Назначение
рН-метры рН-011 (далее - рН-метры) предназначены для потенциометрических измерений водородного показателя (рН) и окислительно-восстановительных потенциалов (ЕЙ) воды (в том числе и высокой степени очистки) и водных растворов в системах контроля технологических процессов на электростанциях и других производствах.
Описание
Принцип работы рН-метров основан на преобразовании электродвижущей силы (ЭДС) электродной системы, состоящей из измерительного и вспомогательного электродов, в постоянный ток, пропорциональный измеряемой величине.
Конструктивно рН-метры выполнены в виде двух блоков: гидравлического и электронного. Гидравлический блок содержит измерительную проточную ячейку с электродной системой и систему стабилизации расхода контролируемой среды через ячейку. Электронный блок содержит измерительный усилитель с высоким входным сопротивлением, устройство цифровой индикации измеряемой величины и устройство ее преобразования в выходной сигнал постоянного тока. Для исключения взаимного влияния входные и выходные цепи электронного блока гальванически разделены друг от друга. Электрическая связь между блоками рН-метра осуществляется с помощью двух кабелей: коаксиального - для передачи ЭДС электродной системы на вход электронного блока и двужильного - для передачи сигнала термодатчика в схему температурной компенсации. Электронный блок имеет органы управления режимом работы.
рН-метры выпускаются следующих модификаций:
рН-011, рН-011М, рН-011Ц, рН-011МЦ, рН-011МП, рН-011МГ, рН-011ММГ, рН-011ПГ, рН-011МПГ.
рН-метры предназначены:
- рН-011, рН-011М - для непрерывного контроля рН чистой и глубокообессоленной воды в системах контроля технологических процессов в режиме забора и свободного слива контролируемой среды;
- рН-011Ц, рН-011МЦ - для непрерывного контроля качества коагуляции и известкования воды в осветлителе и работы в системе управления процессом дозирования щелочи;
- рН-011МГ, рН-011ММГ - для непрерывного контроля и автоматического регулирования технологических процессов в трубопроводах с помощью магистрального датчика;
- рН-011ПГ, рН-011МПГ - для контроля и автоматического регулирования технологических процессов в пульпах с помощью погружного датчика;
- рН-011МП - для оперативного контроля на месте забора пробы при питании от встроенной батареи гальванических элементов и лабораторных измерений в отдельных пробах.
рН-метры состоят:
- рН-011, рН-011М, рН-011Ц, рН-011МЦ, рН-011МГ, рН-011ММГ, рН-011ПГ, рН-011МПГ из электронного и гидравлического блоков (далее - гидроблок);
- рН-011МП переносной с микропроцессорным электронным блоком.
рН-метры работают в комплекте с электродами и термокомпенсатором:
- измерительный электрод типа ЭС-10602;
- электроды сравнения типа ЭХСВ-1, ЭВЛ-1МЗ;
- термокомпенсатор типа ТКА-4 или ТКА-7.
Примечание
рН-метры могут быть укомплектованы другими электродами и
термокомпенсаторами с аналогичными характеристиками.
Программное обеспечение
В рН-метрах используется встроенное программное обеспечение (ПО) на основе микроконтроллера и не имеет внешнего доступа. Всё ПО рН-метра является метрологически значимым.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1
Идентификационные данные (признаки) | Значение |
Идентификационное наименование ПО | рН 011М |
Номер версии (идентификационный номер) ПО | v.34 |
Цифровой идентификатор ПО | 115DEF1 |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с Р 50.2.077- 2014 - высокий.
Внешний вид электронного и гидравлического блоков рН-метра и место пломбирования представлены на рисунке 1.
Электронный блок рН-метра
Рисунок 1 - Внешний вид и место пломбирования рН-метра
Гидравлический блок рН-метра
рН-метры пломбируются специальной пломбировочной наклейкой, которая наносится на левый нижний винт с лицевой стороны прибора. Конструкция средства измерений исключает возможность несанкционированного влияния на ПО и измерительную информацию. В соответствии с ГОСТ Р 52931-2008 рН-метры имеют следующую классификацию:
- по эксплуатационной законченности - изделие третьего порядка;
- по устойчивости к механическим воздействиям - виброустойчивые;
- по количеству каналов измерения - одноканальные.
Степень защиты от воздействия окружающей среды по ГОСТ 14254-96:
- в обычном исполнении (для всех модификаций) блок
электронный IP40, блок гидравлический IP42;
- в защищенном исполнении (для всех модификаций, кроме рН-011 МП)
блок электронный и блок гидравлический IP65.
По способу монтажа электронные блоки рН-метров выпускаются в щитовом или настенном исполнении.
Технические характеристики
рН-метры обеспечивают измерение:
от 0,00 до 14,00
от минус 2000 до плюс 2000
от минус 2400 до плюс 2400
от минус 2500 до плюс 2500
от 0 до 100
от 0 до 100
- водородного показателя, рН, в диапазоне
- ЭДС электродной системы, мВ, в диапазоне:
рН-011, рН-011 Ц, рН-011 МГ, рН-011 ПГ рН-011М, рН-011МЦ, рН-011ММГ, рН-011МПГ рН-011 МП
- температуры контролируемой среды,°С, в диапазоне: рН-011МГ, рН-011ПГ, рН-011ММГ, рН-011МПГ рН-011МП
Электронные блоки рН-метров обеспечивают возможность установки нижнего предела выходного сигнала постоянного тока, соответствующего измеряемому значению:
- рН-011, рН-011Ц, рН-011МГ, рН-011ПГ
рН от 0,00 до 14,00 с дискретностью 1,0
ЭДС, мВ от минус 2000 до плюс 2000 с дискретностью 100
- рН-011М, рН-011МЦ, рН-011ММГ, рН-011МПГ
рН любое значение от 0,00 до 14,00
ЭДС, мВ любое значение от минус 2400 до плюс 240
Электронные блоки рН-метров обеспечивают возможность установки пределов изменения выходного сигнала, соответствующих следующим диапазонам измеряемых значений:
- рН-011, рН-011Ц, рН-011МГ, рН-011ПГ
рН 1; 2,5; 5; 10; 15
ЭДС, мВ 100; 250; 500; 1000; 1500; 2000
- рН-011М, рН-011МЦ, рН-011ММГ, рН-011МПГ
рН любое значение от 1 до 14
ЭДС, мВ любое значение от 100 до 2000
Электронные блоки рН-метров всех модификаций обеспечивают автоматическую термокомпенсацию в диапазоне температур контролируемой среды, °С
от 0 до 100
рН-метры: рН-011М, рН-011МП, рН-011МЦ, рН-011ММГ, рН-011МПГ при измерении рН воды со значениями рН от 0 до 10 и температур от 15 до 50 °С обеспечивают автоматическое приведение показаний к температуре 25 °С.
Пределы изменения выходных сигналов постоянного тока и нагрузочные сопротивления рН-метров (за исключением рН-011 МП) приведены в таблице 2.
Таблица 2
Пределы изменения силы тока, мА | Нагрузочное сопротивление, Ом |
от 0 до 5 | от 0 до 2500 |
от 0 до 20 | от 0 до 500 |
от 4 до 20 | от 0 до 500 |
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности рН-метров не более при измерении:
- рН, при температуре контролируемой среды (20 ± 5) °С ± 0,05
- ЭДС, мВ, при температуре контролируемой среды (20 ± 5) °С
- температуры
рН-011М, рН-011МП, рН-011МЦ, рН-011ММГ, рН-011МПГ, °С
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности электронных блоков не более при измерении:
- рН ± 0,02
- ЭДС, мВ
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности преобразования измеряемых значений в унифицированный выходной сигнал постоянного тока (рН-011, рН-011М, рН-011Ц, рН-011МЦ, рН-011МГ, рН-011ММГ, рН-011ПГ, рН-011МПГ), %, не более ± 1,0
Пределы допускаемой дополнительной погрешности приведения показаний электронных блоков рН-метров: рН-011М, рН-011МП, рН-011МЦ, рН-011ММГ, рН-011МПГ к температуре 25 °С при изменении контролируемой среды от 15 °С до 50 °С, рН, не более ± 0,02
Пределы допускаемой дополнительной погрешности электронных блоков при изменении температуры контролируемой среды от 0 °С до 100 °С, рН, не более ± 0,02
Пределы допускаемой дополнительной погрешности рН-метров от изменения температуры воздуха окружающей среды в диапазоне от 5 °С до 50 °С на каждые 10 °С разницы температуры от границ нормальной области (20±5) °С не более, рН ± 0,01
Время установления рабочего режима рН-метров после включения в сеть, мин, не более:
- рН-011, рН-011М, рН-011Ц, рН-011МЦ, рН-011МГ, рН-011ММГ, рН-011ПГ, рН-011МПГ
- рН-011МП
Время установления показаний электронных блоков, с, не более
Питание от сети переменного тока от 187 до 242 В, частотой (50±2) Гц, а для рН-011 МП от встроенной батареей напряжением от 4,5 до 6,5 В.
Габаритные размеры (длина х ширина х высота) и масса рН-метров приведены в таблице 3.
Таблица 3
Модификация | Габаритные размеры, не более, мм | Масса, не более, кг |
электронного блока | гидравлического блока | электронного блока | гидравлического блока |
рН-011 | 154x205x245 | 105x280x440 | 4 | 5 |
рН-011М | 120x172x225 | 105x280x440 | 3,5 | 4,5 |
рН-011Ц | 154x205x245 | 185x470x1100 | 4 | 10 |
рН-011МЦ | 120x172x225 | 185x470x1100 | 3,5 |
рН-011МГ | 154x205x245 | 140x330x1090 | 4 | 8 |
рН-011ММГ | 120x172x225 | 140x330x1090 | 3,5 |
рН-011ПГ | 154x205x245 | 185x335x540 | 4 | 13 |
рН-011МПГ | 120x172x225 | 185x335x540 | 3,5 |
рН-011 МП | 155x135x300 | 2,0 (без блока питания) |
Средняя наработка на отказ рН-метров (без учета отказов электродов) в нормальных условиях не менее 25000 ч.
Средний срок службы рН-метров не менее 10 лет.
Рабочие условия применения:
в обычном корпусе:
- температура и влажность окружающего воздуха по группе В4 ГОСТ Р 52931-2008: температура окружающего воздуха, °С от плюс 5 до плюс 50
относительная влажность воздуха при температуре 35 °С, %, не более 80
- атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.),
по группе Р1 ГОСТ Р 52931-2008 от 84 до106,7 (от 630 до 800)
в защищенном корпусе:
- температура, влажность окружающего воздуха, атмосферное давление по классу 2.3 ГОСТ 25804.3-83:
температура окружающего воздуха, °С от плюс 5 до плюс 60
о тносительная влажность воздуха, при температуре 35 °С и более низких температурах, без конденсации влаги, %, не более 98
атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) от 80 до107 (от 600 до 803).
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководств по эксплуатации ДСКШ.414318.103РЭ, ДСКШ.414318.103-01РЭ, ДСКШ.414318.121 РЭ и ПИВ 103.00.00.000РЭ типографским способом и лицевую панель электронных блоков методом шелкографии.
Комплектность
Комплектность средства измерений соответствует таблицам 4, 5.
Таблица 4
Обозначение документа | Наименование | Кол-во, шт. |
| рН-метр в составе: Блок электронный для рН-011, рН-011Ц, рН-011МГ, рН-011ПГ | В соот ветствии с заказом |
ПИВ 103.02.00.000 ПИВ 103.12.00.000 ПИВ 103.02.00.000-01 ПИВ 103.12.00.000-01 ДСКШ.414318.146 ДСКШ.414318.146-02 ДСКШ.414318.146-01 ДСКШ.414318.146-03 ПИВ 103.01.00.000 ЦИК 125.01.00.000 ДСКШ.414318.154 ДСКШ.414318.156 ПИВ 103.11.00.000 ЦИК 125.11.00.000 ДСКШ.414318.154-01 ДСКШ.414318.156-01 | - щитовой: обычное исполнение защищенное исполнение - настенный обычное исполнение защищенное исполнение для рН-011М, рН-011МЦ, рН-011ММГ, рН-011МПГ - щитовой: обычное исполнение защищенное исполнение - настенный обычное исполнение защищенное исполнение Блок гидравлический обычное исполнение рН-011 рН-011Ц рН-011МГ рН-011ПГ защищенное исполнение рН-011 рН-011Ц рН-011МГ рН-011ПГ | |
ПИВ 103.03.00.000 | Комплект ЗИП к блоку электронному | 1 |
ПИВ 103.04.00.000 | Комплект ЗИП к блоку гидравлическому | 1 |
ДСКШ.414318.103РЭ | Руководство по эксплуатации на рН-метры рН-011, рН-011Ц, рН-011МГ, рН-011ПГ | 1 |
ДСКШ.414318.103МП | Методика поверки | 1 |
ПИВ 103.00.00.000РЭ | Руководство по эксплуатации на рН-метры PH-011M | 1 |
ДСКШ.414318.103-01РЭ | Руководство по эксплуатации на рН-метры рН-011МЦ, рН-011ММГ, рН-011МПГ | |
ДСКШ.414318.103-01 МП | Методика поверки | 1 |
ДСКШ.414318.096ПО | Программное обеспечение. Описание применения (для PH-011M, рН-011МГ, рН-011МЦ, рН-11ММГ, рН-011МПГ) | 1 |
Таблица 5
Обозначение документа | Наименование | Кол-во, шт. |
ДСКШ.414318.121 | рН-метр рН-011 МП | 1 |
КПЦ 120.06.00.000 | Блок питания 220В, 50 Гц / = 6В, 0,5 А | 1 |
ТОРБ.28893531.001-98 | Штатив ШУ-98 | 1 комплект |
КПЦ 120.10.00.000 | Комплект принадлежностей | 1 |
ДСКШ.414318.121 РЭ | Руководство по эксплуатации рН-011 МП | 1 |
ДСКШ.414318.096ПО | Программное обеспечение. Описание применения | 1 |
Поверка
осуществляется в соответствии с документами ДСКШ.414318.103МП, ДСКШ.414318.103-01 МП, разделом 4 «Методика поверки» руководства по эксплуатации ДСКШ.414318.121 РЭ, согласованными ГЦИ СИ ФГУ «Менделеевский ЦСМ» в 2009 году и разделом 5 «Методика поверки» руководства по эксплуатации ПИВ 103.00.00.000РЭ, утвержденным Центральным отделением ФБУ «ЦСМ Московской области» в июне 2014 года.
Основное поверочное оборудование:
- вольтметр цифровой универсальный В7-78/1, диапазон измерения напряжения (0 - 750) В, погрешность ±0,09 %, диапазон измерения тока (0 - 3) А, погрешность ±(0,05 -0,14) %;
- мера электрического сопротивления постоянному току многозначная Р4831, диапазон воспроизводимых значений сопротивления от 0,1 до 111111.1, разрешающая способность 0,1 Ом, класс точности 0,02;
- иммитатор электродной системы типа И-02, диапазон выходных напряжений от 0 до 2000 мВ, погрешность ± 5 мВ.
Сведения о методах измерений
Сведения о методиках (методах) измерений изложены в разделах 7, 8 «Подготовка к работе и порядок работы» руководств по эксплуатации ДСКШ.414318.103РЭ, ДСКШ.414318.103-01 РЭ и разделов 2 «Использование по назначению» руководств по эксплуатации ДСКШ.414318.121 РЭ, ПИВ 103.00.00.000РЭ.
Нормативные документы
1 ГОСТ 27987-88 Анализаторы жидкости потенциометрические ГСП. Общие технические условия.
2 ГОСТ 8.120-99 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений рН.
3 ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
4 ТУ 4215-103-42732639-2009 рН-метры рН-011. Технические условия.
Рекомендации к применению
- при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.