Газоанализаторы NLA. Характеристики, описание, методика поверки.
Госреестр средств измерений РФ на основании сведений из ФГИС “АРШИН”

Газоанализаторы NLA

Назначение

Газоанализаторы NLA (далее - газоанализаторы) предназначены для непрерывных автоматических измерений объемной доли и массовой концентрации диоксида серы (SO2), сероводорода (H2S), оксида азота (NO), диоксида азота (NO2), суммы оксидов азота (NOx) в пересчете на NO2, аммиака (NH3), оксида углерода (CO), диоксида углерода (CO2), озона (O3) в атмосферном воздухе и воздухе рабочей зоны, технологических газовых смесях.

Описание

Газоанализаторы представляют собой стационарные приборы непрерывного действия, использующиеся как отдельно, так и в составе газоаналитических систем и автоматических систем контроля загрязнения атмосферы (АСКЗА).

Газоанализаторы выпускаются в 8 моделях: NLA-10, NLA-15, NLA-20, NLA-25, NLA-30, NLA-35, NLA-40, NLA-41, которые отличаются конструкцией, методом анализа и метрологическими характеристиками.

Принцип действия моделей NLA-10, NLA-15 - флуоресцентный, основан на измерении интенсивности флуоресценции в ультрафиолетовой области спектра при переходе возбужденных молекул SO2 в основное состояние. Возбуждение молекул происходит с помощью встроенной в газоанализатор УФ-лампы, полоса поглощения от 190 до 230 нм. Интенсивность флуоресценции пропорциональна содержанию SO2 в анализируемой газовой пробе. Для измерения H2S проба подается в конвертер, в котором содержащийся в пробе H2S окисляется до SO2. Таким образом происходит измерение общего содержания серы в пробе. Встроенный микропроцессор вычисляет объемную долю H2S по разности между измерением общего содержания серы и измерением SO2.

Принцип действия моделей NLA-20, NLA-25 - хемилюминесцентный в газовой фазе. Метод основан на измерении интенсивности излучения при хемилюминесцентной реакции, возникающей между молекулами NO и озона. Озон подается в реакционную камеру из встроенного генератора озона. Газоанализаторы NLA моделей NLA-20, NLA-25 измеряют содержание NO, затем поток газовой пробы направляется в обогреваемый молибденовый конвертер, где NO2 превращается в NO. После этого газоанализатор измеряет общее содержание NOx в пробе. Встроенный микропроцессор вычисляет разность между NOx и NO и выдает содержание NO2. Для измерения NH3 газоанализатор NLA-25 дополнительно оснащен внешним конвертером, в котором NH3 преобразуется в NO. Газоанализатор определяет суммарное содержание NH3, NO2, NO и отдельно NOx. Содержание NH3 определяется как разность этих значений. Концентрации всех компонентов выводятся на дисплей.

Принцип действия моделей NLA-30, NLA-35 - оптический инфракрасный с использованием газовых корреляционных фильтров, основанный на зависимости поглощения инфракрасного излучения молекулами определяемого компонента от концентрации.

Принцип действия моделей NLA-40, NLA-41 - УФ-абсорбционный, основан на поглощении молекулами озона УФ-излучения (длина волны 254 нм). Содержание озона рассчитывается согласно закону Бугера-Ламберта-Бера.

Газоанализаторы моделей NLA-10, NLA-15, NLA-20, NLA-30, NLA-35, NLA-40, NLA-41 представляют собой стационарные одноблочные приборы непрерывного действия.

Газоанализаторы модели NLA-25 состоят из двух блоков: измерительного блока и конвертера NH3.

Газоанализаторы моделей NLA-10, NLA-15, NLA-30, NLA-35 имеют принудительный отбор пробы за счет встроенного побудителя расхода.

Газоанализаторы моделей NLA-20, NLA-25 оснащены внешним побудителем расхода.

Газоанализаторы моделей NLA-40, NLA-41 могут иметь встроенный или внешний побудитель расхода.

Конструктивно газоанализаторы моделей NLA-10, NLA-15, NLA-20, NLA-30, NLA-35, NLA-40 и измерительный блок модели NLA-25 выполнены в металлическом корпусе для установки на стол или в стойку. На лицевой панели газоанализатора расположен сенсорный жидкокристаллический 7’’ дисплей, на задней панели - штуцеры для подачи анализируемой пробы, нулевого и градуировочного газов, вентиляционное отверстие, а также разъем для подключения электропитания и клеммы входных и выходных сигналов. Газоанализаторы модели NLA-41 портативные.

Газоанализаторы позволяют выводить информацию:

- на экран сенсорного дисплея;

- через 4 аналоговых выхода;

- через цифровые интерфейсы RS232, RS485, Ethernet (опция), USB (опция);

- цифровой статусный выход (опция).

В газоанализаторах реализованы следующие функции:

- непрерывное измерение содержания определяемых компонентов, приведение показаний к н.у. (0 °С, 101,3 кПа);

- отображение результатов измерений и автоматической самодиагностики (статуса) на жидкокристаллическом дисплее;

- хранение результатов измерений в энергонезависимой памяти газоанализатора (до 3 лет);

- формирование унифицированного выходного аналогового сигнала;

- формирование выходных цифровых сигналов;

- переключение контактов реле (опция);

- переключение в режим калибровки нуля по заданной программе (опция) или по внешнему сигналу, поступающему на цифровой вход (опция), или вручную из окна калибровки;

- переключение в режим калибровки диапазона по внешнему сигналу, поступающему на цифровой вход, или вручную из окна калибровки (опция).

Общий вид газоанализаторов приведен на рисунках 1-4. Пломбирование корпуса газоанализаторов от несанкционированного доступа не предусмотрено. Нанесение знака поверки на газоанализаторы не предусмотрено.

Газоанализаторы имеют серийные номера в виде буквенно-цифрового обозначения, которые наносятся методом термопечати на идентификационные таблички (рисунок 5), закрепленные на корпусах в виде наклеек.

Рисунок 1 - Общий вид газоанализаторов NLA моделей NLA-10, NLA-15, NLA-20, NLA-30, NLA-35, NLA-40

Рисунок 2 - Общий вид газоанализаторов NLA моделей NLA-10, NLA-15, NLA-20, NLA-30, NLA-35, NLA-40 с опцией USB

Рисунок 3 - Общий вид газоанализаторов NLA модели NLA-41

измерительный блок

измерительный блок с опцией USB

блок конвертера NH3

Рисунок 4 - Общий вид газоанализаторов NLA модели NLA-25

Рисунок 5 - Идентификационная табличка газоанализаторов NLA

Программное обеспечение

Газоанализаторы имеют встроенное, метрологически значимое программное обеспечение (далее - ПО). ПО устанавливается в энергонезависимую память газоанализаторов на заводе-изготовителе во время производственного цикла и не может быть модифицировано или загружено через какой-либо интерфейс на уровне пользователя.

Влияние встроенного ПО учтено при нормировании метрологических характеристик газоанализаторов.

Уровень защиты ПО - «Высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

-

Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже: - для модели NLA-10 - для модели NLA-15 - для модели NLA-20 - для модели NLA-25 - для модели NLA-30 - для модели NLA-35 - для модели NLA-40 - для модели NLA-41

SO2.xxx.xxx.003.xxx

SO2.xxx.xxx.003.xxx

NOX.xxx.xxx.003.xxx

NOX.xxx.xxx.003.xxx

CO.xxx.xxx.002.xxx

CO2.xxx.xxx.002.xxx

O3.xxx.xxx.003.xxx

O3.xxx.xxx.003.xxx

Цифровой идентификатор ПО

_

Технические характеристики

Метрологические характеристики газоанализаторов приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Модель

Определяемый компонент

Диапазон измерений определяемого компонента1)

Пределы допускаемой основной погрешности, %

объемной доли, млн-1

массовой концентрации, мг/м3

приведенной2)

относительной

NLA-10

NLA-15

Диоксид серы SO2

от 0,0 до 20,0

от 0,0 до 0,017 включ.

от 0,0 до 57,03)

от 0,0 до 0,05 включ.

± 15

св. 0,017 до 20,0

св. 0,05 до 57,0

± 15

от 0,0 до 0,017 включ.

от 0,0 до 53,04)

от 0,0 до 0,05 включ.

± 15

св. 0,017 до 20,0

св. 0,05 до 53,0

± 15

NLA-15

Сероводород H2S

от 0,0 до 20,0

от 0,0 до 0,005 включ.

от 0,0 до 30,03)

от 0,0 до 0,008 включ.

± 15

св. 0,005 до 20,0

св. 0,008 до 30,0

± 15

от 0,0 до 0,005 включ.

от 0,0 до 28,04)

от 0,0 до 0,008 включ.

± 15

св. 0,005 до 20,0

св. 0,008 до 28,0

± 15

NLA-20

NLA-25

Оксид азота NO, сумма оксидов азота NOx (в пересчете на

NO2)

от 0,0 до 20,0

от 0,0 до 0,019 включ.

от 0,0 до 26,03)

от 0,0 до 0,025 включ.

± 15

св. 0,019 до 20,0

св. 0,025 до 26,0

± 15

от 0,0 до 2,0 включ.

от 0,0 до 25,04)

от 0,0 до 2,5 включ.

± 15

св. 2,0 до 20,0

св. 2,5 до 25,0

± 15

NLA-20

NLA-25

Диоксид азота NO2

от 0,0 до 20,0

от 0,0 до 0,019 включ.

от 0,0 до 41,03)

от 0,0 до 0,040 включ.

± 15

св. 0,019 до 20,0

св. 0,040 до 41,0

± 15

от 0,0 до 2,0 включ.

от 0,0 до 38,04)

от 0,0 до 3,8 включ.

± 15

св. 2,0 до 20,0

св. 3,8 до 38,0

± 15

NLA-25

Аммиак NH3

от 0,0 до 4,0

от 0,0 до 0,05 включ.

от 0,0 до 3,0

от 0,0 до 0,04 включ.

± 15

св. 0,05 до 4,0

св. 0,004 до 3,0

± 15

NLA-30

Оксид углерода CO

от 0,0 до 50,0

от 0,0 до 2,0 включ.

от 0,0 до 62,03)

от 0,0 до 2,5 включ.

± 10

св. 2,0 до 50,0

св. 2,5 до 62,0

± 10

от 0,0 до 300,0

от 0,0 до 2,0 включ.

от 0,0 до 350,04)

от 0,0 до 2,3 включ.

± 10

св. 2,0 до 300,0

св. 2,3 до 350,0

± 10

NLA-35

от 0,0 до 50,0

от 0,0 до 2,0 включ.

от 0,0 до 62,03)

от 0,0 до 2,5 включ.

± 10

св. 2,0 до 50,0

св. 2,5 до 62,0

± 10

от 0,0 до 2,0 включ.

от 0,0 до 58,04)

от 0,0 до 2,3 включ.

± 10

св. 2,0 до 50,0

св. 2,3 до 58,0

± 10

NLA-35

Диоксид углерода CO2

от 0,0 до 1000,0

от 0,0 до 2,0 включ.

от 0,0 до 1960,03)

от 0,0 до 3,9 включ.

± 10

св. 2,0 до 1000,0

св. 3,9 до 1960,0

± 10

от 0,0 до 2,0 включ.

от 0,0 до 1830,04)

от 0,0 до 3,6 включ.

± 10

Модель

Определяемый компонент

Диапазон измерений определяемого компонента1)

Пределы допускаемой основной погрешности, %

объемной доли, млн-1

массовой концентрации, мг/м3

приведенной2)

относительной

св. 2,0 до 1000,0

св. 3,6 до 1830,0

± 10

NLA-40

NLA-41

Озон Оз

от 0,0 до 5,0

от 0,0 до 0,014 включ.

от 0,0 до 11,03)

от 0,0 до 0,03 включ.

± 15

св. 0,014 до 5,0

св. 0,03 до 11,0

± 15

от 0,0 до 0,014 включ.

от 0,0 до 10,04)

от 0,0 до 0,03 включ.

± 15

св. 0,014 до 5,0

св. 0,03 до 10,0

± 15

Примечания

1) Пересчет значений объемной доли Х в млн-1 в массовую концентрацию С, мг/м3, проводят по формуле: C = X Vl/Vm, где

М - молярная масса компонента, г/моль,

Vm - молярный объем, равный:

- 22,4 дм3/моль при условиях (0 оС и 101,3 кПа);

- 24,04 дм3/моль при условиях (20 оС и 101,3 кПа).

2) Нормирующее значение - верхний предел диапазона измерений объемной доли (массовой концентрации), в котором нормированы пределы приведенной погрешности.

3) Для мониторинга атмосферного воздуха. Пересчет значений объемной доли в массовую концентрацию приведен для условий 0 °С и 101,3 кПа.

4) Для контроля воздуха рабочей зоны и технологических процессов. Пересчет значений объемной доли в массовую концентрацию приведен для условий 20 °С и 101,3 кПа

Таблица 3 - Дополнительные метрологические характеристики

Наименование характеристики

Значение

Предел допускаемой вариации показаний газоанализатора, в долях от предела допускаемой основной погрешности

0,5

Предел допускаемого изменения выходного сигнала за 24 ч непрерывной работы, в долях от пределов допускаемой основной погрешности

0,3

Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений концентрации определяемого компонента, вызванной изменением температуры отбираемой пробы от нормальной от +5 до + 40 °С на 1 °C, %

± 0,1

Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды от плюс 20 °С в пределах рабочих условий эксплуатации на каждые 10 °С, в долях от пределов допускаемой основной погрешности

± 0,2

Пределы допускаемой суммарной дополнительной погрешности от влияния содержания неизмеряемых компонентов, указанных в таблице 4, и от взаимного влияния друг на друга определяемых компонентов в анализируемой газовой смеси, в долях от предела допускаемой основной погрешности1)

± 0,4

Время установления показаний (время усреднения) Т0,9, с, не более

- для измерения SO2 или H2S

- для измерения SO2 и H2S

- для измерения NO, NO2, NOx, NH3

- для измерения CO, CO2

- для измерения O3

120

405

90

50

60

Примечания

1) Для моделей NLA-10, NLA-15, NLA-20, NLA-25

Таблица 4 - Содержание неизмеряемых компонентов

Наименование компонента

Содержание в пробе, млн-1, не более

Оксид азота1)

для канала измерения SO2

для канала измерения H2S2)

0,5 0,05

Диоксид азота3)

1

Метан (CH4)

1000

Озон (Оз)

1

Оксид углерода (CO)

200

Диоксид углерода (CO2)

300

Диоксид серы (SO2)4)

1

Сероводород (H2S)4)

10

Ароматические углеводороды3)

0,1

Меркаптаны3)

0,1

Примечания:

1) Для моделей NLA-10, NLA-15.

2) Только для модели NLA-15.

3) За исключением моделей NLA-20, NLA-25.

4) За исключением моделей NLA-10, NLA-15.

Технические характеристики газоанализаторов приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Основные технические характеристики

Наименование характеристики

Значение

Габаритные размеры (Д*Ш*В), мм, не более

-    моделей NLA-10, NLA-15, NLA-20, NLA-30, NLA-35, NLA-40

635x430x178

- модели NLA-41

- модели NLA-25:

150x250x300

измерительный блок

635x430x178

блок конвертера NH3

220x430x178

Масса, кг, не более

- NLA-41

8,0

- NLA-40

10,0

- NLA-10

15,0

- NLA-20

16,0

- NLA-15, NLA-30, NLA-35, измерительного блока модели NLA-25

20,0

Масса внешнего блока конвертера NH3, кг, не более1)

9,4

Масса внешнего насоса, кг, не более2)

5,0

Напряжение питания переменным током частотой (50±1) Гц, В

от 187 до 242

Условия эксплуатации:

- температура окружающей среды, °С

от +5 до +40

- относительная влажность, %

от 0 до 95

- атмосферное давление, кПа

от 80 до 106,7

Время прогрева, мин, не более

30

Средний срок службы, лет, не менее

10

Средняя наработка до отказа, ч, не менее

24000

Примечания:

1) Только для модели NLA-25.

2) Только для моделей NLA-20, NLA-25.

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульный лист паспорта.

Комплектность

Комплектность средства измерений представлена в таблице 6.

Таблица 6 - Комплектность средства измерений

Наименование

Обозначение

Количество

Газоанализатор

NLA1)

1 шт.

Комплект ЗИП2)

-

-

Руководство по эксплуатации

-

1 экз.

Паспорт

-

1 экз.

1) Модель газоанализаторов определяется при заказе в соответствии со спецификацией в руководстве по эксплуатации.

2) Состав определяется (опционально) при заказе в соответствии со спецификацией, представленной в руководстве по эксплуатации.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе «Газоанализаторы NLA. Руководство по эксплуатации», раздел 2.2 «Принцип работы».

Нормативные документы

Приказ Росстандарта от 31 декабря 2020 г. № 2315 «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 Р 52350.29-1-2010 Взрывоопасные среды. Часть 29-1. Газоанализаторы. Общие технические требования и методы испытаний газоанализаторов горючих газов;

ТУ 26.51.53-008-59457545-2022. Газоанализаторы NLA. Технические условия.

Развернуть полное описание