Назначение
Газоанализаторы портативные Сигма-Ex предназначены для измерений объёмной доли метана, пропана, диоксида углерода, кислорода, водорода, массовой концентрации оксида углерода, сероводорода, диоксида азота, диоксида серы, хлора, аммиака, метана, суммы предельных углеводородов (SCnHin+i) на уровне предельно допускаемых концентраций (ПДК) в воздухе рабочей зоны.
Описание
Принцип действия газоанализаторов портативных Сигма-Ex (далее -
газоанализаторы):
- оптический, основанный на селективном поглощении молекулами определяемых компонентов электромагнитного излучения и измерении интенсивности инфракрасного излучения после прохождения им через кювету, содержащую анализируемую среду -по измерительным каналам объемной доли метана, пропана, диоксида углерода и массовой концентрации метана и суммы предельных углеводородов (SCnHin+i);
- электрохимический, основанный на измерении электрического тока, вырабатываемого электрохимической ячейкой в результате химической реакции с участием молекул определяемого компонента - по измерительным каналам объемной доли кислорода и водорода, массовой концентрации оксида углерода, сероводорода, диоксида азота, диоксида серы, хлора и аммиака.
Газоанализаторы представляют собой автоматические многоканальные приборы непрерывного действия.
Конструктивно газоанализатор выполнен одноблочным в корпусе из полимерного композитного материала. Внутри корпуса размещены плата управления, компрессор, датчики и аккумуляторный блок. Предусмотрена возможность установки двух оптических (каналы № 1 и № 2) и одного электрохимического датчиков (канал № 3) для модификации Сигма-Ex-XXX или любые сочетания двух оптических и трёх электрохимических сенсоров для модификации Сигма-Ех-ХХХ-Y-Z.
Газоанализатор имеет функцию световой (красный светодиод) и звуковой сигнализации о превышении установленных значений.
Питание газоанализаторов осуществляется от аккумуляторной батареи напряжением 3,6 В (типа 3*VH AA-1700 или аналогичной). Заряд аккумуляторной батареи осуществляется от адаптера питания КБРЕ.436231.002 (вне взрывоопасных зон помещений). В конструкции газоанализаторов предусмотрен контроль состояния аккумуляторов с индикацией их разряда.
Отбор измеряемой пробы осуществляется с помощью встроенного компрессора или ручного заборного устройства.
Перечень модификаций газоанализаторов в зависимости от количества и набора датчиков приведен в таблице 1.
Таблица 1 - Обозначение исполнений газоанализатора модификации Сигма-Ex-XXX
| Оптические каналы | Электрохимический канал |
| 1 | 2 | - | О2 | Н2 | СО | H2S | H2S-P | NO2 | SO2 | SO2-P | C12 | NH3 |
| СН4 (ПДК) | СН4 | 1 | 14 | 27 | 40 | 53 | 66 | 79 | 92 | 105 | 118 | 131 |
| СН4 (ПДК) | С3Н8 | 2 | 15 | 28 | 41 | 54 | 67 | 80 | 93 | 106 | 119 | 132 |
| СН4 (ПДК) | СО2 | 3 | 16 | 29 | 42 | 55 | 68 | 81 | 94 | 107 | 120 | 133 |
| СН4 | С3Н8 | 4 | 17 | 30 | 43 | 56 | 69 | 82 | 95 | 108 | 121 | 134 |
| СН4 | СО2 | 5 | 18 | 31 | 44 | 57 | 70 | 83 | 96 | 109 | 122 | 135 |
| СзН8 | СО2 | 6 | 19 | 32 | 45 | 58 | 71 | 84 | 97 | 110 | 123 | 136 |
| СН4 (ПДК) | - | 7 | 20 | 33 | 46 | 59 | 72 | 85 | 98 | 111 | 124 | 137 |
| CH4 | - | 8 | 21 | 34 | 47 | 60 | 73 | 86 | 99 | 112 | 125 | 138 |
| СзН8 | - | 9 | 22 | 35 | 48 | 61 | 74 | 87 | 100 | 113 | 126 | 139 |
| CO2 | - | 10 | 23 | 36 | 49 | 62 | 75 | 88 | 101 | 114 | 127 | 140 |
| —Сц112п-2 (n = 2 - 10) | СН4 | 11 | 24 | 37 | 50 | 63 | 76 | 89 | 102 | 115 | 128 | 141 |
| SCnH2n+2 (n = 2 - 10) | СН4 (ПДК) | 12 | 25 | 38 | 51 | 64 | 77 | 90 | 103 | 116 | 129 | 142 |
| SCnH2n+2 (n = 2 - 10) | - | 13 | 26 | 39 | 52 | 65 | 78 | 91 | 104 | 117 | 130 | 143 |
| Примечания: 1) ECnH2n+2 - датчик измерительного канала массовой концентрации суммы предельных углеводородов (C2-C10) в воздухе рабочей зоны; 2) CH4 (ПДК) - датчик измерительного канала массовой концентрации метана в воздухе рабочей зоны. 3) Символ Р после химической формулы определяемого компонента в обозначениях H2S-P и SO2-P - указывает на расширенный диапазон измерения массовой концентраций сероводорода (H2S) и диоксида серы (SO2). |
Обозначение модификации газоанализатора имеет вид:
- Сигма-Ex-XXX - для газоанализатора с возможностью установки до 3 датчиков измерительных каналов.
- Сигма-Ех-XXX-Y-Z - для газоанализатора с возможностью установки от 4 до 5 датчиков измерительных каналов,
где ХХХ - порядковый номер исполнения из таблицы 1, Y, Z - химические формулы определяемых компонентов в дополнительных измерительных каналах.
Вид климатического исполнения газоанализаторов УХЛ 3.1 ГОСТ 15150-69. По устойчивости к воздействию атмосферного давления газоанализаторы относятся к группе Р1 ГОСТ Р 52931-2008.
Общий вид газоанализаторов приведен на рисунке 1.
Схема пломбировки корпуса газоанализатора мастикой пломбировочной термостойкой по ГОСТ 18680-73 (Приложение 4) для ограничения несанкционированного доступа приведена на рисунке 2.
Заводской номер наносится фотохимическим способом печати на металл в цифровом формате на табличку, расположенную на задней панели корпуса. Общий вид таблички приведен на рисунке 3.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
а) Сигма-Ex-XXX
б) Сигма-Ex-XXX-Y-Z
Рисунок 1 - Общий вид газоанализаторов портативных Сигма-Ex
б) вид пломбы
а) расположение пломбы в корпусе (отмечено стрелкой, показана задняя сторона корпуса Сигма-Ех-ХХХ)
Рисунок 2 - Схема пломбировки корпуса газоанализатора для ограничения несанкционированного доступа
Запрещается вскрывать и заряжать во взрывоопасной среде
3xVHAA-1700 UXX<4,5B 1п<0,65А
Место нанесения знака утверждения типа
IP65
1Ех ib IIB Т4 Gb X
№ЕАЭС RU C-RU.A>K58.В.06428/24
2 (Сг - Сю) 0-3000 мг/м3
4
мГ/м3
02
0 - 30% об.
№ 0481 2024 г.
Место нанесения заводского номера
Сигма - Ex - 25
Рисунок 3 - Общий вид таблички с указанием места нанесения заводского номера и знака утверждения типа
Программное обеспечение
Газоанализаторы имеют встроенное программное обеспечение, разработанное изготовителем специально для решения задач измерения содержания определяемых компонентов в воздухе рабочей зоны.
Встроенное ПО выполняет следующие функции:
- прием, обработка и отображение измерительной информации от первичных измерительных преобразователей (датчиков);
- сравнение измеренных значений содержания определяемых компонентов с установленными пороговыми значениями и выдача сигнализации о достижении этих уровней;
- настройка нулевых показаний и чувствительности;
- автоматическая диагностика состояния газоанализатора, в том числе контроль уровня заряда аккумулятора, исправность первичных измерительных преобразователей (датчиков).
Встроенное ПО реализует следующие расчетные алгоритмы:
- расчет результатов измерений содержания определяемых компонентов на основании сигналов от первичных измерительных преобразователей (датчиков);
- сравнение измеренных значений содержания определяемых компонентов с установленными пороговыми значениями и выдача сигнализации о достижении этих уровней.
Встроенное ПО идентифицируется при включении газоанализатора путем вывода на экран номера версии.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Сигма-Ex-XXX | Сигма-Ex-XXX-Y-Z |
| Идентификационное наименование ПО | Sigma_met_pdk_02.hex | Sigma_met_pdk_03.hex |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.ху | 1.ху |
| Цифровой идентификатор ПО | 6A207F64562C1C03CBE334 95A29CF43B | 26685BE97954219F1E97C 10C837660AB |
| Алгоритм расчета цифрового идентификатора ПО | MD5 | MD5 |
| 1) Номер версии записывается в виде «1.ху», где «1» указывает на метрологически значимую (неизменяемую) часть ПО, а «х», «у» (арабские цифры от 0 до 9) описывают модификации ПО, которые не влияют на метрологические характеристики средства измерений (интерфейс, устранение незначительных программных ошибок и т.п.). 2) Значения контрольных сумм, указанные в таблице, относятся только к файлам ПО версии «1.01» (Сигма-Ex-XXX) и «1.02» (Сигма-Ex-XXX-Y-Z) |
Влияние программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик газоанализаторов. Газоанализаторы имеют защиту встроенного программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений. Уровень защиты -средний по Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 3 - Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности газоанализаторов
| Определяемый компонент (измерительный канал) и маркировка датчика | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной погрешности |
| абсолютной | относительной, % |
| Оптические датчики |
| метан СН | от 0 до 4,4 % (об.) | ±(0,1+0,04<вх) % (об.) | - |
| пропан СзН8 | от 0 до 1,7 % (об.) | ±(0,05+0,04^Свх) % (об.) | - |
| диоксид углерода СО2 | от 0 до 5,0 % (об.)* | ±(0,02+0,08^Свх) % (об.) | - |
| от 0 до 2,0 % (об.) | ±(0,02+0,08^Свх) % (об.) | |
| метан СН4 (ПДК) | от 0 до 7000 мг/м3 | ±(70+0,05-Свх) мг/м3 | - |
| 1(.11.2 (n = 2 - 10) | от 0 до 300 мг/м3 включ. св. 300 до 3000 мг/м3 | ±75 мг/м3 - | - ±25 |
| Электрохимические датчики |
| кислород O2 | от 0 до 30 % (об.) | ±(0,2+0,04<вх) % (об.) | - |
| водород Н2 | от 0 до 4,0 % (об.)* | ±(0,1+0,05<вх) % (об.) | - |
| от 0 до 2,0 % (об.) | ±(0,1+0,05<вх) % (об.) | |
| оксид углерода СО | от 0 до 20 мг/м3 включ. св. 20 до 120 мг/м3 | ±5 мг/м3 - | - ±25 |
| сероводород H2S | от 0 до 10 мг/м3 включ. | ±2,5 мг/м3 | - |
| Определяемый компонент (измерительный канал) и маркировка датчика | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной погрешности |
| абсолютной | относительной, % |
| Оптические датчики |
| св. 10 до 45 мг/м3 | - | ±25 |
| сероводород H2S-P | от 0 до 10 мг/м3 включ. св. 10 до 500 мг/м3 | ±2,5 мг/м3 - | - ±25 |
| диоксид азота NO2 | от 0 до 2 мг/м3 включ. св. 2 до 20 мг/м3 | ±0,5 мг/м3 | ±25 |
| диоксид серы SO2 | от 0 до 10 мг/м3 включ. св. 10 до 50 мг/м3 | ±2,5 мг/м3 - | - ±25 |
| диоксид серы SO2-P | от 0 до 10 мг/м3 включ. св. 10 до 200 мг/м3 | ±2,5 мг/м3 - | - ±25 |
| хлор C12 | от 0 до 1 мг/м3 включ. св. 1 до 15 мг/м3 | ±0,25 мг/м3 - | - ±25 |
| аммиак NH3 | от 0 до 20 мг/м3 включ. св. 20 до 70 мг/м3 | ±5 мг/м3 - | - ±25 |
| Нормальные условия измерений: - диапазон температуры окружающей среды от +15 °C до +25 °C; - диапазон относительной влажности окружающей среды от 30 % до 80 %; - диапазон атмосферного давления от 90,6 до 104,8 кПа. |
| Примечания: 1) Свх - содержание определяемого компонента на входе газоанализатора, объёмная доля, %, или массовая концентрация, мг/м3; 2) £СпШп+2 - сумма предельных углеводородов: этан (Cjl !<,), пропан (C3H8), бутан (C4H10), пентан (C5H12), гексан (C6H14), гептан (C7H16), октан (CsHis), нонан (C9H20), декан (C10H22); 3) Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности по измерительному каналу SCnHin+2 по поверочному компоненту - пропану (C3H8) равны ± (30 + 0,РСвх), мг/м3. 4) Диапазоны измерений, отмеченные «*», могут быть только у газоанализаторов модификаций Сигма-Ех-ХХХ. |
Таблица 4 - Метрологические характеристики газоанализаторов
| Наименование характеристики | Значение |
| Предел допускаемой вариации показаний газоанализатора, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | 0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности газоанализаторов, вызванной изменением температуры окружающей среды в диапазоне рабочих условий эксплуатации на каждые 10 °С от номинального значения температуры (20±5) °С равны, в долях от пределов допускаемой основной погрешности - для измерительных каналов 1CN112п-2, СН4 (ПДК), СН4, С3Н8, СО2 - для измерительных каналов СО, NO2, SO2, H2S, O2 | ±0,3 ±0,5 |
| Пределы допускаемого изменения показаний за 8 ч непрерывной работы, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | ±0,5 |
| Предел допускаемого времени установления показания То,9 ном, с: - для измерительных каналов с оптическими датчиками - для измерительных каналов с электрохимическими датчиками | 30 60 |
Таблица 5 - Основные технические характеристики газоанализаторов
| Наименование характеристики | Значение |
| Время прогрева газоанализатора, мин, не более: - для измерительных каналов SCnHin+2 и CH4 (ПДК) - для остальных измерительных каналов | 10 3 |
| Потребляемая мощность, В^А, не более | 0,9 |
| Номинальное значение напряжения питания постоянного тока (от аккумуляторной батареи), В | 3,6 |
| Расход пробы, обеспечиваемый встроенным компрессором, дм3/мин | 0,7±0,2 |
| Время непрерывной работы газоанализатора без подзарядки аккумулятора, ч, не менее: - при работе с ручным пробозаборным устройством - при использовании встроенного компрессора не чаще одного раза в минуту | 20 15 |
| Габаритные размеры газоанализатора, мм, не более: - длина - ширина - высота | 195 106 80 |
| Масса газоанализатора, кг, не более | 0,6 |
| Степень защиты газоанализаторов от попадания внутрь корпуса пыли и воды по ГОСТ 14254-2015 | IP65 |
| Газоанализатор имеет вид взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь «i» по ГОСТ 31610.11-2014 (IEC 60079-11: 2011), маркировка взрывозащиты по ГОСТ 31610.0-2014 (IEC 60079-0: 2011) | 1Ex ib IIB T4 Gb X |
Таблица 6 - Условия эксплуатации газоанализаторов
| Модификация газоанализатора | Тип датчика, определяемый компонент | Диапазон температуры окружающей среды, °С | Относительная влажность при температуре 35°С | Диапазон атмосферного давления, кПа |
| Сигма-Ex-XXX | оптические датчики: - СН4, СН4 (ПДК), С3Н8, ХС„1Ь„.2 | от -20 до +65 | от 0 до 95 | от 84 до 106,7 |
| - CO2 | от -20 до +40 |
| электрохимические датчики: - О2, H2S, H2S-P*, NO2, СО, SО2, SО2-P, Cl2, Н2 | от -20 до +50 |
| - NH3 | от -20 до +30 |
| Сигма-Ех-ХХХ- Y-Z | оптические датчики на - СН4, СН4 (ПДК), С3Н8, ХС„1Ь„.2 | от -40 до +60 | от 0 до 95 | от 84 до 106,7 |
| - CO2 | от -20 до +40 |
| электрохимические датчики на - О2, H2S, H2S-P | от -40 до +50 |
| - NH3 | от -40 до +40 |
| Модификация газоанализатора | Тип датчика, определяемый компонент | Диапазон температуры окружающей среды, °С | Относительная влажность при температуре 35°С | Диапазон атмосферного давления, кПа |
| Сигма-Ех-ХХХ- Y-Z | - NO2, SO2, SO2-P | от -30 до +50 | от 0 до 95 | от 84 до 106,7 |
| - Cl2 | от -20 до +50 |
| - СО, Н2 | от -20 до +40 |
Таблица 7 - Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Средняя наработка до отказа, ч, не менее | 10 000 |
| Средний срок службы газоанализаторов, лет | 10 |
Знак утверждения типа
наносится:
1) фотохимическим способом печати на металл на табличку, расположенную на задней панели корпуса газоанализатора (Рисунок 3);
2) типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.
Комплектность
Таблица 8 - Комплектность газоанализаторов
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Газоанализатор портативный | Сигма-Ех модификации Сигма-Ех-ХХХ или Сигма-Ех-ХХХ-Y-Z | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | КБРЕ.413311.001 РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки | _ | 1 экз. |
| Комплект принадлежностей | _ | 1 компл. |
| Адаптер питания | КБРЕ.436231.002 | 1 шт. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 2 «Использование по назначению» документа КБРЕ.413311.001 РЭ «Газоанализаторы портативные Сигма-Ех. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии 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 52350.29.1-2010 (МЭК 60079-29-1:2007) Взрывоопасные среды. Часть 29-1. Газоанализаторы. Общие технические требования и методы испытаний газоанализаторов горючих газов;
ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны;
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия;
КБРЕ.413311.001 ТУ Газоанализаторы портативные Сигма-Ex. Технические условия.
9996-85
