Назначение
Газоанализаторы ГАММА-100А (далее - газоанализаторы) предназначены для определения содержания оксида углерода (СО), диоксида углерода (СО2) и метана (СН4) в многокомпонентных газовых смесях
Описание
Принцип измерений газоанализаторов оптико-абсорбционный.
Оптико-абсорбционный принцип измерений, основан на поглощении ИК-излучения анализируемым газом. Степень поглощения ИК-излучения зависит от содержания анализируемого компонента в газовой смеси. Для каждого газа существует своя область поглощения ИК-излучения, что обусловливает высокую степень избирательности этого метода.
Газоанализаторы представляют собой многофункциональные одноканальные стационарные одноблочные приборы непрерывного режима работы.
Способ подачи пробы - принудительный (от внешнего побудителя расхода или за счет избыточного давления в точке отбора пробы).
Исполнения газоанализаторов, диапазоны измерений, определяемый компонент, пределы допускаемой основной погрешности приведены в таблице 1.
Газоанализаторы обеспечивают выполнение следующих функций:
- измерение содержания определяемого компонента;
- формирование выходного сигнала постоянного тока 4-20 мА, пропорционального содержанию определяемого компонента.
- обмен данными с ВУ по интерфейсу RS-485, RS232;
- цифровую индикацию номера версии программного обеспечения (далее - ПО) и цифрового идентификатора ПО;
- цифровую индикацию содержания определяемого компонента;
- выдачу звуковой и световой сигнализации ПОРОГ1 и ПОРОГ2 при достижении содержания определяемого компонента пороговых значений;
- переключение контактов реле при срабатывании сигнализации ПОРОГ1 и ПОРОГ2;
- выдачу световой индикации при газоанализатора.
Конструктивно газоанализатор выполнен одноблочным, в металлическом корпусе. Внешний вид газоанализаторов приведен на рисунке 1.. На передней панели газоанализатора располагаются индикаторы «СЕТЬ», «ПОРОГ1», «ПОРОГ2», четырехразрядный
семисегментный индикатор, разъем «RS-232» для подключения пульта контроля. На задней панели находятся разъемы для подключения сети питания и внешних устройств, сетевые предохранители, клемма защитного заземления, штуцера «ВХОД ПРОБЫ» и «ВЫХОД ПРОБЫ».
1а) - Внешний вид спереди с указанием мест пломбировки
1б) - Внешний вид сзади с указанием мест пломбировки
Рисунок 1 - Внешний вид газоанализаторов ГАММА-100А
Таблица 1
| Условное наименование газоанализатора | Обозначение газоанализатора | Определяемый компонент | Единица физической величины | Коэффициент преобразования мА/объемная доля, % (мА/объемная доля, млн-1) | Диапазон измерений | Участок диапазона измерений, в котором нормируется основная погрешность | Пределы допускаемой основной погрешности газоанализатора |
| Приведенной * (Гд), % | Относительной (5д), % |
| Климатическое исполнение УХЛ4 |
| ГАММА-100А-СО-005 | ИБЯЛ.413321.010 | Оксид углерода СО | объемная до -1 ля, млн | (0,032) | 0 - 500 | 0 - 200 | ± 5 | - |
| 200 - 500 | - | ± 5 |
| ГАММА-100А-СО-01 | ИБЯЛ.413321.010-01 | (0,016) | 0 - 1000 | 0 - 500 | ± 5 | - |
| 500 - 1000 | - | ± 5 |
| ГАММА-100А-СО2-01 | ИБЯЛ.413321.010-02 | Диоксид углерода СО2 | объемная до -1 ля, млн | (0,016) | 0 - 1000 | 0 - 500 | ± 10 | - |
| 500 - 1000 | - | ± 10 |
| ГАММА-100А-СО2-5 | ИБЯЛ.413321.010-03 | объемная доля, % | 3,2 | 0 - 5,0 | 0 - 2,0 | ± 2 | - |
| 2,0 - 5,0 | - | ± 2 |
| ГАММА-100А-СО2-10 | ИБЯЛ.413321.010-04 | объемная доля, % | 1,6 | 0 - 10,0 | 0 -5,0 | ± 2 | - |
| 5,0 - 10,0 | - | ± 2 |
| ГАММА-100А-СН4-01 | ИБЯЛ.413321.010-05 | Метан СН4 | объемная до -1 ля, млн | (0,016) | 0 - 1000 | 0 - 500 | ± 5 | - |
| 500 - 1000 | - | ± 5 |
| Климатическое исполнение ТМ3 |
| ГАММА-100А-СО-005 | ИБЯЛ.413321.010-06 | Оксид углерода СО | объемная до -1 ля, млн | (0,032) | 0 - 500 | 0 - 200 | ± 5 | - |
| 200 - 500 | - | ± 5 |
| ГАММА-100А-СО-01 | ИБЯЛ.413321.010-07 | (0,016) | 0 - 1000 | 0 - 500 | ± 5 | - |
| 500 - 1000 | - | ± 5 |
| ГАММА-100А-СО2-01 | ИБЯЛ.413321.010-08 | Диоксид углерода СО2 | объемная до -1 ля, млн | (0,016) | 0 - 1000 | 0 - 500 | ± 10 | - |
| 500 - 1000 | - | ± 10 |
| ГАММА-100А-СО2-5 | ИБЯЛ.413321.010-09 | объемная доля, % | 3,2 | 0 - 5,0 | 0 - 2,0 | ± 2 | - |
| 2,0 - 5,0 | - | ± 2 |
| ГАММА-100А-СО2-10 | ИБЯЛ.413321.010-10 | объемная доля, % | 1,6 | 0 - 10,0 | 0 -5,0 | ± 2 | - |
| 5,0 - 10,0 | - | ± 2 |
| ГАММА-100А-СН4-01 | ИБЯЛ.413321.010-11 | Метан СН4 | объемная до -1 ля, млн | (0,016) | 0 - 1000 | 0 - 500 | ± 5 | - |
| 500 - 1000 | - | ± 5 |
| Примечание -* Погрешность нормирована как приведенная к разнице между верхней и нижней границе диапазона измерений |
Программное обеспечение
Газоанализаторы имеют встроенное программное обеспечение (далее ПО),
разработанное предприятием-изготовителем. Основные функции ПО:
- преобразование сигналов от ИК-датчика в выходной сигнал постоянного тока и в цифровые показания газоанализатора пропорциональные содержанию определяемого компонента;
- обмен данными с внешними устройствами по интерфейсу RS485, RS232;
- выдача световой сигнализации при превышении определяемым компонентом установленных пороговых значений;
- формирование управляющего воздействия для переключения «сухих» контактов реле.
Идентификационные данные ПО газоанализаторов в таблице 2.
Таблица 2
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Gamma-100 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода CRC-16) | 1273 |
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений обеспечивается посредством механического опечатывания и соответствует уровню защиты «Высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 3 - Основные метрологические характеристики газоанализаторов
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений, объемная доля, % (или млн -1) | В соответствии с таблицей 1 |
| Пределы допускаемой основной приведенной (относительной) погрешности, % | В соответствии с таблицей 1 |
| Номинальная статическая характеристика преобразования по выходному сигналу постоянного тока (I) имеет вид I = 1н + Kir Авх где 1н - нижняя граница диапазона выходного сигнала постоянного тока, равная 4 мА; Кп - коэффициент преобразования, мА/ объемная доля, % (мА/ объемная доля, млн-1) в соответствии с таблицей 1; Авх - содержание определяемого компонента (объемная доля, % или млн-1) | |
| Диапазон значений выходного сигнала постоянного тока, мА | от 4 до 20 |
Таблица 4 - Прочие метрологические характеристики газоанализаторов
| Наименование характеристики | Значение |
| Предел допускаемой вариации показаний (выходного сигнала), выраженный в долях от пределов допускаемой основной погрешности | 0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности при изменении температуры окружающей среды и анализируемой газовой смеси в рабочих условиях эксплуатации на каждые 10 °С от температуры, при которой определялась основная погрешность, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | 1,0 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности при изменении температуры окружающей среды и анализируемой газовой смеси от рабочей до предельной (от 5 до 1 0С и от 50 до 60 0С) на каждые 10 °С, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | 1,0 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности при изменении давления анализируемой газовой смеси на каждые 10 кПа (75 мм рт.ст.) от давления, при котором определялась основная погрешность, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | 0,6 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности при воздействии каждого из неопределяемых компонентов с содержанием, приведенным в таблице 5, в анализируемой газовой смеси, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | 0,6 |
| Время прогрева газоанализаторов, мин, не более | 180 |
| Допускаемый интервал времени работы газоанализаторов без корректировки показаний по ГСО-ПГС, сут, не менее | 30 |
| Предел допускаемого времени установления показаний Т0,9, с, не более | 15 |
Таблица 5
| Условное наименование газоанализаторов | Содержание неопределяемых компонентов, объёмная доля, %, не более |
| СО | СО2 | СН4 | SO2 | NO |
| ГАММА-100А-СО-005 | _ | 0,20 | 0,20 | _ | _ |
| ГАММА-100А-СО-01 | _ | 0,50 | 0,50 | _ | _ |
| ГАММА-100 А-СО2-01 | 1,00 | _ | 5,00 | 0,075 | 0,15 |
| ГАММА-100А-СО2-5 | 100 | _ | 100 | 0,075 | 0,15 |
| ГАММА-100 А-СО2-10 | 100 | _ | 100 | 0,075 | 0,15 |
| ГАММА-100А-СН4-01 | 0,50 | 0,10 | _ | 0,075 | 0,15 |
Таблица 6 - Основные технические характеристики газоанализаторов
| Наименование характеристики | Значение |
| Электрическое питание газоанализаторов осуществляется от сети переменного однофазного тока напряжением (действующее значение), В | от 187 до 242 |
| Частота тока, Гц | от 48 до 52 |
| Потребляемая мощность, не более, ВА | 90 |
| Габаритные размеры, мм, не более: - длина | 485 |
| - ширина | 480 |
| - высота | 180 |
| Масса газоанализаторов, кг, не более | 28 |
| Назначенный срок службы 1), лет | 30 |
| Средняя наработка на отказ 2), ч | 50000 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Рабочие условия эксплуатации: - диапазон температуры окружающей и анализируемой среды, °С: а)рабочей б) предельной рабочей, °С - диапазон атмосферного давления и давления анализируемой среды, кПа мм рт. ст. - верхнее значение относительной влажности окружающей среды при температуре 35 °С, без конденсации влаги, % - синусоидальная вибрация: а) с ускорением в диапазоне частот от 5 до 120 Гц, м/с2 б) с амплитудой смещения в диапазоне частот от 1 до 20 Гц, мм - максимальное содержание коррозионно-активных агентов, в окружающей среде для вида климатического исполнения УХЛ4 (ТМ3), мг/м3 а) хлориды б) сульфаты в) сернистый газ | от 5 до 50 от 1 до 5 и от 50 до 60 от 84 до 106,7 от 630 до 800 98 9,8 1,0 0,012 (0,40) 0,018 (0,03) 0,18 (0,03) |
| Характеристики анализируемой газовой смеси (пробы) на входе газоанализаторов: а) расход, дм3/мин б) температура пробы равна температуре окружающей среды в) диапазон абсолютного давления, кПа мм рт. ст. в) абсолютная влажность, г/м3, не более г) массовая концентрация пыли и других взвешенных частиц, г/м3, не более | от 0,5 до 0,9 от 50,8 до 152 от 380 до 1140 6 0,001 |
| Степень защиты газоанализаторов по ГОСТ 14254-2015 | IP54 |
| Газоанализаторы устойчивы: - к воздействию синусоидальной вибрации, - к изменению пространственного положения, в любом направлении от рабочего, на угол, ° - к изменению абсолютной влажности анализируемой газовой смеси - к изменению расхода анализируемой газовой смеси, - к воздействию перегрузки по содержанию определяемого компонента равной 20 % от верхнего предела диапазона измерений в течение 5 мин | 5 |
| Газоанализаторы климатического исполнения ТМ3 устойчивы: - к воздействию плесневых грибов по баллу 2 согласно ГОСТ 9.048-89; - к воздействию соляного тумана. | |
| Газоанализаторы, в соответствии с НП-001-15, относятся к классам безопасности (оговаривается при заказе): - 3 (классификационное обозначение 3Н) - элементы нормальной эксплуатации, важные для безопасности; - 4 (классификационное обозначение 4) - элементы нормальной эксплуатации, не влияющие на безопасность. | |
| Газоанализаторы относятся к II категории сейсмостойкости по НП-031-01 | |
| По стойкости к воздействию механических ВВФ газоанализаторы относятся к группе М39 по ГОСТ 17516.1-90. | |
| Газоанализаторы соответствуют требованиям к электромагнитной совместимости по ТР ТС 020/2011, предъявляемым к оборудованию класса А по ГОСТ Р МЭК 61326-1-2014 | |
| Наименование характеристики | Значение |
| Газоанализаторы соответствуют требованиям безопасности предъявляемым к оборудованию по ТР ТС 004/2011 | |
| По способу защиты человека от поражения электрическим током по ГОСТ 12.2.007.0-75 газоанализаторы относятся к классу I | |
| 1) Обеспечивается регламентированным капитальным ремонтом с полным восстановлением ресурса газоанализаторов. Срок проведения ремонта - 10 лет с даты изготовления газоанализатора. 2) С учетом технического обслуживания в соответствии с указаниями, приведенными в эксплуатационной документации. |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист (центр листа) руководства по эксплуатации типографским способом и на табличку, расположенную на задней поверхности корпуса газоанализатора, методом фотохимпечати.
Комплектность
Таблица 6 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Газоанализатор ГАММА-100А | - | 1 шт. |
| Комплект ЗИП | - | 1 компл. |
| Ведомость эксплуатационных документов | ИБЯЛ.413321.010 ВЭ | 1 экз. |
| Комплект эксплуатационных документов | | 1 компл. |
| Копия декларации о соответствии требованиям ТР ТС 004/2011, ТР ТС 020/2011 | - | 1 экз. |
| Копия свидетельства об утверждении типа средств измерений | - | 1 экз. |
| Газоанализаторы ГАММА-100А. Методика поверки | ИБЯЛ.413321.010 МП | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу ИБЯЛ.413321.010 МП «Газоанализатор ГАММА-100А. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» 28.09.2010 г. с Изменением № 1 от 17.04.2015 г.
Основные средства поверки:
ГСО-ПГС по ТУ2114-001-00226247-2010, в баллонах под давлением:
- оксид углерода в азоте по Госреестру 10465-2014;
- диоксид углерода в азоте по Госреестру 10465-2014;
- метан в азоте по Госреестру 10463-2014;
- азот газообразный особой чистоты ГОСТ 9293-74.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке или на эксплуатационный документ.
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 29075-91. Системы ядерного приборостроения для атомных станций. Общие требования
ГОСТ 32137-2013. СТСЭ. Технические средства для атомных станций. Требования и методы испытаний
ГОСТ 14254-96. Степени зашиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)
ГОСТ Р 51522.1-2011. СТСЭ. Электрическое оборудование для измерения, управления и лабораторного применения. Требования и методы испытаний
ГОСТ 12.2.007.0-75. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности
ГОСТ Р 52931-2008. Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
Газоанализаторы ГАММА-100А. Технические условия ИБЯЛ.413321.010 ТУ
42965-09