Назначение
Датчики оптические инфракрасные Drager модели Polytron IR (2 IR), PIR 3000, PIR 7000, PIR 7200 предназначены для измерений довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей (кроме PIR 7200), а также объемной доли пропана (PIR 7000 исполнения 340), диоксида углерода (только PIR 7200) в смеси с воздухом, азотом и инертными газами и передачи измерительной информации внешним устройствам.
Описание
Датчики оптические инфракрасные Drager модели Polytron IR (2 IR), PIR 3000, PIR 7000, PIR 7200 (далее - датчики) являются одноканальными стационарными автоматическими приборами непрерывного действия.
Принцип действия - оптический, основанный на поглощении инфракрасного излучения в анализируемой среде.
Датчики выпускаются в следующих исполнениях:
1) Polytron IR (2 IR) исполнений 334 и 340;
2) PIR 3000 исполнений IDS00x1 и ITR 00xx;
3) PIR 7000 исполнений 334 и 340;
4) PIR 7200.
Конструктивно датчики выполнены одноблочными. Для датчиков модели PIR 7000 (исполнений 334 и 340) и PIR 7200 возможно подключение блока удаленного доступа RAB 7000.
Способ отбора пробы - диффузионный либо принудительный с помощью пробоотборного устройства.
Для настройки и обслуживания датчиков могут использоваться дополнительные утройства: магнитный инструмент, ручной управляющий модуль - HART-коммуникатор (для Polytron IR, PIR 7000, PIR 7200), блок удаленного доступа RAB 7000, персональный компьютер со специализированным программным обеспечением (для PIR 7000, PIR 7200).
Датчик обеспечивает выполнение следующих основных функций:
- непрерывное измерение содержания определяемых компонентов;
- формирование унифицированного выходного аналогового токового сигнала постоянного тока (4 - 20) мА;
- формирование выходного цифрового сигнала по протоколу HART (Polytron IR (2 IR), PIR 7000, PIR 7200), RS485 (Polytron IR (2IR).
Датчики могут применяться в качестве самостоятельных измерительных приборов, в составе систем измерительных Regard-Polytron, выпускаемых фирмой “Drager Safety AG & Co.KGaA”, Германия, а также в составе других измерительных систем утвержденного типа, допущенных к применению на территории РФ.
Датчики выполнены во взрывозащищенном исполнении, маркировка взрывозащиты:
- Polytron IR (2IR, исполнений 334 и 340) 1ExdiaIICT5 X (-60 < Токр. < 65 oC)
- PIR 3000 исполнения IDS00x1 1ExdIICT6 X (-60 < Токр. < 80 oC)
- PIR 3000 исполнения ITR 00xx 1EXdeIICT6 X (-60 < Токр. < 80 oc)
- PIR 7000 (исполнений 334 и 340) / PIR 7200 1ExdIICT4 X (-60 < ^кр. < 80 oC),
1ExdeIICT4 X (-60 < ^кр. < 65 oc)
По защищенности от влияния пыли и воды датчики соответствуют степени защиты по ГОСТ 14254-96:
- Polytron IR (2IR, исполнений 334 и 340) IP66/IP67
- PIR 3000 IP65, IP66, IP67
- PIR 7000 (исполнений 334 и 340) / PIR 7200 IP65, IP66, IP67
Внешний вид датчиков приведен на рисунках 1 - 4. В зависимости от комплектации (например, вид клеммной коробки, защиты от внешних воздействующих факторов, адаптера для подачи ГС и др.) внешний вид датчика может изменяться.
Рисунок 1 - Датчик оптический инфракрасный Drager модели Polytron IR
Рисунок 2 - Датчик оптический инфракрасный Drager модели PIR 7000
Рисунок 3 - Датчик оптический инфракрасный Drager модели PIR 7200
Рисунок 4 - Датчик оптический инфракрасный Drager модели PIR 3000
Программное обеспечение
Датчики имеют встроенное программное обеспечение (далее - ПО), разработанное изготовителем специально для решения задач измерения довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров в воздухе.
ПО датчиков обеспечивает следующие основные функции:
- обработку и передачу измерительной информации от первичного измерительного преобразователя;
- формирование выходного аналогового сигнала (4 - 20) мА;
- формирование цифрового выходного сигнала HART, RS485 (кроме PIR 3000);
- самодиагностику аппаратной части датчика;
- настройку нулевых показаний и чувствительности датчика;
- хранение измеренных данных и информации о событиях (только PIR 7000).
ПО датчика реализует следующие расчетные алгоритмы:
1) вычисление значений довзрывоопасной концентрации определяемого компонента по данным от первичного измерительного преобразователя;
2) вычисление значений выходного аналогового сигнала;
3) непрерывную самодиагностику аппаратной части датчика.
ПО датчиков идентифицируется посредством:
- для PIR 7000 / PIR 7200 и Polytron IR (2 IR) через запрос по интерфейсу HART или RS 485;
- для всех моделей датчиков - указанием номера версии ПО на фирменной наклейке на корпусе датчика.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления программного обеспечения |
| Polytron IR | 8317774 | Version 14/Release 0 | 49EA | CRC16 |
| PIR 7000/ PIR 7200 | 8321001 | 1.1 | E018 | CRC16 |
| PIR 3000 | 8318398 | 3.0 | 86A2 | CRC16 |
| Примечание - номер версии ПО должен быть не ниже указанной в таблице. Значения контрольных сумм, указанные в таблице, относятся только к файлам встроенного ПО (firmware) указанных версий. |
Влияние встроенного программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик датчиков.
Датчики имеют защиту встроенного программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений. Уровень защиты соответствует уровню "С" по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
1) Диапазоны измерений, пределы допускаемой основной погрешности для датчиков приведены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2 - Датчики Drager модели Polytron IR (2 IR, исполнений 334 и 340), PIR 3000 (исполнений ITR00xx или IDS00x1), PIR 7000 (исполнений 334 и 340) для измерения довзрывоопас-ных концентраций горючих газов и паров
| Определяемый компонент | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной погрешности |
| % НКПР | объемной доли, % | абсолютной, % НКПР | относительной, % |
| метан (СН4) | От 0 до 50 Св. 50 до 100 | От 0 до 2,2 Св. 2,2 до 4,4 | ± 5 - | - ± 10 |
| этан (C2H6) | От 0 до 50 Св. 50 до 100 | От 0 до 1,25 Св. 1,25 до 2,5 | ± 5 - | - ± 10 |
| пропан (С3Н8) | От 0 до 50 Св. 50 до 100 | От 0 до 0,85 Св. 0,85 до 1,7 | ± 5 - | - ± 10 |
| н-бутан (С4Н10) | От 0 до 50 Св. 50 до 100 | От 0 до 0,7 Св. 0,7 до 1,4 | ± 5 - | - ± 10 |
| изобутан (i-C4H1o) | От 0 до 50 | От 0 до 0,65 | ± 5 | - |
| н-пентан (С5Н12) | От 0 до 50 | От 0 до 0,7 | ± 5 | - |
| гексан (С6Н14) | От 0 до 50 | От 0 до 0,5 | ± 5 | - |
| гептан (С7Н16) (кроме PIR 3000) | От 0 до 50 | От 0 до 0,55 | ± 5 | - |
| октан (С8Н18) | От 0 до 50 | От 0 до 0,4 | ± 5 | - |
| нонан (С9Н20) | От 0 до 50 | От 0 до 0,35 | ± 5 | - |
| этилен (С2Н4) (кроме Polytron IR исполнения 340 и PIR 7000 исполнения 340) | От 0 до 50 Св. 50 до 100 | От 0 до 1,15 Св. 1,15 до 2,3 | ± 5 - | - ± 10 |
| пропилен (C3H6) | От 0 до 50 Св. 50 до 100 | От 0 до 1,0 Св. 1,0 до 2,0 | ± 5 - | - ± 10 |
| бензол (C6H6) (кроме Polytron IR исполнения 340 и PIR 7000 исполнения 340) | От 0 до 50 | От 0 до 0,6 | ± 5 | - |
| толуол (C6H5-CH3) (кроме Polytron IR исполнения 340 и PIR 7000 исполнения 340) | От 0 до 50 | От 0 до 0,55 | ± 5 | - |
| о-ксилол (C8H10) | От 0 до 50 | От 0 до 0,5 | ± 5 | - |
| п-ксилол (C8H10) (кроме PIR 3000) | От 0 до 50 | От 0 до 0,55 | ± 5 | - |
| стирол (C8H8) (кроме Polytron IR исполнения 340 и PIR 7000 исполнения 340) | От 0 до 50 | От 0 до 0,55 | ± 5 | - |
| метанол (CH3OH) | От 0 до 50 | От 0 до 2,75 | ± 5 | - |
| этанол (C2H5OH) | От 0 до 50 | От 0 до 1,55 | ± 5 | - |
| Определяемый компонент | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной погрешности |
| % НКПР | объемной доли, % | абсолютной, % НКПР | относительной, % |
| изопропанол (C3H7OH) | От 0 до 50 | От 0 до 1,0 | ± 5 | - |
| ацетон (C3H6O) | От 0 до 50 | От 0 до 1,25 | ± 5 | - |
| оксид этилена (C2H4O) (кроме Polytron IR (2IR) исполнения 340 и PIR 3000) | От 0 до 50 | От 0 до 1,3 | ± 5 | - |
| циклогексан (C6H12) (только для PIR 7000 исполнения 340, Polytron IR (2IR) исполнения 340) | От 0 до 50 | От 0 до 0,6 | ± 5 | - |
| этилацетат (C4H8O2) | От 0 до 50 | От 0 до 1,1 | ± 5 | - |
| циклопентан (C5H10) | От 0 до 50 | От 0 до 0,7 | ± 5 | - |
| Примечания: 1) Значения НКПР горючих газов и паров горючих жидкостей указаны в соответствии с ГОСТ Р 51330.19-99, кроме п-ксилола - согласно справочнику «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения» (ISBN5-901283-02-3). 2) Ввиду того, что датчики обладают чувствительностью к широкой номенклатуре органических веществ помимо указанных, пределы допускаемой основной погрешности датчиков нормированы только для смесей, содержащих только один горючий компонент. 3) Диапазон показаний довзрывоопасных концентраций для всех определяемых компонентов от 0 до 100 % НКПР. |
Таблица 3 - Датчики Drager модели PIR 7000 исполнения 340 для измерения объемной доли пропана и PIR 7200 для измерения объемной доли диоксида углерода
| Датчик | Определяемый компонент | Диапазон измерений объемной доли определяемого компонента | Пределы допускаемой основной погрешности, % |
| приведенной | относительной |
| PIR 7000 исполнения 340 | Пропан (C3H8) | От 0 до 850 млн-1 | ± 10 | - |
| От 0 до 1000 млн-1 Св. 1000 до 5000 млн-1 | ± 10 - | - ± 10 |
| PIR 7200 | Диоксид углерода (CO2) | От 0 до 10 % | ± 15 | - |
| От 0 до 0,2 % Св. 0,2 до 30 % | ± 10 - | - ± 10 |
2) Пределы допускаемой вариации выходного сигнала датчика, в до
лях от пределов допускаемой основной погрешности
3) Предел допускаемого времени установления выходного сигнала
Т0,9д, С:
- Polytron IR (2 IR, исполнений 334 и 340)
без защитного кожуха
с защитным кожухом
- PIR 3000
Всего листов 10
без защитного кожуха, метан / пропан / этилен 30 / 39 / 35
с защитным кожухом, метан / пропан / этилен 35 / 60 / 59
- PIR 7000 (исполнения 334)
без защитного кожуха 4
с брызгозащитным кожухом, метан / пропан / этилен 9 / 7 / 8
с брызгозащитным кожухом, гидрофобным фильтром, метан / пропан / этилен 56 / 57 / 56 с брызгозащитным кожухом, гидрофобным фильтром, защитой от насекомых, метан /
пропан / этилен 97 / 64 / 64
- PIR 7000 (исполнения 340)
без защитного кожуха
с брызгозащитным кожухом, метан / пропан / этилен 5 / 9 / 8
с брызгозащитным кожухом, пропан от 0 до 5000 млн-1
с брызгозащитным кожухом, гидрофобным фильтром, метан / пропан / этилен 60 / 56 / 56 с брызгозащитным кожухом, пропан от 0 до 5000 млн-1
с брызгозащитным кожухом, гидрофобным фильтром, защитой от насекомых, метан /
пропан / этилен 71 / 97 / 64
с брызгозащитным кожухом, пропан от 0 до 5000 млн-1
- PIR 7200
Примечание - значения времени установления показаний определены по процедуре, изложенной в п. В.3 Приложения В с использованием установки, обеспечивающей скачкообразный переход из чистого воздуха в газовоздушную смесь (рисунок В6), ГОСТ Р 52350.29-1-2008 (МЭК 60079-29-1).
4) Пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния изменения температуры окружающей среды в пределах рабочий условий на каждые 10 0С, в долях от пределов допускаемой основной погрешности
- Polytron IR, PIR 7000, PIR 7200 0,25
- PIR 3000 0,8
5) Пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния изменения относительной влажности окружающей среды в диапазоне от 60 до 0 % и от 60 до 100 % в долях от пределов допускаемой основной погрешности:
- Polytron IR, PIR 7000, PIR 7200 0,3
- PIR 3000 1,0
6) Пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния изменения атмосферного давления в пределах рабочий условий на каждые 3,3 кПа относительно нормальных условий, в долях от пределов допускаемой основной погрешности
- Polytron IR, PIR 7000, PIR 7200
- PIR 3000
7) Время прогрева, мин, не более
8) Напряжение питания постоянного тока и потребляемая мощность для датчиков приведена в таблице 4.
Таблица 4 - Параметры электрического питания и потребляемая мощность
| Датчик | Напряжение питания постоянного тока, В | Потребляемая мощность, не более, Вт |
| Polytron IR (2 IR, исполнений 334 и 340) | От 15 до 30 | 5,0 |
| PIR 3000 (исполнений ITR00xx или IDS00x1) | От 10 до 30 | 2,0 |
| PIR 7000 (исполнений 334 и 340) , PIR 7200 | От 13 до 30 | 5,6 |
9) Габаритные размеры и масса датчиков приведены в таблице 5.
Таблица 5 - Габаритные размеры и масса
| Датчик | Габаритные размеры, мм, не более | Масса, кг, не более |
| ширина | высота | длина | диаметр |
| Polytron IR (2 IR, исполнений 334 и 340) | 125 | 180 | 155 | - | 3,1 |
| PIR 3000 (исполнений ITR00xx или IDS00x1) без учета коробки соединительной | - | - | 170 | 37 | 0,55 |
| PIR 7000 (исполнений 334 и 340) , PIR 7200 | - | - | 160 | 89 | 2,2 |
10) Средний срок службы, лет 15
11) Средняя наработка на отказ, ч, 25 000
Условия эксплуатации
Условия эксплуатации датчиков должны соответствовать указанным в таблице 6.
Таблица 6 - Условия эксплуатации
| Датчик | Диапазон температуры окружающей среды, oC | Диапазон относительной влажности окружающей среды, % | Диапазон атмосферного давления, кПа |
| Polytron IR (2 IR, исполнений 334 и 340) | от минус 60 до 65 | От 0 до 100 без конденсации | От 70 до 130 |
| PIR 3000 (исполнений ITR00xx или IDS00x1) без учета коробки соединительной | от минус 60 до 65 |
| PIR 7000 (исполнений 334 и 340), PIR 7200 | от минус 60 до 80 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на боковую поверхность датчика методом наклейки и на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским методом.
Комплектность
Комплект поставки датчиков приведен в таблице 7.
Таблица 7
| Наименование | Количество |
| Датчик оптический | 1 шт. (модель по заказу) |
| Комплект запасных частей и инструментов | 1 компл. (по заказу) |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
| Методика поверки МП-242-1514-2013 | 1 экз.* |
| Примечание - * - не менее 1 экз. на партию. |
Поверка
осуществляется по документу МП-242-1514-2013 «Датчики оптические инфракрасные Drager модели Polytron IR (2 IR), PIR 3000, PIR 7000, PIR 7200. Методика поверки», разработанному и утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» «22» февраля 2013 г.
Основные средства поверки:
- поверочный нулевой газ (ПНГ) - воздух марки Б по ТУ 6-21-5-85 в баллоне под давлением;
- азот особой чистоты сорт 2-й по ГОСТ 9293-74 в баллоне под давлением;
- стандартные образцы состава газовые смеси (далее ГС) состава метан - азот (ГСО 388587, 9749-2011, 9750-2011), этан - азот (ГСО 9204-2008), пропан - воздух (ГСО 9218-2008), пропан - азот (ГСО 9142-2008, 9778-2011, 9779-2011, 9780-2011), н-бутан - воздух (ГСО 8978-2008), изобутан - воздух (ГСО 5905-91), н-пентан - воздух (ГСО 8981-2008), гексан - воздух (ГСО 92472008), этилен - азот (ГСО 8987-2008), пропилен - азот (ГСО 8976-2008), бензол - воздух (ГСО 9249-2008), циклопентан - воздух (ГСО 9246-2008), оксид этилена - воздух (ГСО 10159-2012), диоксид углерода - азот (ГСО 9742-2011, 9743-2011), выпускаемые по ТУ 6-16-2956-92 в баллонах под давлением;
- рабочий эталон 1-го разряда генератор газовых смесей ГГС по ШДЕК.418313.900 ТУ в комплекте со стандартным образцом газовой смеси состава пропилен - азот (ГСО 8976-2008) в баллоне под давлением, выпускаемой по ТУ 6-16-2956-92;
- рабочий эталон 1-го разряда комплекс ГГП-1, диапазон воспроизводимых довзрывоопас-ных концентраций целевых компонентов от 5 до 50 % НКПР, пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения содержания определяемого компонента от ±10 % до 5 %;
- рабочий эталон 1-го разряда комплекс динамический газосмесительный ДГК-В, диапазон воспроизводимых довзрывоопасных концентраций целевых компонентов от 5 до 50 % НКПР, пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения содержания определяемого компонента от ±10 % до 5 %;
- HART-коммуникатор ABB 691HT или аналогичный, с поддержкой датчиков оптических инфракрасных Drager модели Polytron IR (2IR, исполнений 334 и 340), PIR 7000 (исполнений 334 и 340), PIR 7200.
Сведения о методах измерений
Методика измерений приведена в документах:
- «Датчик инфракрасный оптический Polytron IR (2 IR, исполнений 334 и 340). Руководство по эксплуатации»;
- «Датчик инфракрасный оптический PIR 7000 (исполнений 334 и 340), PIR 7200. Руководство по эксплуатации»;
- «Датчик инфракрасный оптический PIR 3000 (исполнений ITR00xx и IDS00x1). Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
1 ГОСТ Р 52350.29-1-2008 Взрывоопасные среды. Часть 29-1. Газоанализаторы. Общие технические требования и методы испытаний газоанализаторов горючих газов.
2 ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
3 ГОСТ 8.578-2008 ГСИ Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.
4 Техническая документация изготовителя "Drager Safety AG & Co.KGaA", Германия.
Рекомендации к применению
при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
