Назначение
Газоанализаторы ТП5104 (в дальнейшем - ГА) предназначены для измерений и сигнализации о превышении установленных пределов объемной доли кислорода в газовых средах (в водороде) технологических магистралей специальных установок.
Описание
Конструктивно ГА представляет собой моноблок, содержащий преобразователь измерительный (ПИ), закрытый опломбированной крышкой, и блок аналитический (БА). Блок аналитический имеет два газовых штуцера «А» «У»для подключения к газопроводу, в котором проводится измерение объемной доли кислорода. В комплект ГА входит холодильник (ХЛ) и конденсатосборник (КС). Холодильник нормализует содержание водяных паров в анализируемой среде пропорционально температуре охлаждающей воды и формирует компенсационный сигнал по уменьшению влияния влажности на результат измерений. Конденсатосборник предназначен для сбора и удаления конденсата.
Под крышкой ГА находятся:
- кнопка КОНТРОЛЬ и светодиод НОРМА, используемые при местном контроле работоспособности ГА;
- настроечные резисторы У1 и У2;
- настроечные резисторы НУЛЬ и ЧУВСТ для корректировки градуировочной характеристики ГА при проведении технического обслуживания.
На внутренней стороне крышки укреплены запасные плавкие вставки.
Слева на боковой стенке или внизу ГА (в зависимости от исполнения) размещены 5 соединителей и винт заземления.
Принцип действия ГА основан на использовании зависимости теплопроводности анализируемой газовой смеси от содержания в ней кислорода, так как теплопроводность последнего значительно отличается от теплопроводности остальных компонентов.
Изменение теплопроводности анализируемой газовой смеси, вызванное изменением содержания кислорода, приводит к изменению теплоотдачи с поверхности чувствительного элемента и в конечном итоге к изменению его сопротивления, что и служит мерой содержания водорода (термокондуктометрический метод измерений).
ГА обеспечивают в диапазоне объемной доли кислорода от 0 до 3 % сигнализацию о превышении содержания кислорода выше заданного уровня (уставки У1 и У2 - для варианта сигнализации с перекидными контактами реле и уставка У2 - для варианта сигнализации в виде напряжения постоянного тока 9 В).
ГА выпускается в исполнениях, указанных в таблице 1.
Таблица 1
| Исполнения Г А | -- Расположение разъемов | Вариант сигнализации ГА | Код ОКП |
| нижнее | боковое | перекидные контакты реле | напряжение постоянного тока |
| 1Г2.840.333 | - | + | + | - | 421511.0055 |
| 1Г2.840.333-03 | + | - | + | - | 421511.0056 |
| 1Г2.840.333-06 | + | - | - | + | 421511.0053 |
| 1Г2.840.333-09 | - | + | - | + | 421511.0054 |
По условиям эксплуатации и местам размещения ГА относится к аппаратуре группы 2.3.1 по ГОСТ РВ 20.39.304-98, вид климатического исполнения УХЛ.
ГА является полностью аналоговым устройством и не содержит микропроцессора со встроенным программным обеспечением. Внешнее программное обеспечение для работы ГА не требуется.
Внешний вид ГА представлен на рисунке 1, холодильник ГА - на рисунке 2, кондесатос-борник - на рисунке 3, схема пломбировки корпуса ГА от несанкционированного доступа - на рисунке 4.
Рисунок 1- Внешний вид ГА исполнения ТП 5104 с нижним расположением электрических разъемов
1 - Крышка, закрывающая доступ к элементам регулировки
2- Место пломбировки
3- Элементы регулировки
Рисунок 4 - Схема пломбировки корпуса ГА от несанкционированного доступа
Технические характеристики
Диапазон измерений объемной доли кислорода, %...................................................от 0 до 4.
Выходной аналоговый сигнал в виде напряжения постоянного тока, В..........от 0 до 10.
Номинальная статическая функция преобразования: С = k * U, где С - значение объемной доли кислорода в анализируемой среде, %, U - значение выходного аналогового сигнала, В, к - коэффициент преобразования, равный 0,4 %/В.
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности ГА в нормальных условиях эксплуатации (таблица 3), объемная доля кислорода, %
Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности, вызванной изменением влияющих факторов в рабочих (Др) и предельных условиях (Дпр) эксплуатации приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Значения дополнительных абсолютных погрешностей измерения
| Влияющий фактор | Др, об. доли, % | Дпр, об. доли, % |
| Температура окружающей среды | ±0,15 | ±0,30 |
| Температура охлаждающей воды от 2 до 20 С | ±0,20 | ±0,20 |
| Примечание - в аварийных ситуациях допускается охлаждение пресной водой температурой до 32 °C при температуре окружающего воздуха, превышающего температуру воды не менее, чем на 2 °C. Пределы дополнительной абсолютной погрешности измерения объёмной доли кислорода при аварийных условиях ±1,2 %. |
Пределы допускаемой суммарной погрешности, объемная доля кислорода, %
а) в рабочих условиях эксплуатации............................................................±
б) в предельных условиях эксплуатации........................................................±
ГА имеет:
- две перестраиваемые в условиях заказа уставки о превышении объемной доли кислорода: одну в диапазоне от 0,5 % до 1,5 % - У1, вторую - в диапазоне от 1,5 % до 3 % - У2 (для сигнализации в виде переключения контактов реле) или
- одну перестраиваемую в условиях заказа уставку о превышении объемной доли кислорода в диапазоне от1,5доЗ%-У2 (для сигнализации в виде напряжения постоянного тока).
Пределы допускаемой абсолютной погрешности задания уставок, объемная доля кисло
рода, %..........................................................................................................± 0,04.
Время срабатывания устройства сигнализации ГА с момента подачи на вход ГА газовой смеси с содержанием кислорода, превышающим значение уставки на 1,5 % объёмной доли кислорода, до момента переключения "сухих" контактов или выдачи сигнала напряжением 9 В, с; не более....................................................................................................60.
Время прогрева ГА, мин, не более
Изменение показаний ГА за 24 ч непрерывной работы, в долях от пределов допускаемой основной погрешности
Параметры питания:
напряжение переменного тока частотой (50 ± 2) Гц или (400 ± 2) Гц, В..........220 ± 18;
напряжение переменного тока частотой (50 ± 2) Гц, В..................................127±10.
Потребляемая мощность, ВА, не более
Условия эксплуатации ГА приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Влияющий фактор | Область эксплуатационных условий |
| нормальная | рабочая | предельная |
| Температура окружающей среды, °C | 20±2 | От 15 до 35 | От 0 до 50 |
| Атмосферное давление, кПа | 100,0±1,3 | От 84 до 107 | От 80 до 294 |
| Относительная влажность при 35 °C, % | 65±2 | От 45 до 80 | До 98 |
| Температура охлаждающей воды, С | 10±1 | От 2 до 20 | От 2 до 20 |
Параметры анализируемой среды приведены в таблице 4.
Таблица 4
| Параметры газовой среды | Значения параметров |
| Состав анализируемой среды: кислород, объемная доля, % | 0-3 |
| водород, объемная доля, % | остальное |
| Избыточное давление, кПа: в точке отбора | 59,0 ±3,9 |
| в точке сброса | 5-15 |
| Относительная влажность, % | 95 ±3 |
| Аэрозоли щелочей, мг/м3 | не более 1 |
Габаритные размеры (ширина х высота х длина), мм, не более:
-ГА
с нижним расположением разъемов..................................................250x345*200;
с боковым расположением разъемов..................................................290*345x200;
- холодильник 1Г5.883.817...............................................................265x185x58;
- конденсатосборник........................................................................272x110x90;
- ЗИП-0.....................................................................................300x225x200.
Масса, кг, не более:
- ГА
- холодильник 1Г5.883.817
- конденсатосборник
- ЗИП-0
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на эксплуатационную документацию компьютерным способом.
Комплектность
В комплект поставки входят составляющие, приведенные в таблице 5.
Таблица 5
| Обозначение | Наименование | Кол-во на исполнение 1Г2.840.333 | Примечания |
| - | -03 | -06 | -09 |
| Газоанализатор в составе: | 1 | 1 | 1 | 1 | Комплектуется запасными плавкими вставками, в количестве 6 шт., размещенными на внутренней стороне передней крышки |
| 1Г2.206.608 (1Г2.206.608-02) | Преобразователь измерительный | 1 | 1 | 1 | 1 | Сигнализация: "сухие" контакты напряжение 9 В |
| 1Г5.883.817 | Холодильник | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 1Г5.886.319 | Конденсатосборник | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 1Г4.060.663 1Г4.060.663-03 | Комплект ЗИП-0 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 1Г2.840.333РЭ (КЮДШ 413211.003 РЭ) | Руководство по эксплуатации | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 1Г2.840.333ФО | Формуляр | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 1Г2.206.608ЭТ | Этикетка | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| МП-242-1448-2012 Приложение Г к РЭ | Методика поверки | 1 | 1 | 1 | 1 | |
Поверка
осуществляется в соответствии с методикой МП-242-1448-2012 «Газоанализаторы ТП5104. Методика поверки», приведенной в приложении Г документа «Газоанализаторы ТП 5104. Руководство по эксплуатации» 1Г2.840.333 РЭ (КЮДШ 413211.003 РЭ), утвержденной руководителем ГЦИ СИ ФБУ «ГНМЦ Минобороны России» и руководителем ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 22.05.2012 г.
Основные средства поверки: барометр-анероид контрольный М-67 (регистрационный № 3744-73) ТУ 2504-1797-75, цена деления 1 мм рт. ст.; термометр ртутный стеклянный лабораторный ТЛ-4 (регистрационный № 303-91) по ГОСТ 8.279-78, диапазон измерений от 0 до 55 °C, пределы допускаемой погрешности ± 0,2 °C; секундомер механический СОСпр-2а-3 (регистрационный № 11519-06) ТУ 25-04.2160-77, группа 2а, класс точности 3; комплект средства контроля СКГА 1Г2.779.101-01; источник питания постоянного тока Б5-71/2 (регистрационный № 23580-02), ЕЭЗ.233.220 ТУ, диапазон выходного напряжения постоянного тока от 0,1 до 29,9 В, диапазон силы постоянного тока от 0,01 до 2,99 А; вольтметр цифровой В7-77 (регистрационный № 24227-03), пределы измерения (0,02 - 1000) В, пределы допускаемой погрешности измерений ± 0,07 %; стандартные образцы состава газовые смеси состава азот - водород (номер по государственному реестру 4291-88) в баллоне под давлением ТУ 6-16-2956-92; вентиль точной регулировки ВТР, 1Г4.463.024, диапазон рабочего давления (0-6) кгс/см2, диаметр условного прохода 3 мм; трубка резиновая вакуумная 3x2 по ТУ38-105.881-75, 3x2 мм 15 м; тераомметр Е6-13А (регистрационный № 4649-80), ЯЫ2.722.014 ТУ, диапазон измерений сопротивления от 10 до 1014 Ом, пределы допускаемой погрешности измерений сопротивления ± 2,5 %.
Сведения о методах измерений
Методика измерений приведена в документе «Газоанализаторы ТП 5104. Руководство по эксплуатации» 1Г2.840.333 РЭ (КЮДШ 413211.003 РЭ).
Нормативные документы
ГОСТ 8.578-2008 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.
ГОСТ РВ20.39.304-98.
Технические условия 1Г2.840.333 ТУ (КЮДШ 413211.003ТУ)
Рекомендации к применению
Осуществление деятельности в области обороны и безопасности государства
55772-13
