Назначение
Газоанализаторы портативные модели GX-2012, GX-2012GT (далее - газоанализаторы) предназначены для измерений объемной доли горючих газов, кислорода, сероводорода и оксида углерода в воздухе рабочей зоны.
Описание
Принцип действия газоанализаторов определяется типом используемого сенсора.
Принцип действия термокаталитического сенсора - термохимический, основанный на тепловых эффектах протекающих химических реакций. Анализируемый воздух диффундирует через металлокерамическую мембрану в сенсор, в котором горючий газ или пар 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 в % об.
Принцип действия электрохимического сенсора 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 в анализируемом воздухе.
Принцип действия термокондуктометрического сенсора основан на сравнении теплопроводностей анализируемого газа и сравнительного газа (воздуха). В состав сенсоров входят термочувствительные элементы. Один из них измерительный, а второй компенсационный, который измеряет теплопроводность контролируемого воздуха. Эти элементы, включенные в мост Уитстона, первоначально находятся в одинаковых условиях, а мост - в состоянии равновесия. При подаче анализируемого газа с другой теплопроводностью, отличающейся от теплопроводности воздуха, это равновесие нарушается, изменяется температура чувствительного элемента и его сопротивление. Результирующий ток в измерительной диагонали моста пропорционален концентрации анализируемого газа (% об.).
Принцип действия полупроводникового сенсора заключается в изменении сопротивления чувствительного элемента при взаимодействии с поступающим на него анализируемым газом.
Изменение сопротивления ч-1увствительного элемента зависит от концентрации регистрируемого газа (% об., млн-1).
Газоанализаторы способны измерять одновременно содержание в воздухе до четырех различных газов. Комбинации измеряемых газов зависят от типов используемых в газоанализаторах сенсоров (первичных преобразователей). Для измерения горючих газов в газоанализаторах используются термокаталитические, термокондуктометрические и полупроводниковые сенсоры. Для измерения кислорода, сероводорода и оксида углерода -электрохимические. Горючие газы измеряются в трех диапазонах. Для измерений низких концентраций горючих газов используются полупроводниковые сенсоры, для измерений довзрывоопасных концентраций - термокаталитические сенсоры, а для высоких, до 100 % об. -термокондуктометрические сенсоры.
Конструктивно газоанализаторы выполнены одноблочными, в ударопрочном пластмассовом корпусе с металлическим зажимом для крепления газоанализатора к каске, карману или поясному ремню работника.
Отбор пробы осуществляется встроенным насосом.
Электрическое питание газоанализаторов осуществляется от трёх щелочных батареек типа АА или литий-ионного аккумулятора.
Газоанализаторы имеют жидко-кристаллический монохромный цифровой дисплей с подсветкой, обеспечивающей отображение:
- результатов измерений содержания определяемых компонентов;
- текущего времени;
- уровня заряда аккумуляторов;
- двух порогов аварийной сигнализации;
- меню пользователя.
Газоанализаторы осуществляют выполнение следующих функций:
- непрерывное измерение содержания определяемых компонентов;
- сравнение результатов измерений с заданными уровнями срабатывания сигнализации;
- память данных / журнал событий;
- самодиагностику газоанализатора при включении электрического питания. Газоанализаторы обеспечивают срабатывание сигнализации по двум порогам для
каждого измерительного канала:
- звуковым сигналом;
- светодиодным индикатором;
- вибрационным сигналом тревоги;
- отображением на дисплее символов, обозначающих пороги срабатывания. Газоанализаторы осуществляют хранение данных во встроенной памяти и запись в
журнале событий. Вывод данных на персональный компьютер в лабораторных условиях осуществляется при помощи ИК-порта
Газоанализаторы выполнены во взрывозащищенном исполнении.
Конструктивное исполнение не предусматривает пломбирование газоанализаторов. Газоанализаторы выпускаются в следующих модификациях: модели GX-2012 и GX-2012GT.
Отличие газоанализатора модели GX-2012GT от модели GX-2012 состоит в том, что в первом используется полупроводниковый сенсор, позволяющий измерять низкие, в единицах млн-1, концентрации горючих газов. Во втором используется термокаталитический сенсор, с диапазоном измерения от 0 до 50 % НКПР.
Общий вид газоанализаторов представлен на рисунках 1 и 2.
Рисунок 1 - Общий вид газоанализаторов Рисунок 2 - Общий вид газоанализаторов модели GX-2012 модели GX-2012GT
Программное обеспечение
Газоанализаторы имеют встроенное программное обеспечение (ПО).
Встроенное ПО выполняет следующие основные функции:
- приём и обработку измерительной информации от первичного измерительного преобразователя;
- отображение результатов измерений на дисплее;
- хранение результатов измерений;
- ведение и хранение журнала событий.
Встроенное ПО реализует следующие расчетные алгоритмы:
- вычисления результатов измерений содержания определяемых компонентов по данным от первичного измерительного преобразователя;
- сравнение результатов измерений с заданными пороговыми значениями и вычисление значений STEL и TWA (усредненные показания соответственно за 15 мин. и 8 ч работы).
Встроенное ПО идентифицируется при включении газоанализатора путем вывода на дисплей номера версии.
Влияние встроенного ПО учтено при нормировании метрологических характеристик газоанализаторов. Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения для GX-2012
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО: | 04945 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.00 |
| Цифровой идентификатор ПО: | D2E6 |
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения для GX-2012GT
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО: | 04661 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.00 |
| Цифровой идентификатор ПО: | 935E |
объемной доли
Таблица 3 - Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности измерений
| Определяемый компонент | Диапазон показаний | Диапазоны измерений | Пределы допускаемой основной* погрешности измерений объемной доли |
| абсол. Д | к н МО о | прив.** Y % |
| Горючие газы (водород Н2, метан СН4, пропан С3 Н8, изобутан и-С4Н10, гексан СбН14, термокаталитический сенсор) | от 0 до 100 % НКПР*** | от 0 до 10 включ. % НКПР св. 10 до 40 включ. % НКПР св. 40 до 50 включ. % НКПР | ±2 % НКПР | ±5 | ±5 |
| Горючие газы (метан СН4, пропан С3 Н8, изобутан и-С4Н10, термокондукто- метрический сенсор) | от 0 до 100 % об. | от 0 до 100 % об. | ±3 % об. | - | - |
| горючие газы (метан СН4, изобутан и-С4Н10, полупроводниковый сенсор, только модель GX-2012GT) | от 0 до 5000 млн-1 | от 0 до 500 млн-1 (и-С4Н10) от 0 до 2000 млн-1 (СН4) | - | - | ±5 ±2 |
| Сероводород | от 0 до 30 млн-1 | от 0 до 30 млн-1 | ±3 млн-1 | - | - |
| Оксид углерода СО | от 0 до 500 млн-1 | от 0 до 20 включ. млн-1 св. 20 до 150 включ. млн-1 | ±4 млн-1 | ±20 | - |
| Кислород О2 | от 0 до 40 % об. | от 0 до 10 включ. % об. св. 10 до 20 включ. % об. св. 20 до 25 включ. % об. | ±0,5 % об. | ±2,5 | ±2,5 |
| * Основная погрешность измерений объемной доли нормирована для следующих условий эксплуатации: температура окружающей среды от +15 до +25 оС; относительная влажность воздуха от 30 до 80 %; атмосферное давление от 90,6 до 104,8 кПа; ** Погрешность нормирована как приведенная к верхнему пределу диапазона измерений; *** НКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени (по ГОСТ Р 52350.29.1.-2019) |
долях от предела допускаемой основной погрешности
| Определяемый компонент | От влияния изменения температуры в пределах рабочих условий | От влияния изменения относительной влажности окружающей среды в пределах рабочих условий | От влияния изменения атмосферного давления в пределах рабочих условий |
| Г орючие газы | 0,5 | 0,5 | 0,4 |
| Ттоксичные газы и кислород | 1,0 | 0,5 | 0,3 |
Таблица 5 - Предел допускаемого времени установления показаний
| Определяемый компонент | Т0,9Д, с, не более |
| Г орючие газы | 30 |
| Токсичные газы (СО, Н^) | 30 |
| Кислород (О2) | 20 |
Таблица 6 - Технические характеристики газоанализаторов
| Наименование характеристики | Значение |
| Напряжение питания от источника постоянного тока, В - три батарейки АА (BUD-2012) или аккумуляторный блок BUL-2012/ BUL-2012 (G1) | 4,5 |
| Время непрерывной работы, ч, не менее: - c BUD-2012, | 15 (без сигнализации и подсветки) |
| - c BUL-2012/ BUL-2012 (G1) | 10 (без сигнализации и подсветки) |
| Предел диапазона изменения устанавливаемых порогов сигнализации, % измеряемого диапазона | от 5 до 90 |
| Предел относительной погрешности срабатывания установленных порогов сигнализации, % | ±2 |
| Габаритные размеры, мм, не более: - ширина | 71 |
| - высота | 173 |
| - глубина | 43 |
| Масса, г, не более | 360 |
| Рабочие условия эксплуатации: »-» о/"ч - температура окружающей среды, С | от -20 до +50 |
| - относительная влажность воздуха, % | от 15 до 95 (без конденсации) |
| - атмосферное давление, кПа | от 90 до 110 |
| Маркировка взрывозащиты | Ex ia IIC T4Х |
| Степень защиты корпуса по ГОСТ 14254-2015 | IP 67 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации и в виде наклейки на заднюю поверхность корпуса газоанализатора.
Комплектность
Таблица 7 - Комплектность газоанализаторов
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Г азоанализаторы портативные | GX-2012 или GX-2012GT | 1 (по заказу) |
| Батарейный блок | BUD-2012 | 1 |
| Щелочные элементы питания | АА | 3 |
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Ремешок | - | 1 |
| Калибровочный адаптер | - | 1 |
| Конический зонд | - | 1 |
| Программное обеспечение на CD-диске | - | 1 |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 |
| Методика поверки | МП 2018-1 | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП 2018-1 «Инструкция. Газоанализаторы портативные модели GX-2012, GX-2012GT. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИФТРИ» 28.09.2018 г. Основные средства поверки:
- рабочий эталон 1-го разряда по ГОСТ 8.578-2014 - генератор газовых смесей ГГС-03-03, регистрационный номер 62151-15 в Федеральном информационном фонде, в комплекте со стандартными образцами состава: газовые смеси H2S/N2, CO/N2, О2/Ы~2 ГСО 10546-2014; СН4/воздух, CH4/N2, С3Н8/воздух, С3Н8М2, и-C4H10/воздух, ^C4H10/N2, С6Н14/воздух ГСО 10540-2014; Н2/воздух ГСО 10531-2014 в баллонах под давлением.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых газоанализаторов с требуемой точностью.
Знак поверки наносится в виде наклейки на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационных документах.
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 декабря 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 30852.0-2002 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования
ГОСТ 30852.10-2002 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь i
ГОСТ Р 52350.29.1-2010 Газоанализаторы. Общие технические требования и методы испытаний газоанализаторов горючих газов
ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарногигиенические требования к воздуху рабочей зоны
Техническая документация фирмы-изготовителя «Riken Keiki Co, Ltd.», Япония
76273-19: Методика поверки МП 2018-1Скачать7.0 Мб
15646-99
