Назначение
Газоанализаторы дымовых газов ОМА-2000 (далее - газоанализаторы) предназначены для измерений объемной доли (массовой концентрации) загрязняющих веществ: диоксида серы (SO2), оксида азота (NO), диоксида азота (NO2), оксида углерода (СО), диоксида углерода (СО2), кислорода (О2) в газовых средах в пылегазовых потоках стационарных источников загрязнения окружающей среды.
Описание
Принцип действия газоанализаторов основан на следующих методах:
- для определения компонентов SO2, NO, NO2 - оптический (УФ-спектроскопия);
- для определения компонентов CO и СО2 - оптический (ИК-спектроскопия);
- для определения кислорода - электрохимический (на основе циркониевого датчика).
Конструктивно газоанализаторы представляют собой приборы непрерывного действия в стационарном исполнении. Корпус газоанализаторов изготовлен из металлических листов, прибор предназначен для установки в стойку. Перечень определяемых компонентов и диапазоны измерений определяются при заказе. Газоанализаторы состоят из одного блока, который представляет собой корпус с размещенными внутри функциональными частями: источник оптического излучения, спектрометр, модуль ИК-излучения, электрохимический датчик кислорода, интерфейсная плата и модуль жидкокристаллического дисплея.
Каждый из этих компонентов выполняет следующие функции:
- источник оптического излучения - возбуждает пробу в измерительной ячейке. В качестве источника ультрафиолетового излучения в необходимом для выполнения измерений диапазоне используется импульсная ксеноновая лампа.
- спектрометр - регистрирует спектр поглощения для определяемого компонента. Для получения спектра газа, для которого выполняются измерения, используется технология голографического растрового изображения;
- модуль ИК-излучения - для измерения концентраций СО и СО2;
- электрохимический датчик - для измерения концентраций кислорода;
- интерфейсная плата - поддерживает внешние интерфейсы газоанализатора;
- модуль дисплея - выполняет обработку сигналов, обрабатывает результаты измерений и обеспечивает интерфейс для пользователя.
Для передачи измерительной информации используется стандартный интерфейс RS232 и RS-485.
В составе газоанализаторы имеют внешнюю обогреваемую ячейку, внешний осушитель пробы и внешний контроллер для управления продувкой.
На входе в газоанализатор устанавливается входной фильтр, предназначенный для очистки анализируемой газовой пробы от пыли.
Газоанализатор измеряет концентрации SO2, NO и NO2 в горячей пробе (метод горячей экстракции) во внешней ячейке. Далее проба поступает во внешний холодильник, где конденсируется, удаляется влага и понижается температура пробы. Затем осушенная проба подается в ИК-ячейку газоанализатора, где происходит измерение концентраций СО и CO2 (метод холодной экстракции). Далее проба проходит через электрохимическую ячейку, где анализируется кислород.
Настройка прибора может проводиться как в автоматическом, так и в ручном режиме с использованием поверочных газовых смесей и нулевых газов (синтетический воздух, для канала кислорода - азот).
Способ отбора пробы - экстрактивный.
Результаты измерений содержания компонентов могут быть представлены в млн-1 (ppm), %, мг/м3.
Функционально газоанализаторы обеспечивают:
- непрерывное автоматическое измерение концентрации газов в воздухе;
- автоматическую либо принудительную установку нуля;
- самодиагностику при включении и во время работы;
- запись событий и измеренных значений во внутреннюю память с сохранением;
- выдачу цифровых сигналов по интерфейсам RS-232, RS-485 (с протоколом MODBUS);
- выдачу токовых сигналов от 4 до 20 мА.
Общий вид газоанализаторов приведен на рисунке 1.
Нанесение знака поверки и знака утверждения типа на газоанализаторы не предусмотрено. Газоанализаторы имеют серийные номера, которые в виде буквенно-цифрового обозначения наносятся на шильдик газоанализаторов методом фотохимпечати. Шильдик (рисунок 2) фиксируется на задней панели газоанализаторов методом наклейки. Пломбирование от несанкционированного доступа не предусмотрено.
Рисунок 1 - Общий вид газоанализаторов дымовых газов ОМА-2000
Место нанесения серийного номера
Рисунок 2 - Шильдик газоанализаторов дымовых газов ОМА-2000
Программное обеспечение
Газоанализаторы имеют встроенное программное обеспечение (ПО). ПО осуществляет измерение содержания определяемых компонентов; отображение результатов измерений на дисплее анализатора; передачу результатов измерений по интерфейсу связи с ПК; выдачу информации по цифровым каналам связи.
Влияние встроенного программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик газоанализаторов.
Уровень защиты программного обеспечения «средний» в соответствии с Рекомендацией
Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные встроенного ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | OMA-2000 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | 0МА2000.Р003. V05A.004 |
| Цифровой идентификатор ПО (алгоритм) | - |
Технические характеристики
Метрологические и основные технические характеристики газоанализаторов приведены в таблицах 2 - 4.
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Определяемый компонент | Диапазон измерений2) | Поддиапазон измерений3) | Пределы основной допускаемой погрешности, % |
| объемной доли | массовой концентрации | объемной доли | массовой концентрации | приведенной1) | относительной |
| Диоксид серы (SO2) | от 0 до 500 млн-1 | от 0 до 1430 мг/м3 | от 0 до 50 млн-1 включ. | от 0 до 143 мг/м3 включ. | ±8 | _ |
| св. 50 до 500 млн-1 | св. 143 до 1430 мг/м3 | _ | ±8 |
| от 0 до 1000 млн-1 | от 0 до 2860 мг/м3 | от 0 до 100 млн-1 включ. | от 0 до 286 мг/м3 включ. | ±8 | _ |
| св. 100 до 1000 млн-1 | св. 286 до 2860 мг/м3 | _ | ±8 |
| от 0 до 5000 млн-1 | от 0 до 14300 мг/м3 | от 0 до 1000 млн-1 включ. | от 0 до 2860 мг/м3 включ. | ±6 | _ |
| св. 1000 до 5000 млн-1 | св. 2860 до 14300 мг/м3 | _ | ±6 |
| Определяемый компонент | Диапазон измерений2) | Поддиапазон измерений3) | Пределы основной допускаемой погрешности, % |
| объемной доли | массовой концентрации | объемной доли | массовой концентрации | приведенной1) | относительной |
| Оксид азота (NO) | от 0 до 1000 млн-1 | от 0 до 1340 мг/м3 | от 0 до 100 млн-1 включ. | от 0 до 134 мг/м3 включ. | ±8 | _ |
| св. 100 до 1000 млн-1 | св. 134 до 1340 мг/м3 | _ | ±8 |
| от 0 до 3000 млн-1 | от 0 до 4020 мг/м3 | от 0 до 1000 млн-1 включ. | от 0 до 1340 мг/м3 включ. | ±6 | _ |
| св. 1000 до 3000 млн-1 | св. 1340 до 4020 мг/м3 | _ | ±6 |
| Диоксид азота (NO2) | от 0 до 1000 млн-1 | от 0 до 2050 мг/м3 | от 0 до 100 млн-1 включ. | от 0 до 205 мг/м3 включ. | ±8 | _ |
| св. 100 до 1000 млн-1 | св. 205 до 2050 мг/м3 | _ | ±8 |
| Оксид углерода (СО) | от 0 до 500 млн-1 | от 0 до 625 мг/м3 | от 0 до 50 млн-1 включ. | от 0 до 60 мг/м3 включ. | ±5 | _ |
| св. 50 до 500 млн-1 | св. 60 до 625 мг/м3 | _ | ±5 |
| от 0 до 1000 млн-1 | от 0 до 1250 мг/м3 | от 0 до 100 млн-1 включ. | от 0 до 125 мг/м3 включ. | ±5 | _ |
| св. 100 до 1000 млн-1 | св. 125 до 1250 мг/м3 | _ | ±5 |
| от 0 до 5000 млн-1 | от 0 до 6250 мг/м3 | от 0 до 1000 млн-1 включ. | от 0 до 1250 мг/м3 включ. | ±5 | _ |
| св. 1000 до 5000 млн-1 | св. 1250 до 6250 мг/м3 | _ | ±5 |
| от 0 до 1,2 % | от 0 до 15000 мг/м3 | от 0 до 0,5 % включ. | от 0 до 6250 мг/м3 включ. | ±3 | _ |
| св. 0,5 до 1,2 % | св. 6250 до 15000 мг/м3 | _ | ±3 |
| Диоксид углерода (CO2) | от 0 до 1 % | от 0 до 19600 мг/м3 | от 0 до 0,1 % включ. | от 0 до 1960 мг/м3 включ. | ±6 | _ |
| св. 0,1 до 1 % | св. 1960 до 19600 мг/м3 | _ | ±6 |
| от 0 до 20 % | от 0 до 392000 мг/м3 | от 0 до 5 % включ. | от 0 до 98000 мг/м3 включ. | ±5 | _ |
| св. 5 до 20 % | св.98000 до 392000 мг/м3 | _ | ±5 |
| Определяемый компонент | Диапазон измерений2) | Поддиапазон измерений3) | Пределы основной допускаемой погрешности, % |
| объемной доли | массовой концентрации | объемной доли | массовой концентрации | приведенной1) | относительной |
| Кислород (О) | от 0 до 30 % | от 0 до 429000 мг/м3 | от 0 до 5 % включ. | от 0 до 71500 мг/м3 включ. | ±5 | _ |
| св. 5 до 30 % | св.71500 до 429000 мг/м3 | _ | ±5 |
| 1) К верхнему пределу поддиапазона измерений. 2) Пересчет значений объемной доли Х в млн-1 в массовую концентрацию С, мг/м3, проводят по формуле: C = Х^М/Vm где М - молярная масса компонента, г/моль, Vm - молярный объем газа-разбавителя - азота или воздуха, равный 22,4, при условиях 0°С и 101,3 кПа (в соответствии с РД 52.04.186-89), дм3/моль. 3) Определяемые компоненты и диапазоны измерений определяются при заказе и указываются в паспорте на газоанализатор. Допускается поставка газоанализаторов с верхней границей диапазона измерений содержания определяемого компонента Св, не указанной в таблице, при условии, что значение Св входит в участок диапазона измерений, для которого в таблице нормированы пределы допускаемой относительной погрешности. В этом случае пределы допускаемой погрешности нормируются: - приведенной - в соответствии с указанными в таблице; - относительной - в соответствии с указанными в таблице для участка диапазона измерений, в который входит Св. |
Таблица 3 - Дополнительные метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Время установления показаний Т0,9, ч, не более | 1 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды от +2°С до +15°С включ. и св. +25°С до +40°С на каждые 10°С в пределах условий эксплуатации относительно нормальных условий, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | ±0,3 |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Время прогрева, мин, не более | 30 |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | 230±23 50±1 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 100 |
| Габаритные размеры (длинахширинахвысота), мм, не более | 450х480х170 |
| Масса, кг, не более | 5 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Условия эксплуатации: температура окружающей среды, °C: относительная влажность, %, не более атмосферное давление, кПа | от +2 до +40 90 от 84 до 106,7 |
| Степень защиты IP по ГОСТ 14254-2015 | 65 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 10 |
| Средняя наработка до отказа (при доверительной вероятности Р=0,95), ч, не менее | 24000 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации.
Комплектность
Комплектность поставки газоанализаторов приведена в таблице 5.
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Газоанализатор дымовых газов | ОМА-2000 | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Паспорт | - | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 4 «Газоанализаторы дымовых газов ОМА-2000» документа «Газоанализаторы дымовых газов ОМА-2000. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Постановление Правительства Российской Федерации от 16 ноября 2020 г. № 1847 «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений»;
ГОСТ 13320-81 «Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия»;
ГОСТ Р 52931-2008 «Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия»;
Приказ Росстандарта от 31 декабря 2020 г. № 2315 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах»;
Стандарт предприятия FOCUSED PHOTONICS (HANGZHOU) INC.
54182-13
