Назначение
Преобразователи измерительные акусторезонансные АРП1.0 предназначены для измерения довзрывоопасных концентраций метана, этана, пропана, бутана, изобутана, пентана, циклопентана, гексана, водорода, бензола, аммиака в воздухе, объемной доли диоксида углерода, хладонов 12 и 22 и гексафторида серы, а также сигнализации о наличии горючих газов и паров и их смеси в воздухе, а также опасных концентраций хладонов, и передачи измерительной информации внешним устройствам.
Описание
Преобразователи измерительные акусторезонансные АРП1.0 (далее - преобразователи) являются стационарными одноканальными приборами непрерывного действия.
Принцип действия - акустический, основанный на акустическом резонансе в закрытом резонаторе в области звуковых частот и ближнего ультразвука.
Способ отбора пробы - диффузионный или с внешним побудителем расхода
Конструктивно преобразователь выполнен в металлическом корпусе и состоит из двух модулей, соединенных неразъемным соединением - модуля сенсора и модуля электроники. В модуле сенсора размещен акустический резонатор, в которой с помощью встроенного динамика формируется звуковая волна с изменяемой частотой; полость резонатора сообщается с окружающей средой.
Преобразователь имеет выходные сигналы:
- унифицированный аналоговый токовый сигнал (4-20) мА;
- цифровой выход, интерфейс RS 485.
- дискретный выходной сигнал (3 оптрона): Порог 1, Порог 2, Отказ.
Преобразователи обеспечивают выполнение следующих функций:
- непрерывное измерений содержания определяемого компонента;
- формирование выходного аналогового сигнала (4-20) мА;
- формирование выходного цифрового сигнала, интерфейс RS 485, протокол MODBUS RTU;
- формирование сигналов о превышении заданных пороговых уровней;
- самодиагностику аппаратной и программной части преобразователя и сигнализации об отказах.
Преобразователи выпускаются в нескольких исполнениях, обозначение исполнения имеет вид АРП1.0-А-Б-В-Г, где:
А - наименование определяемого компонента;
Б - верхняя граница диапазона измерений;
В - исполнение по температуре окружающей среды («П» или «О»);
Г - возможность работы в режиме газосигнализатора.
Преобразователи выполнены во взрывозащищенном исполнении с видом взрывозащиты искробезопасная цепь "i" по ГОСТ Р 51330.10-99 (МЭК 60079-11-99), ГОСТ 30852.10-2002 (МЭК 60079-11:1999), маркировка взрывозащиты 1ExibIICT6 X.
По защищенности от влияния пыли и воды конструкция преобразователи соответствуют степени защиты IP54 по ГОСТ 14254.
Внешний вид преобразователя представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Преобразователи измерительные акусторезонансные АРП1.0, внешний вид
Программное обеспечение
Преобразователи измерительные акусторезонансные АРП1.0 имеют встроенное программное обеспечение (ПО).
Встроенное ПО разработано изготовителем специально для решения задач измерения содержания определяемых компонентов в воздухе рабочей зоны и обеспечивает следующие основные функции:
- обработку измерительной информации от преобразователя акусторезонансного,
- формирование выходных сигналов (цифрового, аналогового, релейных),
- формирование сигналов о превышении заданных пороговых уровней,
- диагностику аппаратной части преобразователя и целостности фиксированной части встроенного ПО.
Встроенное ПО преобразователя реализует следующие расчетные алгоритмы:
1) вычисление значений содержания определяемых компонентов на основании данных от преобразователя акусторезонансного;
2) сравнение текущих результатов измерений с заданными пороговыми уровнями.
Для настройки и технического обслуживания преобразователей используется автономное ПО «ARP2», не являющееся метрологически значимым. Автономное ПО «ARP2» не используется при выполнении измерений содержания определяемых компонентов в воздухе рабочей зоны.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| ARP2 | ARP2.HEX | v.1.0.2 | 4457f11220e3d899ce635 b506db7faca | MD5 |
| Примечание - номер версии программного обеспечения должен быть не ниже указанного в таблице. Значение контрольной суммы указано для файла прошивки, указанного в таблице. |
Влияние встроенного программного обеспечения преобразователей учтено при нормировании метрологических характеристик.
Преобразователи имеют защиту встроенного программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений. Уровень защиты соответствует уровню «C» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
1) Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной абсолютной погрешности при
ведены в таблице 2.
Таблица 2 - Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной абсолютной погрешности
| Определяемый компонент | Диапазон измерений содержания определяемого компонента | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности |
| % НКПР | объемная доля, % | % НКПР | объемная доля, % |
| метан (CH4) | от 0 до 50 | от 0 до 2,2 | ± 5 | ± 0,22 |
| этан (C2H6) | от 0 до 1,25 | ± 0,12 |
| пропан (C3H8) | от 0 до 0,85 | ± 0,08 |
| бутан (C4H10) | от 0 до 0,7 | ± 0,07 |
| и-бутан (i-C4H10) | от 0 до 0,65 | ± 0,07 |
| пентан (C5H12) | от 0 до 0,7 | ± 0,07 |
| циклопентан (C5H10) | от 0 до 0,7 | ± 0,07 |
| гексан (C6H14) | от 0 до 50 | от 0 до 0,5 | ± 5 | ± 0,05 |
| водород (H2) | от 0 до 2,0 | ± 0,2 |
| бензол (С6Н6) | от 0 до 0,6 | ± 0,06 |
| аммиак (NH3) | от 0 до 30 | от 0 до 4,5 | ± 0,75 |
| диоксид углерода (СО2) | -- | от 0 до 1,0 св. 1,0 до 5,0 | -- | ± 0,2 ± (0,2+0,2(Cbx-1)) |
| хладон 12 (CF2C12) | - | от 0 до 0,2 | - | ± 0,075 |
| св. 0,2 до 2,0 | - | не нормированы |
| хладон 22 (CHCIF2) | - | от 0 до 0,3 | - | ± 0,075 |
| св. 0,3 до 2,0 | - | не нормированы |
| гексафторид серы (SF6) | - | от 0 до 2,0 | - | ± (0,02+0,2Cbx) |
| Определяемый компонент | Диапазон измерений содержания определяемого компонента | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности |
| % НКПР объемная доля, | % НКПР объемная доля, % |
| Примечания: 1) Свх - значение объемной доли определяемого компонента на входе газоанализатора, %; 2) значения НКПР указаны в соответствии с ГОСТ Р 52136-2003; 3) пределы допускаемой основной абсолютной погрешности нормированы при условии загазованности контролируемой воздушной среды источниками, выделяющими только один компонент; 4) преобразователи АРП1.0 с градуировкой на гексан в режиме газосигнализатора (исполнение Г) при установке порога срабатывания сигнализации 20 % НКПР обеспечивают возможность сигнализации о наличии горючих газов и паров горючих жидкостей и их смеси в воздухе в диапазоне сигнальных концентраций от 5 до 50 % НКПР, перечень контролируемых компонентов указан в Приложении А паспорта ЕКРМ.413151.001 ПС. 5) преобразователи АРП1.0 с градуировкой на хладон 22 в режиме газосигнализатора (исполнение Г) при установке порогов сигнализации в соответствии с таблицей 3 обеспечивают возможность сигнализации объемной доли хладонов в диапазоне от 0,16 до 0,2 % (Порог1), перечень контролируемых компонентов указан в Приложении А паспорта ЕКРМ.413151.001 ПС; 6) преобразователи АРП1.0 с градуировкой на хладон 12 в режиме газосигнализатора (исполнение Г) при установке порогов сигнализации в соответствии с Таблицей 3 обеспечивают возможность сигнализации объемной доли фреонов в диапазоне от 0,11 до 0,21 % (Порог 1), перечень контролируемых компонентов указан в Приложении А паспорта ЕКРМ.413151.001ПС. |
2) Заводские настройки порогов срабатывания сигнализации приведены в таблицах 3 и 4.
Таблица 3 - Пороги срабатывания сигнализации для преобразователей в режиме газосигнализатора_______________________________________________________________________________
| Определяемый компонент | Значение порога срабатывания сигнализации |
| Порог1 | Порог2 |
| Гексан (C6H14) | 20% НКПР | 40% НКПР |
| Хладон 12 (CF2CI2) | 0,2 % (об.д.) | - |
| Хладон 22 (CHCIF2) | 0,2 % (об.д.) | - |
| Примечание - при эксплуатации преобразователей в режиме газосигнализатора изменение заводских настроек порогов срабатывания сигнализации не допускается. |
Таблица 4 - Пороги срабатывания сигнализации для преобразователей в режиме газоанализатора (значения по умолчанию)
| Определяемый компонент | Значение порога срабатывания сигнализации |
| Порог1 | Порог2 |
| метан (CH4) | 10% НКПР | 20% НКПР |
| этан (C2H6) |
| пропан (C3H8) |
| бутан (C4H10) |
| и-бутан (i-C4H10) |
| пентан (C5H12) |
| циклопентан (C5H10) |
| гексан (C6H14) |
| водород (H2) |
| бензол (С6Н6) |
| аммиак (NH3) |
| Определяемый компонент | Значение порога срабатывания сигнализации |
| Порог1 | Порог2 |
| диоксид углерода (СО2) | 1,5 % (об.д.) | 4,5 % (об.д.) |
| хладон 12 (CF2C12) | 0,2 % (об.д.) | - |
| хладон 22 (CHC1F2) | 0,2 % (об.д.) | - |
| гексафторид серы (SF6) | 0,1 % (об.д.) | 1,8 % (об.д.) |
3) Пределы допускаемой абсолютной погрешности порогового устрой
ства, в долях от пределов допускаемой основной абсолютной погрешности
4) Пределы допускаемой вариации выходного сигнала преобразователя,
в долях от пределов допускаемой основной абсолютной погрешности
5) Пределы допускаемой дополнительной погрешности преобразовате
ля при изменении температуры окружающей и контролируемой сред на ка
ждые 10 oC от условий, при которых проводилось определение основной погрешности, в долях от пределов допускаемой основной абсолютной погрешности
6) Пределы допускаемой дополнительной погрешности преобразовате
ля при изменении относительной влажности окружающей и контролируемой сред на каждые 10 %, в долях от пределов допускаемой основной абсо
лютной погрешности
7) Номинальное время установления выходного сигнала, Т0,9, с
8) Время прогрева, мин, не более
9) Изменение выходного сигнала за 30 суток непрерывной работы, в
долях от пределов допускаемой основной абсолютной погрешности, не более
10) Напряжение питания постоянного тока, В от 15 до 24
11) Потребляемый ток, мА, не более
12) Габаритные размеры преобразователя, мм, не более
- ширина
- высота
- глубина
13) Масса преобразователя, кг, не более
14) Средний срок службы, лет
15) Средняя наработка на отказ, ч 30 000
Условия эксплуатации
- диапазон температуры окружающей среды, oC исполнение «П»
от плюс 5 до плюс 50
от минус 40 до плюс 45
до 98
от 84 до 106,7
исполнение «О»
- диапазон относительной влажности окружающей среды при температуре 25 oC, %
- диапазон атмосферного давления, кПа
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится:
- типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации;
- в виде таблички на корпус преобразователя.
Комплектность
Комплект поставки газоанализатора указан в таблице 5.
Таблица 5
| Наименование | Количество |
| Преобразователь измерительный АРП1.0 | 1 шт |
| Комплект монтажного крепежа | 1 компл |
| Паспорт ЕКРМ.413151.001 ПС | 1 экз |
| Методика поверки МП-242-1539-2013 | 1 экз |
| Упаковочная тара | 1 компл |
Поверка
осуществляется по документу МП-242-1539-2013 "Преобразователи измерительные акусторе-зонансные АРП1.0. Методика поверки", разработанному и утвержденному ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева" "05" апреля 2013 г.
Основные средства поверки:
- стандартные образцы состава газовых смесей в баллонах под давлением метан - воздух (4272-88), этан - воздух (8971-2008), пропан - воздух (3969-87, 3970-87), бутан - воздух (91262008), и-бутан - воздух (5905-91), пентан - воздух (9129-2008, 9130-2008), циклопентан - воздух (9246-2008), гексан - воздух (9766-2011), водород - воздух (3947-87, 3951-87), бензол - воздух (9249-2008), аммиак - воздух (9167-2008), хладон 12 - воздух (6175-91), хладон-22 - воздух (6179-91), диоксид углерода - воздух (3794-87, 3795-87), гексафторид серы - воздух (ГСО 10162-2012), выпускаемые по ТУ 6-16-2956-92;
- рабочий эталон 1-го разряда - генератор газовых смесей ГГС по ШДЕК.418313.900 ТУ в комплекте со стандартными образцами состава газовых смесей в баллонах под давлением;
- поверочный нулевой газ - воздух марки Б по ТУ 6-21-5-82 в баллоне под давлением.
Сведения о методах измерений
Методика измерений приведена в документе «Преобразователи измерительные акусто-резонансные АРП1.0. Паспорт» ЕКРМ.413151.001 ПС, 2012 г.
Нормативные документы
1 ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия.
2 ГОСТ 8.578-2008 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.
3 ТУ 4215-008-47275141-12 «Преобразователи измерительные акусторезонансные АРП1.0.
Технические условия».
Рекомендации к применению
при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
