Назначение
Датчики кислорода искробезопасные ДКИ предназначены для измерения объемной доли кислорода (О2) в воздухе рабочей зоны, в том числе шахт и прочих объектов горного производства.
Описание
Датчики кислорода искробезопасные ДКИ (далее - датчики) являются стационарными одноканальными автоматическими приборами непрерывного действия.
Конструктивно датчик выполнен в виде двух блоков - электронного и измерительного, соединенных между собой посредством пары разъемов или при помощи удлинительного кабеля. Измерительный блок может быть установлен на специально предусмотренное посадочное место рядом с электронным блоком или отдельно на расстоянии до 30 м.
Электронный блок состоит из двух изолированных камер, жестко скрепленных между собой. В верхней камере находятся электронные платы микроконтроллера и индикатора, а в нижней (под крышкой на петлях) - присоединительные зажимы и кнопки управления. Измерительный блок содержит чувствительный элемент и предусилитель сигнала.
Датчик имеет 3 кнопки для оперативного управления через систему меню с защитой от несанкционированного доступа.
Принцип действия датчика - электрохимический, измерительная ячейка на основе амперометрического принципа измерения вырабатывает токовый сигнал, пропорциональный объемной доле кислорода.
Способ отбора пробы - диффузионный.
Датчик обеспечивает следующие выходные сигналы:
- показания цифрового индикатора с разрешающей способностью 0,1 %;
- унифицированный искробезопасный аналоговый сигнал по напряжению (0,4 ^ 2,0) В в диапазоне измерений объемной доли кислорода от 0 % до 25 %;
- цифровой сигнал по интерфейсу RS485 MODBUS RTU (по дополнительному заказу);
- релейный выход типа "сухой контакт", размыкающийся при достижении заданных пороговых значений, а также в случае обнаружения критической ошибки встроенной системой диагностики.
Исполнение датчика (уровень и вид взрывозащиты) по ГОСТ P 52350.0-2005 соответствует РО Exial.
Степень защиты корпусов электронного и измерительного блоков по ГОСТ 14254-96 не ниже IP54.
Внешний вид датчика представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Датчик кислорода искробезопасный ДКИ, внешний вид
Программное обеспечение
Датчики кислорода искробезопасные ДКИ имеют встроенное программное обеспечение.
Встроенное программное обеспечение разработано изготовителем специально для решения задач измерения объемной доли кислорода в воздухе рабочей зоны и обеспечивает следующие основные функции:
- обработку и передачу измерительной информации от первичного измерительного преобразователя,
- отображение результатов измерений на жидкокристаллическом дисплее,
- формирование выходного аналогового и цифрового сигналов,
- диагностику аппаратной части датчика и целостности фиксированной части встроенного ПО.
ПО датчика реализует следующие расчетные алгоритмы:
1) вычисление значений объемной доли кислорода на основании данных от электрохимической измерительной ячейки;
2) вычисление значений выходного аналогового сигнала.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| "Программа ДКИ" | DKI51.hex | 1 | 9E72 | CRC16 |
Влияние встроенного программного обеспечения датчиков учтено при нормировании
метрологических характеристик.
Датчики имеют защиту встроенного программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений. Уровень защиты соответствует «C» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
1) Диапазон измерений объемной доли кислорода, % от 0 до 25
2) Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, объемная
доля кислорода, % ± (0,5+0,1 •Свх),
где Свх - объемная доля кислорода на входе датчика, %.
3) Пределы допускаемой вариации показаний датчика равны 0,5 в долях от пределов до
пускаемой основной абсолютной погрешности.
4) Пределы допускаемой дополнительной погрешности датчика, в долях от пределов до
пускаемой основной абсолютной погрешности:
- от изменения температуры окружающей среды на каждые 10 °С
- от изменения атмосферного давления на каждые 3,3 кПа
- от изменения относительной влажности окружающей среды от 0 до 95%
5) Диапазон настройки порога срабатывания сигнализации (релейного выхода), объемная
доля кислорода, % от 12 до 22
6) Коэффициент возврата релейного выхода датчика, не менее
7) Время прогрева, мин, не более
8) Номинальное время установления показаний Т0,9ном, с
9) Напряжение питания постоянного тока, В от 7 до 15,4
10) Потребляемая электрическая мощность, Вт, не более
11) Габаритные размеры, мм, не более:
электронного блока
высота
ширина
длина
измерительного блока
высота
ширина
длина
12) Масса, кг, не более:
электронного блока
измерительного блока
13) Средний срок службы датчика, лет
14) Средний срок службы первичного измерительного преобразователя кислорода, лет
Лист № 4
всего листов 5
15) Средняя наработка на отказ, ч 20 000
Примечание: без учета показателей надежности первичного измерительного преобразователя.
Условия эксплуатации
- диапазон температуры окружающей среды, oC от 0 до 35
- диапазон относительной влажности окружающей среды, % до 95 без конденсации
- диапазон атмосферного давления, кПа от 87,8 до 119,7
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится:
- типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации;
- в виде таблички на лицевую панель датчика.
Комплектность
Комплект поставки датчика указан в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование и условное обозначение | Обозначение документа | Кол-во штук |
| Датчик кислорода искробезопасный ДКИ | ДКИ | 1 |
| Руководство по эксплуатации | РЭ 421512-008-17282729-11 | 1 на партию |
| Методика поверки | МП-242-1255-2011 | 1 |
| Капюшон для градуировки датчика | ДОУ-51.00.03 | по заказу |
| Кабель удлинительный | ДОУ-52.00.03 | по заказу |
| Модуль интерфейса RS485 | ДОУИ-50.20.01 | по заказу |
| Руководство по применению интерфейса RS485 при работе с датчиками МНТЛ РИВАС | | по заказу |
Поверка
осуществляется по документу МП-242-1255-2011 "Датчики кислорода искробезопасные ДКИ.
Методика поверки", разработанным и утвержденным ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМ им. Д.И.Менделеева" "19" сентября 2011 г.
Основные средства поверки:
- стандартные образцы газовых смесей состава кислород - азот (3728-87) в баллонах под давлением, выпускаемые по ТУ 6-16-2956-92;
- азот особой чистоты сорт 2-й по ГОСТ 9293-74 в баллоне под давлением.
Сведения о методах измерений
Методика измерений приведена в документе РЭ 421512 - 008 - 17282729 - 11 "Датчики кислорода искробезопасные ДКИ. Руководство по эксплуатации".
Нормативные документы
1 ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические
условия.
2 ГОСТ 8.578-2008 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений со
держания компонентов в газовых средах.
3 ТУ 421512 - 008 - 17282729 - 11. Датчики кислорода искробезопасные ДКИ. Технические условия.
Рекомендации к применению
выполнение работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда.
