Назначение
Калориметры сгорания бомбовые АБК-1В (далее - калориметры) предназначены для измерений удельной энергии сгорания твердых, жидких и газообразных веществ, в том числе угля, кокса, нефти и нефтепродуктов, природного газа промышленного и коммунальнобытового назначения.
Описание
Калориметр сгорания бомбовый АБК-1В представляет собой измерительный прибор с внешним компьютером, позволяющим осуществлять управление процессом измерения удельной энергии сгорания топлива, информирование оператора о протекании процесса измерения, обработку результатов измерений с внесением дополнительных параметров для расчета удельной энергии сгорания топлив в рабочем состоянии, печатать протоколов результатов опыта, сохранение результатов опытов в базе данных.
Удельная энергия сгорания пробы топлива определяется путем ее сжигания в калориметрической бомбе. Бомба с анализируемой пробой помещается в калориметрический сосуд с водой, который устанавливается в калориметр, где он окружен двумя коаксиально расположенными цилиндрическими оболочками, разделенными воздушным зазором. Теплопроводность пространства между оболочкой и сосудом минимальна. Калориметр АБК-1В относится к калориметрам переменной температуры, в которых изменение температуры воды в калориметрическом сосуде с учетом поправки на теплообмен сосуда и оболочки пропорционально энергии, выделившейся в процессе сгорания, а коэффициентом пропорциональности является энергетический эквивалент, вычисляемый при сжигании в калориметре эталонной меры с заранее известной удельной энергией сгорания.
В результате выделения энергии при сгорании пробы топлива повышается температура воды калориметрического сосуда, которая измеряется термометром сопротивления с разрешающей способностью 10-5 °С. Компьютер рассчитывает подъём температуры калориметрического сосуда с учетом поправки на его теплообмен с оболочкой. Ближайшая к сосуду оболочка также имеет термометр сопротивления, измеряющий её температуру с разрешающей способностью, как и у термометра калориметрического сосуда, до 10-5 °С. Таким образом контролируется температура поверхности оболочки, через которую осуществляется ее теплообмен с калориметрическим сосудом. Компьютер дважды в секунду измеряет температуры оболочки и калориметрического сосуда и по этим данным рассчитывает поправку на их теплообмен, что повышает точность измерений. На дисплее отображаются графические и цифровые показания температуры калориметрической системы, исходные данные об исследуемом веществе, результаты анализа, меню и диалоговые окна для ввода данных.
Калориметр сгорания бомбовый АБК-1В состоит из калориметрического блока со съёмными калориметрическими бомбами и калориметрическим сосудом, электронных весов, компьютера, дисплея и принтера. Калориметр может быть укомплектован дополнительным оборудованием в соответствии с Таблицей 5.
Калориметр может быть изготовлен двух вариантов, отличающихся внешним видом. Общий вид калориметров бомбовых АБК-1В представлен на рисунке 1. Калориметр не опломбирован, знак утверждения типа и заводской номер калориметра наносится в цифровом виде на табличку, расположенную на задней стенке калориметра (рисунок 2). Нанесение знака поверки на калориметр не предусмотрено.
Рисунок 1 - Общий вид калориметров сгорания бомбовых АБК-1В
Место нанесения знака утверждения типа и заводского номера СП
Калориметр сгорания бомбовый АБК-1В
Сделано а России
РУССКИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
Серийный № 33323
) Дате иаготовлеиия 01/2025
I 12V
' 111024, Москва
: 2-я Кабельная улица, 2, cap 2 литер Б
«7 (495) 234-7444 ♦7(495)234-75-71 ret^etech ги
- www (etech ru
Рисунок 2 - Место нанесения заводского номера и знака утверждения типа
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) калориметров сгорания бомбовых АБК-1В состоит из двух частей:
- ПО, размещенное на микроконтроллере, находящемся в корпусе СИ;
- автономное ПО, размещенное на ПК, входящем в комплект поставки СИ;
Обе части ПО являются неотъемлемыми составляющими калориметра, обеспечивающими его работоспособность.
Основной задачей встроенного ПО является базовое (низкоуровневое) управление всеми узлами калориметра, измерение температуры сосуда и оболочки, двунаправленный обмен измерительной информацией с ПК, на котором установлено автономное ПО.
В процессе проведения калориметрического измерения автономное ПО выводит на экран компьютера данные об измеренных температурах и текущем режиме работы калориметра. Кроме того, исходные данные об исследуемом веществе, расходных материалах, массе калориметрического сосуда с водой поступают с других подключенных к компьютеру устройств (весы, заправочные станции, внешние источники поджига и т.д.) автоматически или вводятся оператором вручную.
Автономное ПО, установленное на компьютере, используя результаты измерений температуры, а также исходные данные полученные с других устройств или введенные оператором, рассчитывает подъём температуры калориметрического сосуда с учетом поправки на его теплообмен с оболочкой, количество энергии, выделившейся в калориметре и удельную энергию сгорания исследуемого вещества в калориметрической бомбе. Затем все измеренные и введенные данные сохраняются в архив.
Используя результаты нескольких проведенных измерений, сохраненных в архиве, оператор производит расчет высшей и низшей удельной энергии сгорания исследуемого вещества по одному из нормативных документов (далее НД), поддерживаемому автономным ПО. Кроме непосредственно результатов измерений, для расчета используются результаты химического анализа смыва калориметрической бомбы, а также набор других, заранее известных дополнительных параметров исследуемого вещества. Количество используемых измерений, методы анализа смыва бомбы и набор дополнительных параметров определяется требованиями конкретного НД, по которому производится расчет. Результаты расчетов по НД и все введенные оператором данные также сохраняются в архив.
Как результаты измерений, так и результаты расчетов по НД могут быть выгружены оператором на внешний носитель в различных форматах или распечатаны на принтере в виде протоколов. Стандартные формы протоколов определяются типом используемого НД. Кроме того, оператором могут быть заранее настроены протоколы произвольной формы, принятые на предприятии, использующем калориметр.
В зависимости от комплектации на калориметрах бомбовых АБК-1В может быть установлено различное автономное ПО. При этом конструкция средства измерения и встроенное ПО остаются одинаковыми для всех экземпляров. Идентификационные данные ПО приведены в Таблице 1.
Функциональные возможности каждого типа автономного ПО приведены в документе «Калориметр сгорания бомбовый АБК-1В. Руководство по эксплуатации РЭТ-129.00.000РЭ. Редакция 02», раздел 5 «Устройство и работа», а также Приложениях 1, 2 и 3.
Программное обеспечение «ПО калориметра сгорания бомбового АБК-1В» и «Программный комплекс Калориметр 3.0»» работают под управлением операционной системы Microsoft Windows, «Программный комплекс Калориметр 4» работают под управлением операционной системы Linux.
К метрологически значимой части ПО относится встроенное ПО калориметра, а также те части автономного ПО, которые реализуют функции измерений, расчетов и калибровки калориметра. Идентификационные данные метрологически значимой части ПО представлены в Таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Встроенное ПО | Автономное ПО |
| Идентификационное наименование ПО | АБК-1В | ПО калориметра сгорания бомбового АБК-1В | Программный комплекс Калориметр 3.0 | Программный комплекс Калориметр 4 |
| Номер версии клиентской части ПО (frontend) | 2.0 | 1.0.0.1 | З.О.х.хх 1 | 4.х.х.хх1 |
| Номер версии серверной части ПО (backend) | — | — | — | 4.1.х.хх1 |
1 - «х» и «хх» - номер подверсии, где «х» в диапазоне от 0 до 9, а «хх» в диапазоне от 0 до 99, отвечающий за метрологически незначимую часть ПО
Метрологические характеристики калориметров сгорания бомбовых АБК-1В нормированы с учетом влияния программного обеспечения.
Уровень защиты ПО и измерительной информации от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с п. 4 документа Р 50.2.077-2014 соответствует уровню:
- «высокий» для встроенного ПО;
- «низкий» для автономного ПО «Программный комплекс Калориметр 3.0» и автономного «ПО калориметра сгорания бомбового АБК-1В»;
- «средний» для автономного ПО «Программный комплекс Калориметр 4».
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики_____
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений энергии сгорания, кДж | от 8 до 40 |
| Предел допускаемого относительного среднего квадратического отклонения случайной составляющей погрешности калориметра, % | 0,05 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности калориметра, % | ±0,1 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Время измерения, мин | 14 |
| Разрешающая способность измерений температуры, °С | 0,00001 |
| Вместимость калориметрического сосуда, дм3 | 1,6 |
| Вместимость калориметрической бомбы*, см3, не более | 320 |
| Напряжение питания от сети переменного тока, В | 230 (от -15 % до +10 %) |
| Частота питающей сети, Гц | 50/60 |
| Потребляемая мощность (без компьютера и принтера), Вт, не более | 12 |
| Масса измерительного блока калориметра, кг, не более | 15 |
| Габаритные размеры измерительного блока калориметра, мм, не более: - высота - ширина - глубина | 360 270 390 |
| Условия эксплуатации: - диапазон температуры окружающей среды, °С - относительная влажность окружающего воздуха, % | от +18 до +28 от 20 до 80 |
| * - вместимость калориметрической бомбы, рабочее и испытательное давление могут изменяться по согласованию с заказчиком |
Таблица 4 - Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Средняя наработка до отказа, ч | 6000 |
| Гарантийный срок, лет | 3 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским методом и на корпус калориметрического блока, как показано на рисунке 2
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность калориметра
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Калориметр бомбовый состоит из: | АБК-1В | 1 шт. |
| Калориметрический блок | РЭТ-129.00.000 | 1 шт. |
| Калориметрическая бомба | РЭТ-128.00.000 | 2 шт. |
| Калориметрический сосуд | РЭТ-129.08.000 | 1 шт. |
| Блок питания калориметра | - | 1 шт. |
| Комплект запасных принадлежностей и расходных материалов | - | 1 шт. |
| Комплект: ПК, клавиатура, мышь, принтер | - | 1 шт. |
| Шлюз последовательных интерфейсов | - | 1 шт. |
| Дистрибутив для установки автономного ПО на электронном носителе* | ПО калориметра сгорания бомбового АБК-1В / Программный комплекс Калориметр 3.0 / Программный комплекс Калориметр 4 | 1 шт. |
| Паспорт | РЭТ-129.00.000ПС | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | РЭТ-129.00.000РЭ | 1 экз. |
| * - в зависимости от типа поставляемого автономного ПО |
| В комплект поставки по желанию заказчика могут быть включены: - дополнительные калориметрические бомбы и калориметрические сосуды; - устройство для автоматической заправки калориметрической бомбы кислородом различных модификаций; - устройство для автоматической заправки калориметрической бомбы газом различных модификаций; - внешний источник поджига трудно-сгораемой пробы; - пресс для брикетирования; - весы аналитические для взвешивания проб и вспомогательных веществ; - весы лабораторные для взвешивания сосуда с водой; - вакуумный насос и вакуумметр; - дополнительные запасные - принадлежности и расходные материалы. |
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Калориметр сгорания бомбовый АБК-1В. Руководство по эксплуатации РЭТ-129.00.000РЭ. Редакция 02», раздел 2 «Назначение и область применения».
Нормативные документы
ГОСТ 8.026-2024 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений энергии сгорания, удельной энергии сгорания и объемной энергии сгорания»
Технические условия ТУ 42 1895-301-18470232-2009 «Калориметр сгорания бомбовый АБК-1В»
Постановление Правительства Российской Федерации от 16.11.2020 № 1847
«Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений», п. 6.14, 6.15
