Назначение
Газоанализаторы АНКАТ-310 (далее - газоанализаторы) предназначены для измерения объемной доли кислорода (O2), оксида углерода (CO), диоксида серы (SO2) и оксида азота (NO), давления/разрежения, температуры анализируемой и окружающей сред.
Описание
Газоанализаторы представляют собой переносные многоканальные приборы периодического режима работы.
Принцип измерений газоанализаторов при определении:
- объемной доли кислорода (O2), оксида углерода (CO), диоксида серы (SO2) и оксида азота (NO) - электрохимический;
- давления / разрежения - пьезорезистивный ;
- температуры - термоэлектрический и терморезистивный.
Способ забора пробы - принудительный , от встроенного побудителя расхода.
Газоанализаторы АНКАТ-310 выпускаются в 6 исполнениях (АНКАТ-310-01, АНКАТ-310-02, АНКАТ-310-03, АНКАТ-310-04, АНКАТ-310-05, АНКАТ-310-06), различающихся перечнем измеряемых компонентов и каналов вычисления, а также типом используемых электрохимических ячеек (ЭХЯ).
Наименования газоанализаторов, обозначения и наличие каналов измерения и каналов вычисления приведены в таблице 1.
Внешний вид газоанализаторов приведен на рисунке 1.
Схема пломбировки газоанализаторов от несанкционированного доступа приведена на рисунке 2.
Конструктивно газоанализаторы выполнены в пластмассовом корпусе с возможностью подключения дополнительных выносных устройств: пробозаборника, конденсатосборника и термохолодильника.
На лицевой панели газоанализатора размещены клавиши управления и жидкокристаллический индикатор (далее - табло). В нижней торцевой части корпуса расположены разъемы для подключения зарядного устройства, ЭВМ и штуцера «вход», «выход» и «канал давления/разрежения». В верхней торцевой части корпуса расположен приемо-передатчик инфракрасного порта для передачи данных на термопечатающий принтер.
Таблица 1
| Обозначение | Условное наименование газоанализаторов | Каналы измерения | Каналы вычисления |
| ИБЯЛ.413411.042, ИБЯЛ.413411.042-03 | АНКАТ-310-01, АНКАТ-310-04 | а) объемная доля оксида углерода СО; б) объемная доля кислорода О2; в) температура анализируемой среды в газоходе Тгаз; г) температура окружающей среды Токр (датчик температуры находится в ручке пробозаборника). | а) объемная доля диоксида углерода СО2; б) коэффициент избытка воздуха а; в) КПД по обратному балансу. |
Продолжение таблицы 1
| Обозначение | Условное наименование газоанализаторов | Каналы измерения | Каналы вычисления |
| ИБЯЛ.413411.042-01, ИБЯЛ.413411.042-04 | АНКАТ-310-02, АНКАТ-310-05 | а) объемная доля оксида углерода СО; б) объемная доля кислорода О2; в) объемная доля оксида азота NO; г)температура анализируемой среды в газоходе Тгаз; д) температура окружающей среды Токр (датчик температуры находится в ручке пробозаборника); е) давление/разрежение анализируемой среды в газоходе. | а) объемная доля диоксида углерода СО2; б) объемная доля суммы оксидов азота NOx; в) КПД по обратному балансу; г) коэффициент избытка воздуха а; д) потери тепла с отходящими газами Qotx; е) потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива Qxum; ж) потери тепла с водяными парами Опар |
| ИБЯЛ.413411.042-02, ИБЯЛ.413411.042-05 | АНКАТ-310-03, АНКАТ-310-06 | а) объемная доля оксида углерода СО; б) объемная доля кислорода О2; в) объемная доля оксида азота NO; г) температура анализируемой среды в газоходе Тгаз; д) температура окружающей среды Токр (датчик температуры находится в ручке пробозаборника); е) давление/разрежение анализируемой среды в газоходе; ж) объемная доля диоксида серы SO2. | а) объемная доля диоксида углерода СО2; б) объемная доля суммы оксидов азота NOx; в) КПД по обратному балансу; г) коэффициент избытка воздуха а; д) потери тепла с отходящими газами Qotx; е) потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива Qxum; ж) потери тепла с водяными парами Qrap |
Рисунок 1 - Внешний вид газоанализаторов АНКАТ-310
Стрелками указаны места пломбировки от несанкционированного доступа
Рисунок 2 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа газоанализаторов
АНКАТ-310
Программное обеспечение
Газоанализаторы имеют встроенное программное обеспечение (далее - ВПО), разработанное изготовителем специально для автоматического измерения содержания определяемого компонента.
Основные функции ВПО:
- измерение значения содержания определяемых компонентов;
- отображение измеренного значения содержания определяемых компонентов на сенсорном экране;
- выдачу сигнализации при превышении измеренным значением (СО, NO, SO2) установленного порогового значения;
- связь с ПЭВМ и термопечатающим принтером по цифровому каналу связи RS232;
- связь с термопечатающим принтером по инфракрасному каналу связи.
Идентификационные данные ВПО приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ВПО | AHKAT-310 |
| Номер версии (идентификационный номер) ВПО | 3.0 |
| Цифровой идентификатор ВПО | 825А |
| Другие идентификационные данные | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ВПО CRC-16 |
Уровень защиты ВПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений осуществляется посредством механического опечатывания и соответствует высокому уровню защиты в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
а) метрологические характеристики газоанализаторов
Диапазоны измерений и диапазоны показаний по каналам измерения соответствуют данным, приведенным в таблице 3.
Таблица 3
| Измерительный канал | Диапазон измерений (диапазон показаний) |
| АНКАТ-310-01, АНКАТ-310-04 | АНКАТ-310-02, АНКАТ-310-05 | АНКАТ-310-03, АНКАТ-310-06 |
| Оксид углерода (СО), объемная доля, млн-1 | 0 - 8000 (0 - 12000) | 0 - 8000 (0 - 12000) | 0 - 8000 (0 - 12000) |
| Кислород (О2), объемная доля, % | 0 - 21 (0 - 30) | 0 - 21 (0 - 30) | 0 - 21 (0 - 30) |
| Оксид азота (No), объемная доля, млн-1 | - | 0 - 2000 (0 - 4000) | 0 - 2000 (0 - 4000) |
| Диоксид серы (S02), объемная доля, млн-1 | - | - | 0 - 3000 (0 - 5000) |
| Температура анализируемой среды, °С | 50 - 1050 (50 - 1200) |
Продолжение таблицы 3
| Диапазон измерений (диапазон показаний) |
| Измерительный канал | АНКАТ-310-01, АНКАТ-310-04 | АНКАТ-310-02, АНКАТ-310-05 | АНКАТ-310-03, АНКАТ-310-06 |
| Температура окружающей среды, °С | 0 - 50 (0 - 90) |
| Давление/разрежение анализируемой среды, кПа | - | минус 5 - плюс 5 (минус 7 - плюс 7) | минус 5 - плюс 5 (минус 7 - плюс 7) |
Примечание - Знак «-» означает отсутствие измерительного канала в данном исполнении газоанализатора
Диапазоны показаний каналов вычисления газоанализаторов соответствует данным, приведенным в таблице 4.
Таблица 4
| Канал вычисления | Диапазон показаний |
| АНКАТ-310-01, АНКАТ-310-04 | АНКАТ-310-02, АНКАТ-310-05 | АНКАТ-310-03, АНКАТ-310-06 |
| Диоксид углерода (СО2), объемная доля, % | 0 - 25 |
| Коэффициент избытка воздуха, относительные единицы | 1 - 9,99 |
| Сумма оксидов азота, объемная доля, -1 млн | - | 0 - 4000 | 0 - 4000 |
| КПД по обратному балансу, % | 0 - 99,9 |
| Потери тепла с отходящими газами, % | - | 0 - 99,9 |
| Потери тепла вследствие химической неполноты сгорания топлива, % | - | 0 - 99,9 |
| Потери тепла с водяными парами, % | - | 0 - 99,9 |
Примечание - Знак «-» означает отсутствие канала вычисления в данном исполнении газоанализатора
б) характеристики погрешности газоанализаторов
Пределы допускаемой основной абсолютной (Ад) и относительной (5д) погрешности, цена ЕМР цифровой индикации для соответствующих каналов измерения соответствуют данным, приведённым в таблице 5.
Таблица 5
| Канала измерения | Наименование газоанализатора | Единица физической величины | Цена ЕМР | Участок диапазона измерений, в котором нормируется основная погрешность | Пределы допускаемой основной погрешности |
| Абсолютной | Относительной |
| Оксид углерода (СО) | АНКАТ-310-01.. .-03 | объем ная до -1 ля, млн | 1 | 0 - 400 | ±20 | - |
| 400 - 8000 | ±(20+0,1 -(Свх-400)) | - |
| АНКАТ-310-04.. .-06 | 0 - 400 | ±50 | - |
| 400 - 8000 | ±(50+0,1 -(Свх-400)) | - |
Продолжение таблицы 5
| Канал измерения | Наименование газоанализатора | Единица физической величины | Цена ЕМР | Участок диапазона измерений, в котором нормируется основная погрешность | Пределы допускаемой основной погрешности |
| Абсолютной | Относительной |
| Кислород (О2) | АНКАТ-310-01...-06 | объемная доля, % | 0,01 | 0 - 21 | ±0,2 | - |
| Оксид азота (no) | АНКАТ-310-02, -03 | объем ная до -1 ля, млн | 1 | 0 - 200 | ±20 | - |
| 200 - 2000 | - | ±10 % |
| АНКАТ-310-05, -06 | 0 - 500 | ±75 | - |
| 500 - 2000 | - | ±15 % |
| Диоксид серы (SO2) | АНКАТ-310-03 | объем ная до -1 ля, млн | 1 | 0 - 200 | ±20 | - |
| 200 - 3000 | - | ±10 % |
| АНКАТ-310-06 | 0 - 500 | ±75 | - |
| 500 - 3000 | - | ±15 % |
| Температура анализируемой среды | АНКАТ-310-01...-06 | °С | 0,1 (до 1000) 1 (свыше 1000) | 50 - 300 | ±1,5 | - |
| 300 - 1050 | - | ±0,5 % |
| Температура окружающей среды | АНКАТ-310-01...-06 | °С | 0,1 | 0 - 50 | ±0,5 | - |
| Давле-ние/раз реже-ние анализируемой среды | АНКАТ-310-02, -03, -05, -06 | кПа | 0,01 | минус 5 - 5 | ±0,1 | - |
Примечание - Свх - объемная доля определяемого компонента на входе газоанализатора
Пределы допускаемой вариации показаний по каналам измерения оксида углерода (СО), кислорода (О2), оксида азота (NO), диоксида серы (SO2) газоанализаторов 0,5 в долях от пределов допускаемой абсолютной (относительной) погрешности.
в) характеристики чувствительности газоанализаторов к влияющим величинам
Пределы допускаемой дополнительной погрешности газоанализаторов от изменения температуры окружающей и контролируемой сред в рабочих условиях эксплуатации в долях от пределов допускаемой основной погрешности, соответствуют данным, приведенным в таблице 6.
Таблица 6
| Канал измерения | Наименование газоанализато ра | Пределы допускаемой дополнительной погрешности газоанализаторов от изменения температуры, в долях от пределов основной погрешности |
| Оксид углерода (СО) | АНКАТ-310-01...-03 | 0,3 |
| АНКАТ-310-04...-06 | 0,4 |
| Кислород (О2) | АНКАТ-310-01...-06 | 0,8 |
| Оксид азота (NO) | АНКАТ-310-02, -03 | 0,3 |
| АНКАТ-310-05, -06 | 0,4 |
| Диоксид серы (S02) | АНКАТ-310-03 | 0,3 |
| АНКАТ-310-06 | 0,4 |
| Давление/разрежение анализируемой среды | АНКАТ-310-02, -03, -05, -06 | 0,3 |
Пределы допускаемой дополнительной погрешности газоанализаторов от изменения атмосферного давления в диапазоне от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт.ст.) на каждые 3,3 кПа (25 мм рт.ст.) от номинального значения давления (101,3 ± 4,0) кПа ((760 ± 30) мм рт.ст.), в долях от пределов допускаемой основной погрешности, соответствуют данным, приведенным в таблице 7.
Таблица 7
| Канал измерения | Наименование газоанализатора | Пределы допускаемой дополнительной погрешности газоанализаторов от изменения давления, в долях от пределов основной погрешности |
| Оксид углерода (СО) | АНКАТ-310-01...-03 | 0,2 |
| АНКАТ-310-04...-06 | 0,25 |
| Кислород (О2) | АНКАТ-310-01...-06 | 0,5 |
| Оксид азота (No) | АНКАТ-310-02, -03 | 0,2 |
| АНКАТ-310-05, -06 | 0,25 |
| Диоксид серы (S02) | АНКАТ-310-03 | 0,2 |
| АНКАТ-310-06 | 0,25 |
Пределы допускаемой дополнительной погрешности газоанализаторов от изменения относительной влажности анализируемой среды в диапазоне от 30 до 90 % (90 % при температуре 25 °С) от номинального значения влажности 65 % при температуре 25 °С, без конденсации влаги, в долях от пределов допускаемой основной погрешности, соответствуют данным, приведенным в таблице 8.
Таблица 8
| Канал измерения | Наименование газоанализатора | Пределы допускаемой дополнительной погрешности газоанализаторов от изменения влажности, в долях от пределов основной погрешности |
| Оксид углерода (СО) | АНКАТ-310-01...-06 | 0,4 |
| Кислород (О2 | АНКАТ-310-01...-06 | 1,5 |
Газоанализаторы соответствуют требованиям к основной погрешности для каналов измерения оксида углерода (CO), кислорода (O2), оксида азота (NO), диоксида серы (SO2) после воздействия перегрузки по содержанию определяемых компонентов, приведенных в таблице 9, в течение 5 мин.
Время восстановления характеристик газоанализаторов после снятия перегрузки не более 15 мин.
Таблица 9
| Канал измерения | Единица измерения | Верхняя граница диапазона измерений | Содержание определяемого компонента при перегрузке |
| Оксид углерода (СО) | объемная доля, млн-1 | 8000 | 12000 |
| Кислород (О2) | объемная доля, % | 21 | 30 |
| Оксид азота (No) | объемная доля, млн-1 | 2000 | 4000 |
| Диоксид серы (S02) | объемная доля, млн-1 | 3000 | 5000 |
г) динамические характеристики газоанализаторов
Номинальное время установления показаний газоанализаторов Т0,9ном (без учета времени транспортирования и подготовки пробы) не более значений, указанных в таблице 10.
Таблица 10
| Канал измерения | Номинальное время установления показаний газоанализаторов Т0,9ном, с |
| Оксид углерода (CO) | 60 |
| Кислород (O2) | 40 |
| Оксид азота (NO) | 60 |
| Диоксид серы (SO2) | 60 |
д) технические характеристики газоанализаторов
Электрическое питание газоанализаторов осуществляется от встроенной аккумуляторной батареи, состоящей из шести аккумуляторов типоразмера АА, а также от стандартных батареек типоразмера АА.
Габаритные размеры газоанализаторов, мм, не более:
высота - 200; толщина - 75, ширина - 110.
Масса газоанализатора не более 0,95 кг.
Условия эксплуатации газоанализаторов:
а) диапазон температуры окружающей среды от 0 до 45 0С;
б) диапазон атмосферного давления окружающей среды от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт.ст.);
в) диапазон относительной влажности окружающей среды от 30 до 90 % (90 % при температуре 25 0С);
г) производственная вибрация с частотой (5 - 25) Гц и амплитудой не более 0,1 мм;
д) содержание пыли не более 10-2 г/м3.
Побудитель расхода газоанализаторов обеспечивает расход анализируемой газовой смеси не менее 0,3 л/мин при температуре окружающего воздуха от 0 до 45 °С с подключенным ко входу пробозаборником, конденсатосборником и термохолодильником.
Газовый канал газоанализаторов по каналам измерения СО, О2, NO, SO2 герметичен при давлении (разрежении) 2 кПа (204 мм вод. ст.). Спад давления в течение 2 мин не более 0,2 кПа (20,4 мм вод. ст.).
Газовый канал газоанализаторов по каналу измерения давления/разрежения анализируемой среды герметичен при давлении (разрежении) 5 кПа (510 мм вод. ст.). Спад давления в течение 5 мин не более 0,5 кПа (51,0 мм вод. ст.).
Газоанализаторы имеют цифровой канал связи RS-232 для обмена данными с ПЭВМ и передачи данных на термопечатающий принтер.
Газоанализаторы имеют инфракрасный канал связи для передачи данных на термопечатающий принтер.
Время прогрева газоанализаторов не более 3 мин.
Время непрерывной работы газоанализаторов до разряда аккумуляторной батареи при температуре окружающего воздуха (20 ± 5) °С при отсутствии сигнализации, выключенной подсветке и включенном побудителе расхода не менее 8 ч.
Допускаемый интервал времени работы газоанализаторов без корректировки показаний (корректировки нулевых показаний по каналу измерения О2 и корректировки чувствительности по каналам измерения СО, О2, NO, SO2) по поверочным газовым смесям 6 месяцев в условиях эксплуатации.
Газоанализаторы стойки к изменению напряжения питания от 6,1 до 10 В.
Газоанализаторы соответствуют требованиям к электромагнитной совместимости по ТР ТС 020/2011, предъявляемым к оборудованию класса А по ГОСТ Р 51522.1-2011.
Степень защиты газоанализаторов от доступа к опасным частям, от попадания внутрь внешних твердых предметов и от проникновения воды по ГОСТ 14254-96 - IP20.
По устойчивости к воздействию климатических факторов по ГОСТ 15150-69 газоанализаторы соответствуют климатическому исполнению УХЛ категории 3.1 для работы в диапазоне температур от 0 до 45 °С.
По устойчивости к воздействию температуры и влажности окружающей среды газоанализаторы соответствуют группе В3 по ГОСТ Р 52931-2008 в расширенном диапазоне рабочей температуры от 0 до 45 °С.
По устойчивости к воздействию атмосферного давления газоанализаторы соответствуют группе Р1 по ГОСТ Р 52931-2008.
По устойчивости к воздействию синусоидальных вибраций газоанализаторы соответствуют группе исполнения L3 по ГОСТ Р 52931-2008.
Средняя наработка на отказ газоанализаторов в условиях эксплуатации согласно настоящим ТУ не менее 15000 ч.
Средний полный срок службы газоанализаторов в условиях эксплуатации (с учетом замены ЭХЯ, выработавших свой ресурс) 10 лет.
Знак утверждения типа
1) на титульный лист (центр листа) руководства по эксплуатации типографским способом;
2) на табличку, расположенную на газоанализаторе.
Комплектность
Комплект поставки газоанализаторов соответствует указанному в таблице 11.
Таблица 11
| Обозначение | Наименование | Кол. | Примечание |
| Газоанализатор АНКАТ-310 | 1 шт. | Согласно исполнению |
| Комплект ЗИП | 1 компл. | Согласно ИБЯЛ.413411.042 ЗИ |
| ИБЯЛ.413411.042 ВЭ | Ведомость эксплуатационных документов | 1 экз. | |
| Комплект эксплуатационных документов | 1 компл. | Согласно ИБЯЛ.413411.042 ВЭ |
Поверка
осуществляется по документу ИБЯЛ.413411.042 РЭ «Газоанализаторы АНКАТ-310. Методика поверки», являющимся приложением А к руководству по эксплуатации и утвержденному ГЦИ СИ «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 30 мая 2005 г.
Основные средства поверки:
- ГСО-ПГС в баллонах под давлением: оксид углерода - воздух (номер по Госреестру 10465-2014) оксид углерода - азот (10465-2014), кислород - азот (10465-2014), оксид азота - азот (8738-2006), диоксид серы - азот (10467-2014), выпускаемые по ТУ2114-001-00226247-2010;
- эталонный платинородий-платиновый термоэлектрический термометр типа ППО 3 разряда с диапазоном температур (300-1200) °С по МИ 1744-87;
- мановакууметр двухтрубный U-образный, предел измерений 6000 Па (600 мм вод. ст.), погрешность ± 20 Па (± 2 мм вод. ст.), ГОСТ 2405-88.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.578-2008 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах
ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия
ГОСТ 14254-96 Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)
ГОСТ Р 51522.1-2011 Совместимость технических средств электромагнитная.
Электрическое оборудование для измерения, управления и лабораторного применения. Требования и методы испытаний
ГОСТ 12.2.091-2012 Безопасность электрического оборудования для измерения, управления и лабораторного применения. Часть 1. Общие требования
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов.
Общие технические условия
ИБЯЛ.413411.042 ТУ газоанализаторы АНКАТ-310. Технические условия
ТР ТС 020/2011 Технический регламент Таможенного союза. Электромагнитная совместимость технических средств
13546-93
