Назначение
Газоанализаторы стационарные ИГМ-14 предназначены для измерений довзрывоопас-ных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей, в том числе - паров нефтепродуктов, в смеси с воздухом или азотом.
Описание
Принцип действия газоанализаторов стационарных ИГМ-14 (далее - газоанализаторы) оптический абсорбционный, основанный на зависимости поглощения инфракрасного излучения молекулами определяемого компонента от содержания.
Способ отбора пробы - диффузионный.
Газоанализаторы являются стационарными одноканальными приборами непрерывного действия.
Газоанализаторы выпускаются в 4 исполнениях: ИГМ-14-4С, ИГМ-14-4А, ИГМ-14-5С, ИГМ-14-5А, отличающихся типом корпуса (тип 4 - без дисплея, тип 5 - с дисплеем) и материалом (А - алюминий, С - нержавеющая сталь). Цвет корпуса из алюминия - желтый; корпуса из нержавеющей стали - стальной. По заказу потребителя допускается производство газоанализаторов в корпусах других цветов.
Газоанализаторы состоят из оптико-электронного и вводного отсеков, имеющих общую взрывонепроницаемую оболочку. Специальный защитный кожух обеспечивает защиту элементов оптико-электронной части датчика от неблагоприятного воздействия окружающей среды. Исполнения ИГМ-14-5А и ИГМ-14-5С дополнительно имеют в своем составе блок индикации с HART-разъемом и цифровым дисплеем. В оптико-электронном отсеке находятся источники и приемники излучения, электронная схема. ИК-излучение от источников излучения через прозрачное окно попадает в пространство, в котором находится анализируемая среда, и, отразившись от зеркала, через то же самое окно возвращается в герметичный корпус и попадает на фотоприемник. Подключение питания и снятие выходных сигналов газоанализатора в процессе его эксплуатации производится с клеммных соединителей, расположенных во взрывонепроницаемом вводном отсеке.
Выходными сигналами газоанализаторов являются:
- унифицированный аналоговый выходной сигнал в диапазоне от 4 до 20 мА;
- цифровой сигнал, интерфейс RS 485 с протоколом ModBus RTU;
- цифровой сигнал, интерфейс HART 7;
- показания цифрового дисплея (при наличии модуля отображения информации);
- замыкание и размыкание контактов реле ("сухой контакт"), срабатывающие при превышении 2-х программно конфигурируемых уровней («Тревога» порог 1, «Тревога» порог 2);
- размыкание и замыкание контактов реле ("сухой контакт"), срабатывающие при неисправности газоанализаторов («Неисправность»).
С целью защиты оптических элементов газоанализатора от образования конденсата и наледи в случае эксплуатации при низких температурах, предусмотрен автоматический обогрев оптико-электронного отсека. Встроенный режим обогрева оптических элементов не требует дополнительной активации. Мощность обогрева оптических элементов регулируется автоматически и зависит от температуры окружающей среды.
Для управления режимами работы газоанализатора используется персональный компьютер под управлением ОС семейства Windows® со специализированным программным обеспечением или HART-коммуникатор.
О бщий вид газоанализаторов представлен на рисунках 1 и 2.
Конструкцией газоанализаторов предусмотрена пломбировка оттиском контрольного винта корпуса от несанкционированного доступа в местах установки винтовых соединений. Схема пломбировки газоанализаторов приведена на рисунке 3.
Заводской номер газоанализатора наносится на табличку, расположенную на корпусе газоанализатора, в виде цифрового обозначения методом лазерной гравировки. Также на табличку наносятся тип газа и диапазон измерений. Общий вид табличек с указанием заводского номера представлен на рисунке 4.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Рисунок 1 - Газоанализатор стационарный ИГМ-14 исполнение ИГМ-14-4А, ИГМ-14-4С
Рисунок 2 - Газоанализатор стационарный ИГМ-14 исполнение ИГМ-14-5А, ИГМ-14-5С
Рисунок 3 - Место пломбировки корпуса газоанализатора для ограничения доступа (на примере ИГМ-14-4А, отмечено стрелкой)
Место нанесения знака утверждения типа
©DEM ИГМ-14-4А
Метан 0-100% НКПР
HI Ex
1ExdCT8aXExlbllCT85tax -6O*CsBs*7fC
1ExdCT5&X.ExtbaCT100CDbX -ercsBs*«yc
1ExdKT4ax.Ei(beCT135tDbX -6O*Csbs»12SC(T|
ОС ООО «ИЦЛАБ-ЕХ» RU C-RU.HB82B.00164/23 Ж? № IP 66/68 202 г.
11 воздействие данной температуры допускается фаткоеремежо не более 33 ищут
/II IVI- Н'Эи С*нкг-Петербург Метан 0-100% НКПР
1ExdfaGMKT6GbKExbpBDa]ICm№X «TC<ta<*7fC 1&d[iGi]IC15aXbb[«Da]KT100,CDbX «*С<Й<+ЯГС 1Ej d [в а] К T4 a X Ej lb [a Da] С пзте a X •srcjus*^11 P8Exdl[a№|iMbX
ОС ООО «ИЦ ЛАБ-EX» RU C-RU.HB82.B.00164/23
№ IP 66/68 202 г.
температуры до~ускаехя кратковременно не более 30 м/нут.
Метан 0-100% НКПР
•Exd[BG^IICTtGbX&Ь[вМ11С18ГС0ЬХ -Otaas-Bt •ExdpaGallCISGbXExib jaOa ICT-WCax «Cat-XTC. ■e> d[B Qb| ic и a i ьл |i ok ic n зге a x егсж-ит!
ОС ООО «ИЦЛАБ-EX» RU C-RU HB82.B.00164/23
IP 66/68
Место нанесения заводского номера
©ЕМ ИГМ-14-4С
Метан 0-100% НКПР
HI Ех
1ExdCT6aXExtb>CTB5taX -«rCsBs^rC 1ExdCT5&X.ExtbaCT100CDbX -6CrCsBs*«rC 1Ex d С T4 a X Ex to >C Т1ЭГС Db X -Ю*С*й$-Н25Г PBExdlUbX
ОС ООО «ИЦЛАБ-EX» RU C-RU.HB82B.00164/23 № IP 66/68 202 r.
11 воздействие дмной температуры дэтусхается фавоеременно не более 33 ищут
Рисунок 4 - Общий вид табличек с указанием заводского номера газоанализатора и места нанесения знака утверждения типа
Программное обеспечение
Газоанализаторы имеют встроенное ПО.
Встроенное ПО разработано изготовителем специально для решения задач измерения содержания определяемых компонентов в воздухе рабочей зоны.
Встроенное ПО обеспечивает выполнение следующих основных функций:
- обработку измерительной информации от первичного измерительного преобразователя;
- отображение результатов измерений на цифровом дисплее (при наличии модуля отображения информации)
- диагностику аппаратной части газоанализатора;
- сравнение измеренных значений содержания определяемых компонентов с установленными пороговыми значениями и выдача сигнализации о достижении этих уровней;
- проведение градуировки газоанализатора;
- формирование цифрового выходного сигнала;
- формирование аналогового выходного сигнала.
Влияние встроенного программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик газоанализаторов.
Автономное ПО "Igm 0.1.exe" для персонального компьютера под управлением ОС семейства Windows® предназначено для просмотра настроечных параметров и градуировки газоанализаторов, установки пороговых значений срабатывания сигнализации, просмотра результатов измерений в реальном времени. Связь компьютера с газоанализаторами осуществляется по интерфейсу RS-485 (протокол обмена описан в руководстве по эксплуатации газоанализатора). Автономное ПО предназначено для использования в лабораторных условиях и не применяется при выполнении измерений в воздухе рабочей зоны.
Газоанализаторы имеют защиту встроенного программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений. Уровень защиты - «средний» по Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | igm 1.34.hex |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.34 |
| Цифровой идентификатор ПО | 105B9A5A |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC32 |
| Примечание - Номер версии ПО должен быть не ниже указанного в таблице. Значение контрольной суммы, указанное в таблице, относится только к файлу ПО соответствующей версии. |
Технические характеристики
Таблица 2 - Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности газоанализаторов________________________________________________________________________________
| Определяемый компонент 1) (канал измерений) | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной погрешности 2) |
| % НКПР 3) | объемной доли, % | абсолютной, % НКПР | относительной,% |
| метан (CH4) | от 0 до 100 | от 0 до 4,4 | ±3 (в диапазоне от 0 до 50 % НКПР включ.) | ±5 (в диапазоне св. 50 до 100 % НКПР) |
| пропан (C3H8) | от 0 до 100 | от 0 до 1,7 | ±3 (в диапазоне от 0 до 50 % НКПР включ.) | ±5 (в диапазоне св. 50 до 100 % НКПР) |
| бутан (C4H10) | от 0 до 100 | от 0 до 1,4 | ±3 (в диапазоне от 0 до 50 % НКПР включ.) | ±5 (в диапазоне св. 50 до 100 % НКПР) |
| изобутан (и-С4Н10) | от 0 до 100 | от 0 до 1,3 | ±3 (в диапазоне от 0 до 50 % НКПР включ.) | ±5 (в диапазоне св. 50 до 100 % НКПР) |
| пентан (C5H12) | от 0 до 100 | от 0 до 1,1 | ±3 (в диапазоне от 0 до 50 % НКПР включ.) | ±5 (в диапазоне св. 50 до 100 % НКПР) |
| циклопентан (C5H10) | от 0 до 100 | от 0 до 1,4 | ±3 (в диапазоне от 0 до 50 % НКПР включ.) | ±5 (в диапазоне св. 50 до 100 % НКПР) |
| гексан (СйНы) | от 0 до 100 | от 0 до 1,0 | ±3 (в диапазоне от 0 до 50 % НКПР включ.) | ±5 (в диапазоне св. 50 до 100 % НКПР) |
| пропилен (C3H6) | от 0 до 100 | от 0 до 2,0 | ±3 (в диапазоне от 0 до 50 % НКПР включ.) | ±5 (в диапазоне св. 50 до 100 % НКПР) |
| метиловый спирт (СНзОН) | от 0 до 50 | от 0 до 3,0 | ±5 | - |
| этиловый спирт (C2H5OH) | от 0 до 50 | от 0 до 1,55 | ±5 | - |
| Определяемый компонент 1) (канал измерений) | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной погрешности 2) |
| % НКПР 3) | объемной доли, % | абсолютной, % НКПР | относительной,% |
| этан (C2H6) | от 0 до 100 | от 0 до 2,4 | ±3 (в диапазоне от 0 до 50 % НКПР включ.) | ±5 (в диапазоне св. 50 до 100 % НКПР) |
| этилен (C2H4) | от 0 до 100 | от 0 до 2,3 | ±3 (в диапазоне от 0 до 50 % НКПР включ.) | ±5 (в диапазоне св. 50 до 100 % НКПР) |
| ацетон (СНзСОСНз) | от 0 до 50 | от 0 до 1,25 | ±5 | - |
| толуол (C6H5CH3) | от 0 до 50 | от 0 до 0,5 | ±5 | - |
| бензол (C6H6) | от 0 до 50 | от 0 до 0,6 | ±5 | - |
| метилтретбутиловый эфир (СНзСО(СНз)з) | от 0 до 50 | от 0 до 0,75 | ±5 | - |
| пара-ксилол (п-С8Н10) | от 0 до 50 | от 0 до 0,45 | ±5 | - |
| орто-ксилол (o-C8Hio) | от 0 до 50 | от 0 до 0,5 | ±5 | - |
| изопропиловый спирт (C3H8O) | от 0 до 50 | от 0 до 1,0 | ±5 | - |
| этилбензол (C8H10) | от 0 до 50 | от 0 до 0,4 | ±5 | - |
| циклогексан (C6H12) | от 0 до 50 | от 0 до 0,5 | ±5 | - |
| гептан (C7H16) | от 0 до 50 | от 0 до 0,425 | ±5 | - |
| пары бензина автомобильного 4) | от 0 до 50 | - | ±5 | - |
| пары дизельного топлива 4) | от 0 до 50 | - | ±5 | - |
| пары керосина 4) | от 0 до 50 | - | ±5 | - |
| пары уайт-спирита 4) | от 0 до 50 | - | ±5 | - |
| пары топлива для реактивных двигателей 4) | от 0 до 50 | - | ±5 | - |
| пары бензина авиационного 4) | от 0 до 50 | - | ±5 | - |
| пары бензина неэтилированного 4) | от 0 до 50 | - | ±5 | - |
| 1,3 бутадиен (C4H6) | от 0 до 50 | от 0 до 0,7 | ±5 | - |
| оксид этилена (C2H4O) | от 0 до 50 | от 0 до 1,3 | ±5 | - |
| хлорметан (СНзС1) | от 0 до 50 | от 0 до 3,8 | ±5 | - |
| Определяемый компонент 1) (канал измерений) | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной погрешности 2) |
| % НКПР 3) | объемной доли, % | абсолютной, % НКПР | относительной,% |
| бутилацетат (C6H12O2) | от 0 до 50 | от 0 до 0,6 | ±5 | - |
| этилацетат (C4H8O2) | от 0 до 50 | от 0 до 1,0 | ±5 | - |
| 2-бутанон (C4H8O) | от 0 до 50 | от 0 до 0,75 | ±5 | - |
| пропанол-1 (C3H7OH) | от 0 до 50 | от 0 до 1,0 | ±5 | - |
| бутанол (C4H9OH) | от 0 до 50 | от 0 до 0,7 | ±5 | - |
| октан (C8H18) | от 0 до 50 | от 0 до 0,4 | ±5 | - |
| диэтиламин (C4H11N) | от 0 до 50 | от 0 до 0,85 | ±5 | - |
| Нормальные условия измерений: - диапазон температуры окружающей среды от +15 oC до +25 oC; - диапазон относительной влажности окружающей среды от 20 % до 80 %; - диапазон атмосферного давления от 98,0 до 104,6 кПа. |
| 1) Поверочным компонентом при периодической поверке для всех исполнений газоанализатора, кроме «ИГМ-14 метан» и «ИГМ-14 гексан», является пропан (C3H8) 2) Пределы допускаемой основной погрешности нормированы при условии загазованности контролируемой воздушной среды источниками, выделяющими только один компонент. 3) Диапазон показаний довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей для выходного цифрового сигнала по протоколу MODBUS RTU составляет от 0 до 100 % НКПР Значения НКПР в соответствии с ГОСТ 31610.20-1-2020. 4) Градуировка ИГМ-14 на нефтепродукты осуществляется изготовителем на один из определяемых компонентов; - бензин неэтилированный по ГОСТ Р 51866-2002; - топливо дизельное по ГОСТ 305-2013; - керосин по ГОСТ Р 52050-2020; - уайт-спирит по ГОСТ 3134-78; - топливо для реактивных двигателей по ГОСТ 10227-86; - бензин авиационный по ГОСТ 1012-2013; - бензин автомобильный по техническому регламенту «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту». |
Таблица 3 - Метрологические характеристики газоанализаторов
| Наименование характеристики | Значение |
| Предел допускаемой вариации выходного сигнала, в долях от предела допускаемой основной погрешности | 0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности газоанализаторов от изменения температуры окружающей среды в диапазоне условий эксплуатации, на каждые 10°С, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | ±0,3 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности газоанализаторов от влияния изменения относительной влажности анализируемой среды в диапазоне условий эксплуатации, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | ±0,2 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности газоанализаторов от влияния изменения атмосферного давления в диапазоне условий эксплуатации, на каждые 10 кПа, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | ±2,0 |
| Пределы допускаемой погрешности срабатывания порогового устройства, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | ±0,2 |
| Номинальное время установления выходного сигнала газоанализатора, с, не более - по уровню 0,5 (T0,5) - по уровню 0,9 (T0,9) | 10 20 |
| Изменение выходного сигнала за 30 сут непрерывной работы, в долях от предела допускаемой основной погрешности, не более | ±0,5 |
Таблица 4 - Основные технические характеристики газоанализаторов
| Наименование характеристики | Значение |
| Время прогрева, мин, не более | 10 |
| Электрическое питание газоанализаторов осуществляется постоянным током напряжением, В: | от 18 до 32 |
| Электрическая мощность, потребляемая газоанализатором, Вт, не более | 5,7 |
| Габаритные размеры газоанализатора, мм, не более: для исполнения ИГМ-14-4А, ИГМ-14-4С | |
| - высота | 109 |
| - ширина | 144 |
| - длина для исполнения ИГМ-14-5А, ИГМ-14-5С | 209 |
| - высота | 109 |
| - ширина | 144 |
| - длина | 296 |
| Масса газоанализатора, кг, не бо- | |
| лее | |
| алюминиевый корпус | 4,2 |
| - ИГМ-14-4А - ИГМ-14-5А | 4,8 |
| корпус из нержавеющей стали | 6,0 |
| - ИГМ-14-4С - ИГМ-14-5С | 6,5 |
| Средняя наработка до отказа, ч, не менее | 35000 |
| Средний срок службы, лет | 15 |
| Вероятность безотказной работы газоанализаторов за время (наработку) 3 года не менее | 0,95 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Маркировка взрывозащиты газоанализаторов: ИГМ-14-4С ИГМ-14-4А ИГМ-14-5С ИГМ-14-5А | 1 Ex d IIC T6...T4 Gb Х, Ex tb IIIC T85°C ...T135°C Db X, РВ Ex d I Mb X 1 Ex d IIC T6...T4 Gb Х, Ex tb IIIC T85°C ...T135°C Db X 1 Ex d [ia Ga] IIC T6.T4 Gb Х, Ex tb [ia Da] IIIC T85°C ...T135°C Db X, РВ Ex d [ia Ma] I Mb X 1 Ex d [ia Ga] IIC T6.T4 Gb Х, Ex tb [ia Da] IIIC T85°C ...T135°C Db X |
| Степень защиты от проникновения пыли и влаги по ГОСТ 14254-2015 | IP66/68 |
| Условия эксплуатации - диапазон температуры окружающей и анализируемой сред, oC - диапазон относительной влажности при температуре +35 оС (без конденсации), % - диапазон атмосферного давления, кПа | от -60 до +90 до 100 от 80 до 120 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом и на табличку на корпусе газоанализатора методом лазерной гравировки.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность газоанализатора
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Газоанализатор стационарный ИГМ-14 | МРБП.413347.021 | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | МРБП.413347.021 РЭ | 1 шт. (на электронном носителе, бумажная версия - по запросу потребителя) |
| Паспорт | МРБП.413347.021 ПС | 1 шт. |
| Электронный носитель с "Igm 0.1.exe" (или выше) и документацией | - | 1 шт. |
| Комплект крепежа | - | 1 комплект |
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Газоанализаторы стационарные ИГМ-14. Руководство по эксплуатации» МРБП.413347.021РЭ: раздел 4 «Использование по назначению», раздел 5 «Техническое обслуживание».
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 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;
МРБП.413347.021ТУ Газоанализаторы стационарные ИГМ-14. Технические условия.
810-53