Назначение
Пылеизмерители лазерные ЛПИ-05 (далее - пылеизмерители) предназначены для измерений параметров взвешенных (твердых) частиц (далее - пыли) - массовой концентрации пыли и спектрального коэффициента направленного пропускания в пылегазовых потоках стационарных источников загрязнения окружающей среды.
Описание
Принцип действия пылеизмерителей - оптико-абсорбционный. Луч, формируемый источником оптического излучения (лазерный диод), проходит через анализируемый пылегазовый поток и регистрируется с помощью приёмника (фотодетектора). Изменение интенсивности зарегистрированного излучения, обусловленное наличием пыли в потоке, пропорционально спектральному коэффициенту направленного пропускания, который функционально связан с массовой концентрацией пыли.
Пылеизмерители выпускаются в виде различных модификаций, различающихся диапазонами измерений, конструктивными особенностями и опциями. Обозначение модификации содержит код вида «ЛПИ-05.А.Б». Расшифровка кода приведена в таблице 1.
Таблица - Обозначение модификации______________________________________________
| Позиция кода | Символ кода | Описание особенности или опции |
| А | 1 | излучатель и приёмник выполнены в виде отдельных блоков |
| 2 | излучатель и приёмник объединены в едином блоке приёмопередатчика, дополнительно в комплекте - блок отражателя |
| Б | 1 | процессор выполнен в виде отдельного блока в пластиковом корпусе |
| 1В | процессор выполнен в виде отдельного блока в металлическом корпусе |
| 2 | процессор совмещён с блоком приёмника или приёмопередатчика, дополнительно в комплекте - коммутационный блок |
Конструктивно пылеизмерители в зависимости от модификации состоят из 3-х блоков: блока излучателя и блока приёмника; блока приёмопередатчика и блока отражателя; дополнительно блока процессора или коммутационного блока.
Блоки излучателя, приёмника и приёмопередатчика содержат оптические и электронные компоненты, обеспечивающие их функционирование. Блок отражателя выполнен на основе триппель-призмы, заключенной в защитный корпус. Монтаж блоков на газоходы осуществляется с применением специальных диффузоров из комплекта пылеизмерителей таким образом, чтобы блоки располагались друг напротив друга на оптической оси: блок излучателя напротив блока приёмника (луч пересекает пылегазовый поток один раз) или блок приёмопередатчика напротив блока отражателя (луч пересекает пылегазовый поток дважды - в прямом и обратном направлении). Диффузоры имеют штуцеры для подключения к внешнему источнику сжатого воздуха для обдува оптических поверхностей блоков.
Управление пылеизмерителями осуществляется с помощью блока процессора со специализированным программным обеспечением посредством дисплея и кнопок. В зависимости от исполнения блок процессора изготавливается в пластиковом или металлическом корпусе с защитой от воздействия окружающей среды. При исполнении процессора, совмещённого с блоком приёмника или блоком приёмопередатчика, панель управления закрывается защитной металлической крышкой. Коммутационный блок изготавливается в пластиковом корпусе. Блок процессора и коммутационный блок соединяются электрическими кабелями соответственно с блоками излучателя и приёмника или приёмопередатчика, обеспечивают их электрическое питание, приём и передачу данных по интерфейсу связи RS-485, оснащены токовым выходом (токовая петля).
Результаты измерений представляются в виде значений массовой концентрации пыли и спектрального коэффициента направленного пропускания.
Общий вид пылеизмерителей, места нанесения знака утверждения типа и заводского номера приведены на рисунках 1 - 4. Пломбировка корпусов блоков и нанесение на них знака поверки не предусмотрены. Идентификация пылеизмерителей осуществляется с помощью табличек, расположенных на корпусах блоков. На табличках указывается: модификация, тип блока, заводской номер пылеизмерителя в цифровом формате и дата выпуска. Заводской номер наносится на табличку ударным способом.
Рисунок 1 - Общий вид пылеизмерителей модификации ЛПИ-05.1.1 (блоки излучателя и приёмника с диффузорами, блок процессора в пластиковом корпусе)
Рисунок 2 - Общий вид пылеизмерителей модификации ЛПИ-05.2.2 (блоки приёмопередатчика и отражателя с диффузорами)
а) блок процессора в металлическом
корпусе
Рисунок 3 - Общий вид блоков пылеизмерителей
б) блок коммутационный
Рисунок 4 - Пример таблички (места нанесения знака утверждения типа и заводского номера)
Программное обеспечение
Пылеизмерители имеют встроенное и автономное программное обеспечение (далее - ПО). Встроенное ПО используется для обеспечения функционирования пылеизмерителей и управления ими, выполнения измерений, передачи результатов измерений на внешние устройства и носители информации; автономное ПО «ЛПИ05_И^485» - для управления пылеизмерителями. К метрологически значимой части встроенного ПО относится часть ПО, отвечающая за получение результата измерений. Автономное ПО не содержит метрологически значимой части. Уровень защиты ПО в соответствии с Рекомендацией Р 50.2.077-2014 - «средний». При нормировании метрологических характеристик учтено влияние ПО.
Таблица 2 - Идентификационные данные ПО__________________________________________
| Идентификационные данные (признаки) | Значение для встроенного ПО |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 6.ХХ * |
| * «ХХ» - метрологически незначимая часть ПО, может принимать значения в виде арабских цифр от 20 до 99. |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений массовой концентрации пыли (в зависимости от модификации), мг/м3 - ЛПИ-05.1.1, ЛПИ-05.1.1В, ЛПИ-05.1.2 1) - ЛПИ-05.2.1, ЛПИ-05.2.1В, ЛПИ-05.2.2 2) | от 0 до 1-104 от 0 до 5-103 |
| Пределы допускаемой погрешности 3) измерений массовой концентрации пыли (в зависимости от модификации) - ЛПИ-05.1.1, ЛПИ-05.1.1В, ЛПИ-05.1.2 - приведённой 4) в поддиапазоне от 0 до 5 мг/м3 включ., % - относительной в поддиапазоне св. 5 до 1-104 мг/м3, % - ЛПИ-05.2.1, ЛПИ-05.2.1В, ЛПИ-05.2.2 - приведённой 4) в поддиапазоне от 0 до 2 мг/м3 включ., % - относительной в поддиапазоне св. 2 до 5-103 мг/м3, % | ±20 ±20 ±20 ±20 |
| Диапазон показаний спектрального коэффициента направленного пропускания (на длине волны 638 нм), % | от 0 до 100 |
| Диапазон измерений спектрального коэффициента направленного пропускания (на длине волны 638 нм), % | от 2 до 98 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений спектрального коэффициента направленного пропускания (на длине волны 638 нм), % | ±2 |
| 1) Для газохода диаметром 1 м (оптическая длина пути 1 м). 2) Для газохода диаметром 1 м (оптическая длина пути 2 м). 3) При условии градуировки по анализируемой среде. 4) К верхней границе поддиапазона. |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Параметры электрического питания: - напряжение сети переменного тока, В - частота сети переменного тока, Г ц | 230±23 50±1 |
| Потребляемая мощность, В-А, не более | 50 |
| Габаритные размеры, мм, не более | |
| - блок излучателя (с диффузором) | |
| - высота | 145 |
| - ширина | 145 |
| - длина | 300 |
| - блок приёмника (с диффузором) | |
| - высота | 145 |
| - ширина | 145 |
| - длина | 380 |
| - блок приёмника/процессора (с диффузором) | |
| - высота | 160 |
| - ширина | 185 |
| - длина | 360 |
| - блок приёмопередатчика (с диффузором) | |
| - высота | 145 |
| - ширина | 145 |
| - длина | 310 |
| - блок приёмопередатчика/процессора (с диффузором) | |
| - высота | 200 |
| - ширина | 185 |
| - длина | 320 |
| - блок отражателя (с диффузором) | |
| - высота | 145 |
| - ширина | 145 |
| - длина | 235 |
| - блок процессора (в пластиковом корпусе) | |
| - высота | 110 |
| - ширина | 230 |
| - длина | 335 |
| - блок процессора (в металлическом корпусе) | |
| - высота | 150 |
| - ширина | 300 |
| - длина | 335 |
| - блок коммутационный | |
| - высота | 120 |
| - ширина | 240 |
| - длина | 195 |
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Масса, кг, не более | |
| - блок излучателя (с диффузором) | 3,5 |
| - блок приёмника (с диффузором) | 3,5 |
| - блок приёмника/процессора (с диффузором) | 4,0 |
| - блок приёмопередатчика (с диффузором) | 3,2 |
| - блок приёмопередатчика/процессора (с диффузором) | 4,2 |
| - блок отражателя (с диффузором) | 2,2 |
| - блок процессора (в пластиковом корпусе) | 2,2 |
| - блок процессора (в металлическом корпусе) | 6,2 |
| - блок коммутационный | 2,0 |
| Условия эксплуатации (в зависимости от модификации): | |
| - температура окружающего воздуха, °С | |
| - ЛПИ-05.1.1, ЛПИ-05.1.1В | от -10 до +50 |
| - ЛПИ-05.1.2, ЛПИ-05.2.1, ЛПИ-05.2.1В, ЛПИ-05.2.2 | от +5 до +50 |
| - относительная влажность окружающего воздуха, %, не более | 80 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Средняя наработка до отказа, ч, не менее | 24000 |
Знак утверждения типа
наносится на таблички блоков пылеизмерителей и титульный лист паспорта с помощью графических устройств.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность пылеизмерителей
| Наименование | Обозначение | Количество |
| 1 | 2 | 3 |
| Пылеизмеритель лазерный ЛПИ-05 | ЛПИ-05. А.Б 1) | 1 шт. |
| Комплект принадлежностей 2) | - | 1 комп. |
| Автономное ПО «ЛПИ05 RS485» 3) | - | 1 экз. |
| Паспорт | ЛПИ-05.А.Б.00.00 ПС 4) | 1 экз. |
| Методика поверки | - | 1 экз. |
| 1) Код модификации согласно таблице 1 в зависимости от заказа. 2) Комплект принадлежностей согласовывается при заказе. 3) Поставляется по заказу. 4) Код паспорта соответствует коду модификации согласно таблице 1. |
Сведения о методах измерений
приведены в паспортах на пылеизмерители для каждой модификации: п. 7 «Принцип работы прибора».
Нормативные документы
Постановление Правительства Российской Федерации от 16 ноября 2020 г. № 1847 «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений»: раздел 3 «Измерения при осуществлении деятельности в области охраны окружающей среды» (п. 3.1, пп. 3.1.3 «Измерение массовой концентрации органических и неорганических веществ: в промышленных выбросах в атмосферу»);
Государственная поверочная схема для средств измерений дисперсных параметров аэрозолей, взвесей и порошкообразных материалов, утвержденная приказом Росстандарта от 30 декабря 2021 г. № 3105;
ТУ 26.51.53-001-40001819-2023 «Пылеизмерители лазерные ЛПИ-05. Технические условия».
