Назначение
Газоанализаторы Drager X-am 2500 предназначены для измерения объемной доли кислорода, вредных газов (сероводород, оксид углерода, диоксид серы, диоксид азота) и довзрывоопасных концентраций горючих газов в воздушных средах.
Описание
Принцип действия газоанализаторов Drager X-am 2500 (далее - газоанализаторы) определяется типом используемого сенсора.
Принцип действия каталитического сенсора - термохимический, основанный на тепловых эффектах протекающих химических реакций. Анализируемый воздух диффундирует через металлокерамическую мембрану в сенсор, в котором горючий газ или пар каталитически сгорает на поверхности детектора с использованием кислорода воздуха. Выделение теплоты сгорания приводит к дополнительному нагреву детектора, и его сопротивление изменяется. Это изменение сопротивления пропорционально парциальному давлению горючего газа или пара. В сенсоре, кроме каталитически активного измерительного элемента, находится неактивный компенсационный элемент. Оба эти элемента являются частями моста Уитстона. Такие внешние факторы, как температура окружающей среды и влажность воздуха, воздействуют на оба элемента в равной степени, поэтому эти влияния на измерительный сигнал полностью компенсируются. По сигналу изменения напряжения моста сенсора определяется концентрация газа в % НКПР или объемная доля в %.
Принцип действия электрохимических сенсоров заключается в том, что анализируемый окружающий воздух диффундирует через капилляры к измерительному электроду, на котором происходит электрохимическая реакция. Между измерительным электродом и дополнительным электродом сравнения в результате этой реакции возникает соответствующая постоянная разность потенциалов, пропорциональная содержанию определяемого компонента.
Газоанализаторы являются автоматическими портативными приборами непрерывного действия, обеспечивающими контроль содержания в воздухе компонентов, технические и метрологические характеристики которых приведены в таблицах 2 и 3.
Газоанализаторы состоят из корпуса, в котором могут быть установлены четыре сменных сенсоров, микропроцессор и блок питания.
В состав газоанализатора Drager X-am 2500 могут входить: три электрохимических сенсора и один термокаталитический.
Сенсоры имеют следующее назначение:
- термокаталитические - для измерения довзрывоопасных концентраций горючих газов;
- электрохимические - для определения содержания кислорода и вредных газов.
Встроенный микропроцессор управляет всем процессом измерений и преобразует сигналы сенсоров в показания на дисплее. Дисплей прибора на жидких кристаллах одновременно индицирует 4 формулы определяемых компонентов и их содержание в анализируемой газовой пробе.
На лицевой панели газоанализатора расположен матричный дисплей, две кнопки управления: для включения и выключения прибора, для выбора нужного меню и контроля пароля.
Приборы снабжены устройствами сигнализации двух регулируемых порогов срабатывания с выдачей светового, звукового и вибросигналов, а также ИК интерфейсом для обеспечения соединения с персональным компьютером.
Способ подачи анализируемого газа - диффузионный.
Газоанализатор может поставляться с блоком памяти для вывода данных на компьютер с использованием разработанными фирмой специальными программами GasVision и СС-Vision.
Маркировка взрывозащиты: РО ЕхiaI Х/0ExiaПСТ3 Х или РВ ЕхdiaI Х/1ExdiaПСТ4/Т3 Х.
Внешний вид газоанализатора представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Внешний вид газоанализаторов Drager X-am 2500
Программное обеспечение
Газоанализаторы имеют встроенное программное обеспечение, разработанное фирмой-изготовителем специально для решения задач измерения содержания определяемых компонентов. Программное обеспечение осуществляет функции:
- расчет содержания определяемого компонента по каждому измерительному каналу;
- отображение результатов измерений на графическом ЖКИ дисплее газоанализатора;
- передачу результатов измерений по интерфейсу связи с ПК (ИК интерфейс);
- контроль целостности программных кодов ПО, настроечных и калибровочных констант;
- контроль внутренних параметров газоанализатора (заряд батареи).
Программное обеспечение идентифицируется путем вывода на экран номера версии.
Уровень защиты программного обеспечения соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Влияние программного обеспечения газоанализаторов учтено при нормировании метрологических характеристик.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1. Таблица 1
| Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения* | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| 8320039 | V6.4 | F8B3 | CRC16 |
| *Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения должен быть не ниже указанного в таблице. |
Технические характеристики
1 Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности газоанализаторов Drager X-am 2500 приведены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2. Метрологические характеристики газоанализаторов Drager X-am 2500 по каналам с термокаталитическими сенсорами Cat Ex 125 (68 11 050) и Cat Ex 125 PR (68 12 950).
| Определяемый компонент | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, % НКПР |
| довзрывоопасной концентрации определяемого компонента, % НКПР* | объемной доли определяемого компонента, % |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| метан (CH4) | От 0 до 50 | От 0 до 2,2 | ± 5 |
| этан (C2H6) | От 0 до 50 | От 0 до 1,25 | ± 5 |
| пропан (С3Н8) | От 0 до 50 | От 0 до 0,85 | ± 5 |
| бутан (С4Ню) | От 0 до 60 | От 0 до 0,85 | ± 5 |
| изобутан (i-C4Hi0) | От 0 до 50 | От 0 до 0,65 | ± 5 |
| н-пентан (С5Н12) | От 0 до 50 | От 0 до 0,7 | ± 5 |
| циклопентан (C5H10) | От 0 до 50 | От 0 до 0,7 | ± 5 |
| н-гексан (С6Н14) | От 0 до 50 | От 0 до 0,5 | ± 5 |
| этилен (С2Н4) | От 0 до 50 | От 0 до 1,15 | ± 5 |
| водород (Н2)* | От 0 до 50 | От 0 до 2,0 | ± 5 |
Продолжение таблицы 2.
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| аммиак (NH3) | От 0 до 33,3 | От 0 до 5,0 | ± 5 |
| бензол (СбНб) | От 0 до 50 | От 0 до 0,6 | ± 5 |
| пропилен (СзНб) | От 0 до 50 | От 0 до 1,0 | ± 5 |
| ацетон (C3H6O) | От 0 до 50 | От 0 до 1,25 | ± 5 |
| метанол (CH3OH) | От 0 до 50 | От 0 до 2,75 | ± 5 |
| циклогексан (C6H12) | От 0 до 50 | От 0 до 0,6 | ± 5 |
| гептан (С7Н16) | От 0 до 50 | От 0 до 0,05 | ± 5 |
| октан (С8Н18) | От 0 до 50 | От 0 до 0,4 | ± 5 |
| о-ксилол (C8H10) | От 0 до 50 | От 0 до 0,5 | ± 5 |
| п-ксилол (C8H10) | От 0 до 50 | От 0 до 0,45 | ± 5 |
| стирол (C8H8) | От 0 до 50 | От 0 до 0,55 | ± 5 |
| этанол (C2H5OH) | От 0 до 50 | От 0 до 1,55 | ± 5 |
| нонан (С9Н20) | От 0 до 50 | От 0 до 0,35 | ± 5 |
| толуол (C6H5-CH3) | От 0 до 50 | От 0 до 0,55 | ± 5 |
| Примечания: 1 *НКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени. Значения НКПР указаны в соответствии с ГОСТ Р 51330.19-99. 2 Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности нормированы при условии наличия в контролируемой среде только одного определяемого компонента. 3 . Диапазон показаний довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров для термокаталитических сенсоров - (0 - 100) % НКПР. |
Таблица 3. Метрологические характеристики газоанализаторов Drager X-am 2500 по каналам с электрохимическими сенсорами.
| Обозначение сменного сенсора | Определяемый компонент (ПДК 1), млн-1) | Диапазон показаний объемной доли определяемого компонента, -1 млн | Диапазон измерений объемной доли определяемого компонента, -1 млн | Пределы допускаемой основной погрешности | Номинальная цена единицы наименьшего разряда дисплея, млн-1 | Т 0,9, с 2) | На- значе- „ 3) ние |
| Y, % | 6, % |
| XXS H2S LC 68 11 525 | Сероводород (7) | 0 - 100 | 0 - 7 св. 7 - 100 | ± 20 _ | _ ± 20 | 0,1 | 15 | К |
| XXS CO 68 10 882 | Оксид углерода (17,2) | 0 - 2000 | 0 - 30 св. 30 - 2000 | ± 15 _ | _ ± 15 | 2 | 25 | К, А |
| XXS CO/H2S 68 11 410 | 20 |
| XXS О2 68 10 881 | Кислород (-) | (0 - 25) %(об.) | (0 - 5) %(об.) св.(5-25) %(об.) | ± 5 _ | _ ± 5 | 0,1 % (об.) | 10 | В |
| XXS SO2 68 10 885 | Диоксид серы (3,8) | 0 - 100 | 0 - 4 св. 4 - 100 | ± 20 _ | _ ± 20 | 0,1 | 15 | К, А |
| XXS NO2 68 10 884 | Диоксид азота (1) | 0 - 50 | 0 - 20 св. 20 - 50 | ± 15 _ | _ ± 15 | 1 | 20 | А |
| Примечания: 1) ПДК - предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88. Пересчет значений объемной доли Х в ppm (млн-1) в массовую концентрацию С, мг/м1 2 3 4, проводят по формуле: С=Х-М/УШ, где С - массовая концентрация компонента, мг/м2; M - молярная масса компонента, г/моль; Vm - молярный объем газа-разбавителя - азота или воздуха, равный 24,04 или 24,06, соответственно, при условиях 20 оС и 101,3 кПа (по ГОСТ 12.1.005-88), дм/моль. 2) время установления показаний. 3) К - контроль ПДК воздуха рабочей зоны; А - контроль при аварийных ситуациях; В - определение компонента в воздухе рабочей зоны (при отсутствии ПДК). |
6 Пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния изменения температуры и влажности окружающей среды и атмосферного давления приведены в таблице 4.
Таблица 4.
| Наименование дополнительной погрешности | Принцип действия сенсора |
| электрохимический | термокаталитический |
| 1. Пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния изменения температуры окружающей среды в пределах рабочий условий на каждые 10 оС, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | ± 0,5 | ± 0,3 |
| 2. Пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния изменения относительной влажности окружающей среды от 60 до 10 % и от 60 до 95 % в долях от пределов допускаемой основной погрешности | ± 0,5 | ± 0,5 |
| 3. Пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния изменения атмосферного давления в пределах рабочий условий на каждые 3,3 кПа, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | ± 0,2 | ± 0,2 |
7 Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения скорости потока анализируемой пробы в пределах от 0 до 6 м/с, в долях от пределов допускаемой основной погрешности: ± 0,6.
8 Суммарная дополнительная погрешность от влияния содержания неизмеряемых компонентов в анализируемой газовой смеси (для электрохимических сенсоров), перечень которых указан в Руководстве по эксплуатации на сенсоры, и содержание которых не более санитарных норм по ГОСТ 12.1.005, в долях от пределов допускаемой основной погрешности: 1,5.
9 Время работы газоанализаторов без подзарядки аккумуляторного блока питания (NiMH) или с блоком питания на щелочных батареях (с напряжением 6 В), не менее 12 ч (при нормальных условиях).
10 Габаритные размеры, мм, не более:
длина - 130, ширина - 48, высота - 44.
11 Масса газоанализатора, не более, кг: 0,25.
12 Срок службы газоанализаторов (исключая сенсоры): не менее 8 лет.
Срок службы сенсоров от 12 до 36 месяцев.
13 Средняя наработка на отказ, не менее: 6000 ч (при доверительной вероятности Р=0,95).
14 Количество циклов при работе с одним аккумулятором, не менее: 400.
15 Условия эксплуатации:
для термокаталитических сенсоров
• температура окружающей среды: от минус 20 оС до 40 оС;
• атмосферное давление от 700 до 1300 гПа;
• относительная влажность от 30 до 90 %;
для электрохимических сенсоров:
• температура окружающей среды: XXS H2S LC 68 11 525, XXS О2 68 10 881, XXS CO 68 10 882, XXS CO/H2S 68 11 410 - от минус 40 оС до 50 оС; XXS SO2 68 10 885, XXS NO2 68 10 884 - от минус 30 оС до 50 оС;
• атмосферное давление от 700 до 1300 гПа;
• относительная влажность от 10 до 90 %;
• температура окружающей среды для газоанализаторов с аккумуляторным блоком питания NiMH (GP 180AAHC2) и с блоком питания на щелочных батареях (Panasonic LR6 Powerline): от минус 20 оС до 40 оС;
• температура окружающей среды для газоанализаторов с аккумуляторным блоком
питания NiMH (Varta 40062, Varta 41062): от минус 20 оС до 40 оС;
• температура окружающей среды для газоанализаторов с аккумуляторным блоком питания NiMH (HBT 0000, HBT 0100) и с блоком питания на щелочных батареях (Duracell Procell MN 15002): от минус 20 оС до 50 оС;
• содержание не измеряемых компонентов не должно превышать санитарные нормы согласно ГОСТ 12.1.005.
16 Количество регулируемых порогов срабатывания сигнализации: 2.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист Руководства по эксплуатации и на заднюю панель газоанализатора в виде наклейки.
Комплектность
Комплектность поставки газоанализаторов Drager X-am 2500 представлена в таблице 5.
Таблица 5.
| Наименование | Обозначение | Количество |
| 1 | 2 | 3 |
| 1 Газоанализатор Drager X-am 2500 | | 1 шт. |
| 2 Сенсоры | * | от 1 до 4 шт. |
| 3 Запасные части и принадлежности | | |
| 4 NiMH блок питания Т4 или батареечные блоки питания ABT 0000/0100 для установки щелочных батареек Т3 или Т4 или аккумуляторных батареек Т3 | По документации | 1 шт. 1 шт. |
| 5 Комплект сменных фильтров и уплотнителей для сенсоров | По документации | 1 комплект |
| 6 Зарядный комплект, состоящий из | 83 18785 | 1 комплект |
| аккумуляторный блок питания | 83 18704 |
| штекерный сетевой адаптер для 1 зарядного модуля | 83 16 997 |
| зарядный модуль | 83 18 639 |
| 7 Сетевой блок с кабелем для 20 зарядных модулей | 83 15 805 | 1 шт. |
| 8 Штекерный сетевой адаптер для 5 зарядных модулей | 83 16 994 | 1 шт. |
| 9 Штекерный сетевой адаптер для 2 зарядных модулей | 83 15 635 | 1 шт. |
| 10 Автомобильный соединительный кабель 12В/24В для зарядного модуля | 45 30 057 | 1 шт. |
| 11 Автомобильный набор для монтажа 1 зарядного модуля | 83 18 779 | 1 шт. |
| 12 Калибровочный адаптер | 83 18 752 | 1 шт. |
| 13 Станция для проверки работоспособности X-am 2500 (без баллона с газом) | 83 19 131 | 1 шт. |
| 14 Станция для проверки работоспособности X-am 2500 (с баллоном газа) | 83 19 130 | 1 шт. |
| 15 Принтер с принадлежностями для станции проверки | 83 21 011 | 1 комплект |
| 16 Резиновый чехол или кожаная сумка для переноски | 83 21 506 83 18 755 | 1 шт. 1 шт. |
| 17 USB DIRA (ИК - адаптер) с кабелем USB | 83 17 409 | 1 шт. |
Продолжение таблицы 5.
| 1 | 2 | 3 |
| 18 Руководство по эксплуатации с дополнением | | 1 экз. |
| 19 Методика поверки | МП 242-1604-2013 | 1 экз. |
| Примечание: 1 ^Поставляется в соответствии с заказом по перечню сенсоров приведенных в таблицах № 2 и № 3. 2 Позиции №№ 3 - 17 поставляются по отдельному заказу. 3 В стандартном исполнении газоанализатор поставляется с регистратором данных, инфракрасным портом (интерфейс) и с диском, на котором находятся все инструкции. 4 По заявке заказчика дополнительно могут быть поставлены ПО GasVision и СС-Vision. |
Поверка
осуществляется по документу МП 242-1604-2013 «Газоанализаторы Drager X-am 2500. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» «18» октября 2013 г.
Основные средства поверки:
- генератор газовых смесей ГГС-03-03 по ШДЕК.418313.001 ТУ (№ 46598-11 в Госреестре СИ РФ) в комплекте со стандартными образцами состава - газовыми смесями: H2S/N2, СО/Ы2, NO2/N2, SO2/N2, C3H6 в баллонах под давлением по ТУ 6-16-2956-92;
- стандартные образцы состава - газовые смеси: O2/N2, СН4/воздух (азот), С2Н6/воздух, С3118/воздух, С4Н10/воздух, С5Н12/воздух, С6Н14/воздух, Н2/воздух, NH3/ воздух, 1-С.|114/воздух, С5Н10/воздух, С6Н6/воздух по ТУ 6-16-2956-92;
- рабочий эталон 1-го разрядка - комплекс ГГП-1 ШДЕК.418313.500 РЭ (№ 48775-11 в Госреестре СИ РФ), для приготовления ГС предельных и ароматических углеводородов, спиртов, нефтепродуктов в воздухе (азоте);
- рабочий эталон 1-го разряда - комплекс динамический газосмесительный ДГК-В ( № 50724-12 в Госреестре СИ РФ) для приготовления ГС предельных углеводородов ряда C5 - С8, ароматических углеводородов, спиртов, кетонов, нефтепродуктов в воздухе (азоте);
- поверочный нулевой газ - воздух по ТУ 6-21-5-85, азот газообразный по ГОСТ 9293-74 в баллонах под давлением.
Допускается применять другие средства поверки, не приведенные в перечне, но обеспечивающие определение метрологических характеристик с требуемой точностью.
Сведения о методах измерений
Методика измерений приведена в документе «Газоанализаторы Drager X-am 2500. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
1 ГОСТ 8.578-2008 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.
2 ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия.
3 ГОСТ 27540-87 Сигнализаторы горючих газов и паров термохимические. Общие технические условия.
4 ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
5 ГОСТ Р 52350.29-1-2008 Взрывоопасные среды. Часть 29-1. Газоанализаторы. Общие технические требования и методы испытаний газоанализаторов горючих газов.
6 ГОСТ Р 51330.19-99 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 20. Данные по горючим газам и парам, относящиеся к эксплуатации электрооборудования.
7 Техническая документация фирмы-изготовителя на газоанализаторы Drager X-am 2500.
Рекомендации к применению
выполнение работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда, осуществление деятельности по обеспечению безопасности при чрезвычайных ситуациях.
35421-07