Назначение
Газоанализаторы СПУТНИК-2 (далее - газоанализаторы) предназначены для измерений (контроля) объемной доли газовых компонентов контролируемой среды, представления результатов в цифровом виде и символов обозначения определяемого компонента на индикаторном табло, а также выдачи световой, звуковой и вибросигнализации при превышении заданного уровня объемной доли газовых компонентов с целью обеспечения безопасности на рабочих местах.
Описание
Принцип действия газоанализаторов основан на преобразовании значений объемной доли газовых компонентов в цифровой код при помощи:
- оптического сенсора (при измерении объемной доли горючих газов и диоксида углерода);
- электрохимического сенсора (при измерении объемной доли токсичных газов и кислорода).
Конструктивно газоанализаторы состоят из:
- блока датчиков;
- электронного блока преобразования и обработки информации;
- индикатора результатов измерения и режимов работы;
- блока питания.
Газоанализаторы могут комплектоваться от 1 до 6 сенсорами.
Способ отбора пробы - диффузионный или принудительный при наличии пробоотборного устройства из комплекта поставки.
Общий вид газоанализаторов представлен на рисунке 1.
Заводской номер в виде цифрового обозначения из арабских цифр в формате №ХХХХХ, обеспечивающий идентификацию каждого экземпляра средств измерений, наносится типографским способом на маркировочную этикетку, приклеиваемую на нижнюю панель газоанализатора.
Места нанесения заводского номера и знака утверждения типа представлены на рисунке 2.
Пломбирование газоанализаторов не предусмотрено.
Нанесение знака поверки на газоанализаторы не предусмотрено.
Газоанализаторы обеспечивают функции:
- настройки нуля и чувствительности по каждому газовому компоненту;
- установки аварийного и дополнительного порогов срабатывания по каждому газовому компоненту;
- сохранения результатов измерений концентрации контролируемого газового компонента с настраиваемым интервалом (1 раз в 10 с, 30 с, 60 с или 120 с), максимальное количество записей - 150000);
- считывания информации из памяти по радиоканалу и передачу данных на персональный компьютер (далее - ПК) при помощи устройства считывания информации УСИ-1, подключенного к ПК по интерфейсу USB;
- выбора единиц измерения концентраций газовых компонентов;
- установки и отображения даты и текущего времени;
- индикации температуры, относительной влажности и атмосферного давления воздуха.
Р и с у н о к 1 - Общий вид газоанализаторов
Рисунок 2 - Место нанесения заводского номера и знака утверждения типа
Примечание - Цвет внешних деталей газоанализатора может отличаться от изображенных на рисунках 1 и 2.
Программное обеспечение
Внутреннее программное обеспечение (далее по тексту - ПО) записано в микроконтроллере газоанализаторов и предназначено для:
- сбора и обработки измерительной информации от сенсоров;
- хранения результатов измерений;
- вывода данных на жидкокристаллический цифровой дисплей;
- управления работой звуковой, световой и вибро-сигнализации.
Нормирование метрологических характеристик газоанализаторов проведено с учетом того, что встроенное ПО является неотъемлемой частью газоанализаторов.
Идентификационные данные встроенного ПО газоанализаторов приведены в таблице 1.
Уровень защиты встроенного ПО «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1- Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | sputnik 2.hex |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.х.х* |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x7C20BECD |
| Алгоритм вычисления контрольной суммы | CRC32 |
| * Номер версии метрологически значимой части ПО определяет первая цифра, «х» может принимать цифровое значение от 0 до 9 | |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Газовый компонент (измерительный канал) | Диапазон показаний | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной погрешности | Цена деления наименьшего разряда | Диапазон регулирования порога срабатывания сигнализации |
| Метан (CH4) | от 0 до 100 % об.д. | от 0 до 4,4 % об.д. | ±0,1 % об.д. (от 0 до 2,5 % об.д. включ.) | 0,01 % об.д. | от 0,5 до 2,5 % об.д. |
| ±5 % (отн.) (св. 2,5 до 4,4 % об.д. включ.) | |||||
| от 0 до 100 % об.д. | от 0 до 100 % об.д. | ±0,1 % об.д. (от 0 до 2,5 % об.д. включ.) | 0,01 % об.д. (от 0 до 10 % об.д. включ.) 0,1 % об.д. (св. 10 до 100 % об.д.) | от 0,5 до 2,5 % об.д. | |
| ±5 % (отн.) (св. 2,5 до 100 % об.д.) | |||||
| Углекислый газ (СО) | от 0 до 5,5 % об.д. | от 0 до 5 % об.д. | ±0,1 % об. д. (от 0 до 2 % об.д. включ.) | 0,01 % об.д | от 0,2 до 1,0 % об.д. |
| ±5 % (отн.) (св. 2 до 5 % об.д.) | |||||
| Кислород (O2) | от 0 до 31 % об.д. | от 0 до 30 % об.д. | ±0,5 % об.д. | 0,1 % об.д | от 18,5 до 21 % об.д. |
| Угарный газ (СО) | от 0 до 1000 млн-1 | от 0 до 400 млн 1 | ±4 млн-1 (от 0 до 40 млн-1 включ.) | 1 млн-1 | от 10 до 100 млн-1 |
| ±10 % (отн.) (св. 40 до 400 млн-1) | |||||
| от 0 до 1000 млн-1 | от 0 до 1000 млн-1 | ±4 млн-1 (от 0 до 40 млн-1 включ.) | 1 млн1 | от 10 до 100 млн-1 | |
| ±10 % (отн.) (св. 40 до 1000 млн-1) | |||||
| Диоксид азота (NO2) | от 0 до 25 млн-1 | от 0 до 20 млн-1 | ±(0,5+0,15-С) млн-1 | 0,1 млн-1 | от 1 до 10 млн-1 |
| Диоксид серы (SO2) | от 0 до 25 млн-1 | от 0 до 20 млн-1 | ±0,8 млн-1 (от 0 до 4 млн-1 включ.) | 0,1 млн-1 | от 1 до 10 млн-1 |
| ±20 % (отн.) (св. 4 до 20 млн-1) | |||||
| Сероводород (H2S) | от 0 до 120 млн-1 | от 0 до 100 млн 1 | ±1,5 млн-1 (от 0 до 15 млн-1 включ.) | 0,1 млн-1 | от 2 до 100 млн 1 |
| ±15 % (отн.) (св. 15 до 100 млн-1) | 1 млн-1 |
Продолжение таблицы 2
| Газовый компонент (измерительный канал) | Диапазон показаний | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной погрешности | Цена деления наименьшего разряда | Диапазон регулирования порога срабатывания сигнализации |
| Примечания: 1 С - значение концентрации определяемого компонента на входе газоанализатора. 2 Для измерительных каналов СО, SO2, NO2, H2S имеется перекрестная чувствительность, более подробно указано в таблице 3. 3 Газоанализаторы поддерживают функцию выбора единиц измерений (отображения). В нормальных условиях значения концентрации угарного газа (CO), диоксида азота (NO2), диоксида серы (SO2) и сероводорода (H2S), приведенные в таблице 2, пересчитываются из млн-1 в мг/м3 с использованием соответствующих формул: - для CO C, мг/м3=1,16 C, млн-1; - для NO2 C, мг/м3=1,91 C, млн-1; - для SO2 C, мг/м3=2,66 C, млн-1; - для H2S C, мг/м3=1,42 C, млн-1. Для метана выполняется пересчет из % об.д. в % НКПР (нижний концентрационный предел распространения пламени) по формуле: C, % НКПР=22,73 C, млн-1. | |||||
Таблица 3 - Содержание неопределяемых компонентов
| Измерительный канал | Содержание неопределяемых компонентов в анализируемой среде | |||||
| СО, 100 млн-1 | SO2, 100 млн-1 | NO2, 100 млн-1 | H2S, 100 млн-1 | H2, 100 млн-1 | CH4, 100 % об. д. | |
| СО, млн-1 | 100 | 0 | <5 | 0 | <15 | <5 |
| SO2, млн-1 | 0 | 100 | -100* | <1 | 0 | 0 |
| NO2, млн-1 | 0 | <1 | 100 | <1 | 0 | не нормируется |
| H2S, млн-1 | <1 | <50 | -200* | 100 | 0 | не нормируется |
* Отрицательное значение указывает, что реакция датчика на нецелевой компонент уменьшает показания.
Т а б л и ц а 4 - Общие метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением условий эксплуатации, в долях от пределов основной погрешности: - от изменения температуры окружающей среды в диапазоне рабочих температур на каждые 10 °С - от изменения относительной влажности окружающей среды до 100 % при температуре 35 °С - от изменения пространственного положения газоанализатора на угол 90° от вертикальной оси в любом направлении | 1,0 1,0 Не влияет |
| Время установления показаний т90, с, не более: - измерительные каналы O2, СО, CO2, CH4 - измерительные каналы SO2, NO2, H2S | 30 60 |
| Время срабатывания сигнализации, с, не более: - измерительные каналы О2, СО, CO2, CH4 - измерительные каналы SO2, NO2, H2S | 10 30 |
Таблица 5- Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Время прогрева, мин, не более | 1 |
| Номинальное напряжение питания, В | 3,2 |
| Габаритные размеры, мм, не более: - высота - длина - ширина без учета скобы для крепления (с учетом скобы для крепления) | 154 72 32 (47) |
| Масса, кг, не более | 0,40 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, % | от +15 до +25 от 30 до 80 |
| Условия эксплуатации: - диапазон температуры окружающей среды, °С - относительная влажность при температуре 35 °С, %, не более - диапазон атмосферного давления, кПа | от -40 до +50 100 от 87,8 до 130 |
| Степень защиты от внешних воздействий по ГОСТ 14254-2015 | IP67 |
| Маркировка взрывозащиты | PO Ex ia I Ma X 0Ex ia ПС T4 Ga X |
Таблица 6 - Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 30000 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульные листы руководства по эксплуатации, формуляра и на маркировочную этикетку, приклеиваемую на заднюю панель газоанализатора.
Комплектность
Таблица 7 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Газоанализатор | СПУТНИК-2 | 1 шт. |
| Формуляр | 2ПБ.999.059 ФО | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | 2ПБ.999.059 РЭ | * |
| Методика поверки | - | * |
| Драйвер для УСИ-1 | - | * |
| Сертификат соответствия ТР ТС 012/2011 | - | * |
| Накладка | 5ПБ.135.023, 5ПБ.135.023-01 | 1 шт. на 10 газоанализаторов |
| Устройство зарядное | 3ПБ.616.007, 3ПБ.616.007-01 | По заказу |
Продолжение таблицы 7
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Примечания: 1 Руководство по эксплуатации, методика поверки, драйвер, программа и сертификат соответствия доступны по ссылке в QR-коде, указанном в формуляре. По запросу потребителя руководство по эксплуатации 2ПБ.999.059 РЭ может предоставляться в бумажном виде. 2 При отгрузке газоанализаторов в количестве меньшем 10 шт., накладка поставляется из расчета 1 шт. в один адрес. 3 Тип зарядного устройства и необходимое количество определяется при заказе: - устройство зарядное ЗУ-7 3ПБ.616.007 (1 зарядное место); - устройство зарядное ЗУ-7.1 3ПБ.616.007-01 (5 зарядных мест). | ||
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 2.4 «Использование газоанализатора по назначению» документа 2ПБ.999.059 РЭ «Газоанализатор СПУТНИК-2. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
ГОСТ 13320-81 «Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия»
ГОСТ 14254-2015 «Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)»
ГОСТ 24032-80 «Приборы шахтные газоаналитические. Общие технические требования. Методы испытаний»
ГОСТ 31610.0-2019 (IEC 60079-0:2017) «Взрывоопасные среды. Часть 0. Оборудование. Общие требования»
ГОСТ 31610.11-2014 (IEC 60079-11:2011) «Взрывоопасные среды. Часть 11. Оборудование с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь «i»
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31.12.2020 г. № 2315 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах»
ТУ 26.51.53-078-71064713-2024 «Газоанализаторы СПУТНИК-2. Технические условия»


9589-86