Назначение
Газоанализаторы ГТМК-18 (далее - газоанализаторы) предназначены для автоматического непрерывного измерения и выдачи на измерительные и регистрирующие приборы информации об объемной доле кислорода (О2, %) в двухкомпонентных газовых смесях: кислород-азот (возможно наличие второго неизмеряемого компонента: или водорода, или двуокиси углерода, или метана), кислород - аргон, кислород - гелий, кислород - метан, кислород - водород (с объёмной долей кислорода до 2 % в водороде или метане), используемых для технологических целей.
Описание
Принцип действия газоанализаторов основан на термомагнитном методе измерения, использующем зависимость парамагнитных свойств кислорода от температуры. Анализируемый газ втягивается в магнитное поле по трубке чувствительного элемента, прогревается, вследствие чего его парамагнитные свойства уменьшаются и он вытесняется более холодным газом. Таким образом, в трубке чувствительного элемента создаётся поток газа (термомагнитная конвекция), величина которого пропорциональна объёмной доле кислорода.
Газоанализаторы являются стационарными приборами и состоят из двух блоков:
- первичного измерительного преобразователя ПП-16 (обыкновенного исполнения) или ПП-16В (взрывозащищённого исполнения);
- измерительного преобразователя ПРП-18.
Первичный измерительный преобразователь ПП-16 (ПП-16В) включает измерительную камеру, элементы пневматической и электронной схем, а также другие элементы. Измерительный преобразователь ПРП-18 включает в себя элементы электронной схемы, цифровое отсчёт-ное устройство, схемы коммутации внешних электрических цепей и другие элементы.
Газоанализаторы изготавливаются в 22 исполнениях, которые отличаются функциональными и конструктивными особенностями (исполнение и масса первичного преобразователя), а также нормированными значениями диапазона измерения и допустимой основной погрешности. Исполнения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Исполнения газоанализатора ГТМК-18
| Обозначение исполнения | Диапазон измерений, об. доля О2, % | Исполнение по защищенности от воздействия окружающей среды |
| ГТМК-18-00 | от 0 до 1 | Обыкновенное |
| ГТМК-18-01 | от 0 до 2 |
| ГТМК-18-02 | от 0 до 5 |
| ГТМК-18-03 | от 0 до 10 |
| ГТМК-18-04 | от 0 до 20 |
| ГТМК-18-20 | от 0 до 30 |
| ГТМК-18-05 | от 0 до 50 |
| ГТМК-18-06 | от 0 до 100 |
| ГТМК-18-07 | от 15 до 25 |
| ГТМК-18-08 | от 20 до 80 |
| Обозначение исполнения | Диапазон измерений, об. доля О2, % | Исполнение по защищенности от воздействия окружающей среды |
| ГТМК-18-09 | от 50 до 100 | Обыкновенное |
| ГТМК-18-10 | от 80 до 100 |
| ГТМК-18-11 | от 90 до 100 |
| ГТМК-18-12 | от 95 до 100 |
| ГТМК-18-19 | от 98 до 100 |
| ГТМК-18В-13 | от 0 до 1 | Взрывозащищенное |
| ГТМК-18В-14 | от 0 до 2 |
| ГТМК-18В-15 | от 0 до 5 |
| ГТМК-18В-16 | от 0 до 10 |
| ГТМК-18В-17 | от 0 до 20 |
| ГТМК-18В-18 | от 15 до 25 |
| ГТМК-18В-21 | от 0 до 25 |
Г азоанализаторы имеют выходные аналоговые и цифровые сигналы, пропорциональные объёмной доле кислорода в анализируемой газовой смеси.
Газоанализаторы ГТМК-18 предназначены для использования во взрывобезопасных зонах производственных помещений.
Газоанализаторы ГТМК-18В укомплектованы первичным преобразователем ПП-16В, имеющим взрывобезопасный уровень взрывозащиты, вид взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка», маркировку взрывозащиты 1ЕхёПСТ3, предназначенным для применения во взрывоопасных зонах согласно гл. 7.3 «Электроустановки во взрывоопасных зонах» «Правил устройства электроустановок. Электрооборудование специальных установок», в которых могут образовываться взрывоопасные смеси категорий IIA, IIB, IIC групп Т1, Т2, ТЗ по ГОСТ 30852.0-2002 (МЭК 60079-0:1998) и нормативным документам, определяющим применимость электрооборудования во взрывоопасных зонах.
Общий вид газоанализаторов представлен на рисунке 1.
Программное обеспечение
Уровень защиты программного обеспечения «средний» согласно рекомендаций Р 50.2.077-2014.
Программное обеспечение газоанализаторов ГТМК-18 соответствует ГОСТ Р 8.654-2015. Газоанализаторы имеют защиту встроенного программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений.
Программное обеспечение газоанализаторов ГТМК-18 встроенное. Влияние программного обеспечения газоанализаторов ГТМК-18 учтено при нормировании метрологических характеристик.
Программное обеспечение газоанализаторов ГТМК-18 содержит специальные средства защиты, исключающие возможность несанкционированной модификации, загрузки, считывания из памяти, удаления или иных преднамеренных изменений программного обеспечения и измеренных данных. К специальным средствам защиты относятся:
- средства проверки целостности кода встроенного программного обеспечения по алгоритму CRC16 (при старте и периодически во время работы);
- средства обнаружения и фиксации событий (журнал событий);
- средства блокировки несанкционированного считывания при помощи специальных Lock-битов программирования;
- разграничение полномочий пользователей, имеющих различные права доступа к функциям, при помощи пароля.
Обмен данными между газоанализатором ГТМК-18 (метрологически значимая часть) и программным обеспечением, установленным на компьютере (метрологически незначимая часть), производится через защищённый интерфейс с использованием проверки целостности передаваемых данных по алгоритму CRC16.
Идентификационные данные программного обеспечения представлены в таблицах 2, 3.
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения первичного преобразователя 1Ш-16 (ПП-16В)_
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | PP-16 Firmware |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | v 4.02 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x27A5 |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО | CRC16 |
Таблица 3 - Идентификационные данные программного обеспечения преобразователя ПРП-18
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | PRP-18 Firmware |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | v 2.08 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x75A2 |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО | CRC16 |
Технические характеристики
Таблица 4 - Метрологические характеристики
| Наименование параметра | Значение |
| Диапазон измерений объёмной доли кислорода (О2), % | от 0 до 1; от 0 до 2; от 0 до 5; от 0 до 10; от 0 до 20; от 0 до 25, от 0 до 30, от 0 до 50; от 0 до 100; от 15 до 25; от 20 до 80; от 50 до 100; от 80 до 100; от 90 до 100; от 95 до 100; от 98 до 100 |
| Цена единицы наименьшего разряда цифрового отсчет-ного устройства, % | 0,01 |
| Пределы допускаемой основной погрешности, приведенной к модулю разности пределов измерения (по показаниям и выходным сигналам), %: - для диапазонов от 0 до 1 %; от 0 до 2 %; от 95 до 100 %; от 98 до 100 % - для остальных диапазонов | ±6 ±4 |
| Предел допускаемой дополнительной погрешности у£д(Т), вызванной изменением температуры окружающей среды и анализируемого газа на каждые 10 °С в пределах условий эксплуатации, %: - для диапазонов от 0 до 1 %, от 0 до 2 %, от 95 до 100 %, от 98 до 100 % - для остальных диапазонов | 0,7Уд 0,5Уд |
| Предел допускаемой дополнительной погрешности у£д(Р), вызванной изменением атмосферного давления в пределах условий эксплуатации, % | Уд |
| Предел допускаемой дополнительной погрешности у1д(0), вызванной изменением расхода анализируемой газовой смеси на 30 % от номинального значения, %: - для диапазонов от 0 до 1 %, от 0 до 2 %, от 95 до 100 %, от 98 до 100 % - для остальных диапазонов | 2,0 Уд 1,5Уд |
| Наименование параметра | Значение |
| Предел допускаемой дополнительной погрешности у£д(Сн.К), вызванной суммарным изменением неопределяемых компонентов на каждые ±5%, %: - для диапазонов от 0 до 1 %, от 0 до 2 %, от 95 до 100 %, от 98 до 100 % - для остальных диапазонов | 0,7уд 0,5Уд |
| Номинальное время установления показаний (выходного сигнала) Т0,9, с | 37 |
| Пределы допустимого отклонения времени установления показаний от номинального значения, % | ±20 |
| Предел допускаемого изменения показаний (выходного сигнала) yta за 7 суток непрерывной работы без корректировки, %: - для диапазонов от 0 до 1 %, от 0 до 2 %, от 95 до 100 %, от 98 до 100 % - для остальных диапазонов | 0,35 Уд 0,25уд |
| Время прогрева, мин, не более: - для газоанализаторов с диапазонами, нижнее значение которых не равно нулю - для остальных диапазонов | 180 120 |
Таблица 5 - Основные технические характеристики
| Наименование параметра | Значение |
| Параметры электрического питания: | -LOO |
| - напряжение переменного тока, В | 220 -33 |
| - частота переменного тока, Гц | 50±1 |
| Потребляемая мощность, В А, не более | 75 |
| Параметры выходного сигнала: | |
| а) аналоговый сигнал силы постоянного тока, мА | от 0 до 5 или от 0 до 20, |
| | или от 4 до 20 |
| б) цифровой сигнал RS-485 | (устанавливается пользователем) |
| | по протоколу MODBUS |
| Параметры анализируемой газовой смеси на входе в | |
| газоанализатор: | |
| - расход (при избыточном давлении не более 1 кПа), | |
| дм3/ч | 9,0±0,6 |
| - температура, °С | от -10 до +50 |
| - концентрация механических примесей при размере | |
| частиц 10-2 мм, мг/м3, не более | 2 |
| Габаритные размеры, мм, не более: | |
| - первичного измерительного преобразователя | |
| ПП-16 (ПП-16В): | |
| - высота | 235 |
| - ширина | 245 |
| - длина | 225 |
| - измерительного преобразователя ПРП-18: | |
| - высота | 175 |
| - ширина | 160 |
| - длина | 215 |
| Наименование параметра | Значение |
| Масса, кг, не более: - первичного измерительного преобразователя 1111-16 - для первичного измерительного преобразователя 1111- 16В - измерительного преобразователя ПРП-18 | 10 11 6 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - атмосферное давление, кПа - относительная влажность окружающего воздуха при температуре +35 °С и более низких температурах, %, не более - внешние магнитные переменные или постоянные поля, А/м, не более - синусоидальная вибрация: - амплитуда смещения, мм - диапазон частот, Гц | от -10 до +50 от 84,0 до 106,7 95 40 0,1 от 5 до 25 |
| Допускаемый угол наклона от рабочего положения в любом направлении газоанализатора, не более Г руппа | 1 о НН (не допускающая наклона) |
| Средняя наработка на отказ, ч | 30 000 |
| Полный средний срок службы, лет | 8 |
| Условия применения газоанализаторов | нормированные для изделий группы исполнений С3 и Р1 согласно ГОСТ 52937-2008, вид климатического исполнения - УХЛ, категория 3.1 по ГОСТ 15150-69 |
| Степени защиты обеспечиваемые оболочками (код IP): - оболочки первичных измерительных преобразователей 1111-16 и 1111- 16В - оболочка измерительного преобразователя ПРП-18 | IP54 IP20 |
| Маркировка взрывозащиты газоанализатора ГТМК-18В | IExdIICT3 |
Знак утверждения типа
наносится на табличку, которая крепится к корпусу первичного измерительного преобразователя ПП-16 (ПП-16В), а также на эксплуатационную документацию типографским способом.
Комплектность
Таблица 6 - Комплектность газоанализатора ГТМК-18
| Наименование | Обозначение | Кол-во |
| Г азоанализатор ГТМК-18 | 5Г1.550.225 | 1 шт. |
| Газоанализатор ГТМК-18. Паспорт | 5Г1.550.225 ПС | 1 экз. |
| Газоанализатор ГТМК-18. Руководство по эксплуа | | |
| тации | 5Г1.550.225 РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки | 5Г1.550.225 ДЛ | 1 экз. |
| Комплект запасных частей | 5Г4.070.287 | 1 шт. |
| Комплект монтажных частей | 5Г4.075.322 | 1 шт. |
| Комплект инструмента и принадлежностей | 5Г4.073.058 | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу 5Г1.550.225 ДЛ «Газоанализаторы ГТМК-18. Методика поверки», утверждённому АО «Центрохимсерт» 05 июля 2018 г.
Основные средства поверки:
- стандартные образцы - газовые смеси состава О2 в азоте ГСО 10253-2013;
- азот газообразный высокой чистоты по ГОСТ 9293-74;
- кислород газообразный технический и медицинский по ГОСТ 5583-78.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение
метрологических характеристик поверяемых газоанализаторов 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 14.12.2018 г. № 2664 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах»
ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
ГОСТ 14254-2015 Степени защиты обеспечиваемые оболочками (Код IP)
ГОСТ 30852.0-2002 (МЭК 60079-0:1998) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования
ГОСТ 30852.1-2002 (МЭК 60079-1:1998) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 1. Взрывозащита вида «взрывонепроницаемая оболочка»
ТР ТС 004/2011 Технический регламент Таможенного союза. «О безопасности низковольтного оборудования»
ТР ТС 012/2011 Технический регламент Таможенного союза. «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах»
ТР ТС 020/2011 Технический регламент Таможенного союза. «Электромагнитная совместимость технических средств»
ТУ6-89 5Г1.550.225 ТУ Газоанализаторы ГТМК-18. Технические условия
74812-19: Методика поверки 5Г1.550.225 ДЛСкачать689.7 Кб
23802-02
