Назначение
Датчики токсичных газов PolyGard 2 (далее - датчики) предназначены для автоматических непрерывных преобразований концентраций токсичных газов и кислорода в унифицированные сигналы силы постоянного тока, цифровые сигналы, а также передачи измерительной информации внешним устройствам.
Описание
Принцип действия датчиков определяется типом используемого сенсора.
Принцип действия датчиков - электрохимический, контролируемый определяемый компонент диффундирует через мембранный фильтр в электролит датчика в результате химического процесса окисления, при котором одна молекула целевого газа обменивается на одну молекулу кислорода, которая генерирует сигнал силы постоянного тока между чувствительным и контрольным электродами. Сгенерированный сигнал постоянного тока является линейным по отношению к концентрации измеряемого газа, оценивается подключенным операционным усилителем и преобразуется в линейный выходной сигнал силы постоянного тока.
Принцип действия инфракрасных (оптических) датчиков основан на поглощении ИК-излучения анализируемой средой. Анализируемый воздух диффундирует в измерительную кювету. В сенсоре находится излучатель - источник инфракрасного излучения с широкой полосой. Излучение проникает в кювету, многократно отражается, выходит через оптическую щель и попадает на два узкополосных интерференционных фильтра: измерительный и сравнительный, из которых состоит двухэлементный детектор. Если кювета заполнена анализируемой смесью, то часть излучения поглощается в области длины волны измерительного фильтра, и измеряющий детектор дает изменившийся электрический сигнал. Сигнал соответствующего сравнительного детектора остается неизменным. Колебания энергии излучения, загрязнения кюветы и щели, а также помехи от пыли и аэрозолей воздуха действуют на оба детектора в равной степени, и их влияние скомпенсировано.
Датчики являются стационарными приборами непрерывного действия, обеспечивающими контроль содержания токсичных газов и кислорода в воздушных средах. Выполнение основных функций обеспечивается операционными усилителями.
Конструктивно датчики выполнены в пластиковом корпусе, состоят из одного блока, в котором могут быть установлены в зависимости от модификации до трех сенсоров, электронная плата с блоком питания. Дополнительно датчики могут укомплектовываться дисплеем с кнопками управления на электронной плате и реле.
Датчики обеспечивают выполнение следующих основных функций:
- преобразование измерительной информации в унифицированные сигналы постоянного тока (4-20) мА и напряжения постоянного тока (2-10) В;
- преобразование измерительной информации в цифровой код;
- аппаратная диагностика функционирования;
- передача измерительной и диагностической информации на внешние устройства для управляющих воздействий.
Датчики изготавливаются в двух модификациях: MC2 и SC2, отличающихся конструктивным исполнением и принципом преобразования входных сигналов.
Способ отбора проб - диффузионный.
Датчики применяются в виде самостоятельных измерительных приборов или в составе других измерительных систем.
Общий вид датчиков представлен на рисунках 1 - 4.
Пломбирование датчиков не предусмотрено
Рисунок 1 - Общий вид датчиков токсичных Рисунок 2 - Общий вид датчиков токсичных газов PolyGard 2 MC2 с закрытой крышкой газов PolyGard 2 MC2 с открытой крышкой корпуса корпуса
Рисунок 3 - Общий вид датчиков токсичных Рисунок 4 - Общий вид датчиков токсичных газов PolyGard 2 SC2 с закрытой крышкой газов PolyGard 2 SC2 с открытой крышкой корпуса корпуса
Программное обеспечение
Датчики имеют встроенное и внешнее программное обеспечение (далее - ПО). Для функционирования датчиков необходимо встроенное ПО, которое разработанное фирмой-изготовителем специально для решения задач измерения содержания определяемых компонентов. Метрологически значимой является только встроенное ПО.
Встроенное ПО осуществляет функции:
- преобразования в цифровой код измеренной информации;
- преобразования в унифицированный аналоговый сигнал;
- передачи результатов измерений по интерфейсу связи (RS-485) на внешние устройства;
- контроля внутренних параметров датчика.
ПО идентифицируется путем вывода на экран монитора персонального компьютера (далее
- ПК) номера версии и наименование ПО.
Идентификационные данные встроенного ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные встроенной части ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | - |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | S C_E1125D_XXX_XXXppm_oGD_v1_02_10 |
| Цифровой идентификатор ПО | 1_02_10 |
Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р.50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Диапазоны измерений токсичных газов и пределы допускаемой погрешности электрохимических датчиков___
| Определяемый компонент | Диапазон измерений* объемной доли, млн-1 | Номинальное время установления показаний, ^,9ном, с, не более | Пределы допускаемой относительной погрешности, % |
| Аммиак NH3 | от 0 до 100 | 40 | ±5 |
| от 0 до 300 | 40 | ±2 |
| от 0 до 500 | 40 | ±3 |
| от 0 до 1000 | 40 | ±3 |
| от 0 до 5000 | 40 | ±2 |
| Синильная кислота HCN | от 0 до 50 | 30 | ±5 |
| от 0 до 100 | 30 | ±5 |
| Оксид этилена C2H4O | от 0 до 10 | 140 | ±5 |
| Оксид углерода CO | от 0 до 100 | 10 | ±3 |
| от 0 до 150 | 10 | ±2 |
| от 0 до 250 | 10 | ±2 |
| от 0 до 300 | 10 | ±2 |
| от 0 до 500 | 10 | ±2 |
| Диоксид серы SO2 | от 0 до 20 | 30 | ±2 |
| Сероводород H2S | от 0 до 50 | 30 | ±3 |
| от 0 до 100 | 40 | ±2 |
| от 0 до 200 | 40 | ±2 |
| от 0 до 500 | 40 | ±2 |
| Диоксид азота NO2 | от 0 до 10 | 25 | ±5 |
| от 0 до 20 | 25 | ±5 |
| от 0 до 30 | 25 | ±5 |
| от 0 до 100 | 25 | ±5 |
| 1. Пределы допускаемой погрешности датчиков нормированы при условии наличия в контролируемой среде только одного определяемого компонента. 2. Предел допускаемой вариации выходного сигнала, в долях от пределов допускаемой погрешности - 0,5. |
3. Датчики имеют возможность анализировать хлор CI2 в диапазоне показаний от 0 до 20 объемной доли, млн-1, хлороводород HCI в диапазоне показаний от 0 до 20 объемной доли, млн-1, этилен C2H4 в диапазоне показаний от 0 до 200 объемной доли, млн-1, формальдегид CH2O в диапазоне показаний от 0 до 10 объемной доли, млн-1 и озон O3 в диапазоне показаний от 0 до 10 объемной доли, млн-1 без нормирования пределов допускаемой относительной погрешности.
- Диапазон измерений выбирается в зависимости от заказа._
Таблица 3 - Диапазоны измерений кислорода и пределы допускаемой погрешности электрохимических датчиков_
| Определяемый компонент | Диапазон измерений объемной доли, % | Номинальное время установления показаний, ^,9ном, с, не более | Пределы допускаемой относительной погрешности, % |
| Кислород O2 | от 0 до 25 | 15 | ±5 |
| 1. Пределы допускаемой погрешности датчиков нормированы при условии наличия в контролируемой среде только одного определяемого компонента. 2. Предел допускаемой вариации выходного сигнала, в долях от пределов допускаемой погрешности - 0,5. |
Таблица 4 - Диапазоны измерений диоксида углерода и пределы допускаемой погрешности инфракрасных (оптических) датчиков_
| Определяемый компонент | Диапазон о, * измерений объемной доли, % | Номинальное время установления показаний, ^,9ном, с, не более | Пределы допускаемой относительной погрешности, % |
| Диоксид | от 0 до 2 | 100 | ±10 |
| углерода | от 0 до 5 | 100 | ±10 |
| CO2 | от 0 до 2000** | 100 | ±10 |
1. Пределы допускаемой погрешности датчиков нормированы при условии наличия в контролируемой среде только одного определяемого компонента.
2. Предел допускаемой вариации выходного сигнала, в долях от пределов допускаемой погрешности - 0,5.
*- Диапазон измерений выбирается в зависимости от заказа.
- Диапазон измерений объемной доли, млн-1._
Таблица 5 - Метрологические характеристики датчиков
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон выходного сигнала силы постоянного тока, мА | от 4 до 20 |
| Пределы допускаемой приведенной (к верхнему пределу измерений) погрешности преобразований цифрового сигнала в унифицированный выходной сигнал силы постоянного тока, % | ±2 |
| Наименование характеристики | Значение |
| PolyGard 2 MC2 | PolyGard 2 SС2 |
| Время прогрева, с, не более | 30 |
| Г абаритные размеры (ширина х высота х глубина), мм, не более | 94x130x57 |
| Масса, кг, не более | 0,3 |
| Параметры питания: - напряжение питания постоянного тока, В - напряжение питания переменного тока, В | от 16 до 29 от 18 до 27 | 5 |
| Потребляемая мощность, не более, ВА | 0,6 | 0,5 |
| Степень защиты по ГОСТ 14254-2015 | IP 65 |
| Рабочие условия измерений: - диапазон температуры окружающего воздуха, оС - относительная влажность окружающего воздуха (при температуре +25°С), % | от -35 до +50 от 15 до 90 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 30 000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист Руководства по эксплуатации и на боковую панель корпуса датчика в виде наклейки.
Комплектность средств измерений
Комплектность датчиков представлена в таблице 7
Таблица 7 - Комплектность датчиков
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Датчики токсичных газов PolyGard 2: - MC2 - SС2 | - | 1 шт. 1 шт. |
| Калибровочный адаптер | C2Z4 | 1 шт. |
| Сервисный инструмент DGS-06 STL | DGS-06 STL | 1 шт. |
| Программное обеспечение | DGS-06 EasyConf Software | 1 шт. |
| Баллон с пробным газом в диапазоне от 30 до 90 % диапазона измерения | - | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Паспорт | - | 1 экз. |
| Методика поверки | ИЦРМ-МП-103-20 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу ИЦРМ-МП-103-20 «ГСИ. Датчики токсичных газов PolyGard 2. Методика поверки», утвержденному ООО «ИЦРМ» 15.07.2020 г.
Основные средства поверки:
- стандартные образцы состава - газовые смеси: ГСО 10707-2015, ГСО 10547-2014, ГСО 10540-2014, ГСО 10597-2014;
- поверочный нулевой газ (ПНГ) - азот газообразный особой чистоты по ГОСТ 9293-74 в баллоне под давлением;
- вольтметр универсальный цифровой GDM-78261 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 52669-13).
Допускается применять аналогичные средства поверки, не приведенные в перечне, но обеспечивающие определение метрологических характеристик с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 декабря 2018 г. № 2664 об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах Техническая документация изготовителя
80700-20: Методика поверки ИЦРМ-МП-103-20Скачать6.9 Мб