Системы измерительные газоаналитические SUPREMA и SUPREMA Touch

Назначение

Системы измерительные газоаналитические SUPREMA и SUPREMA Touch предназначены для измерения довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей, объемной доли кислорода и вредных газов в воздухе рабочей зоны, а также выдачи сигнализации при достижении измеряемой величиной установленных пороговых значений.

Описание

Системы измерительные газоаналитические SUPREMA и SUPREMA Touch (далее - системы) являются стационарными приборами непрерывного действия.

В состав системы входит центральный блок управления, питания и сигнализации (далее - ЦБУ), первичные измерительные преобразователи (ПИП) и линии связи ЦБУ с ПИП (включая барьеры искробезопасности и соединительные коробки).

ЦБУ выпускается в 2 исполнениях:

- SUPREMA (управление аппаратными клавишами);

- SUPREMA Touch (с сенсорным дисплеем).

В качестве первичных измерительных преобразователей используются:

- газоанализаторы ULTIMA X модификаций ULTIMA XE, ULTIMA XIR, ULTIMA XL;

- газоанализаторы ULTIMA OPIR-5;

- газоанализаторы сероводорода ULTIMA MOS-5, MOS-5E;

- газоанализаторы PrimaX I, PrimaX P, PrimaX IR;

- датчики серии 47K модификаций 47K-ST, 47K-PRP, 47K-HT;

- датчики D-7010.

Принцип действия:

- PrimaX I - электрохимический;

- PrimaX P, ULTIMA XE - электрохимический для определения вредных газов и кислорода, термокаталитический для определения горючих газов;

- PrimaX IR, ULTIMA XIR - оптический инфракрасный абсорбционный для определения горючих газов и диоксида углерода;

- ULTIMA XL - электрохимический для определения вредных газов и кислорода, термокаталитический или оптический для определения горючих газов;

- ULTIMA MOS-5, MOS-5E - полупроводниковый;

- ULTIMA OPIR-5 - недисперсионный инфракрасный (NDIR);

- 47K, D-7010 - термокаталитический.

Способ отбора пробы - диффузионный.

ЦБУ имеет блочно-модульную конструкцию в стандартном 19-ти дюймовом корпусе. На базе одного корпуса ЦБУ можно построить систему на 8, 16, 24, 32 или 64 измерительных каналов. Система может быть расширена до 256 измерительных каналов путем подключения к ЦБУ до семи дальнейших блоков ЦБУ. Система может состоять из нескольких систем-спутников, разнесенных на расстояние до 1000 м.

В ЦБУ могут устанавливаться следующие системные модули:

- MAO - модуль аналоговых выходов (0-20) мА;

- MAI - модуль аналоговых входов (в него могут устанавливаться до 8 модулей MCI, MPI, MFI или MSI);

- MAR - блок аналогового резерва (резервный вход сигнала, оцифровка);

- MPI - модуль пассивных входов, обеспечивающий питание пассивных полупроводниковых и термокаталитических первичных измерительных преобразователей и обработку их сигналов;

- MCI— модуль токовых входов, осуществляющий обработку входного сигнала токового или по напряжению;

- MFI - модуль питания и обработки сигналов с аварийных кнопок и систем пожарной сигнализации;

- MSI - модуль обработки сигналов с дискретных датчиков (концевые переключатели и пр.);

- MDA - модуль первичной обработки входных сигналов, осуществляющий измерение уровня входных сигналов и первичную обработку;

- MCP - модуль центрального процессора, осуществляющего управление системой и обработку информации;

- MDO 10 - модуль индикации и управления системы SUPREMA, осуществляющий отображение измерительной информации, информации о состоянии системы и отображения настроечных параметров. Модуль оснащен жидкокристаллическим дисплеем разрешением 240 на 64 точки, имеет 8 клавиш управления и 8 светодиодов;

- MDO 20 - модуль индикации и управления системы SUPREMA TOUCH, осуществляющий отображение измерительной информации, информации о состоянии системы и отображения настроечных параметров. Модуль оснащен сенсорным дисплеем, имеет 2 клавиши управления и выход USB;

- MDC20 - модуль сопряжения модуля дисплея MDO 20 с шиной CANbus;

- MGO - модуль общего вывода, осуществляющий управление выходными реле системы;

- MRO - модуль выходных реле (на 8 или 16 реле);

- MRC TS - модуль релейного соединения (5 x MRO, 2 x 40 каналов, ленточный кабель);

- MRO * 8 TS / MRO 16 TS - модули релейного выхода (модуль реле на монтажной направляющей, 8 или 16 реле);

- MRO 10-16 TS - SSR, MRO 20-16 TS - SSR, - модуль выхода твердотельного реле (на 16 или 8 реле);

- МАО - модуль аналогового выхода (источник 0 - 20 мА/500 Ом нагрузка/электрически изолированный от электропитания системы);

- MSP - модуль питания системы (блок питания, 85 - 265 В пер. тока/24 В пост. тока);

- MIB - модуль объединения;

- MST - системные порты (2x CAN A, 2x CAN B, RS 232-A (работа ПК), RS 232-B (последовательный принтер, вывод из сообщений), RS 232-C (без защиты), сброс сигнализации (RES), сброс сирены (HACK), блокировка реле (LOCR), переключатель с паролем-ключом (PSW));

- MAT, MAT TS - блоки аналоговых терминалов;

- MUT - блок универсальных терминалов;

Передача информации между модулями, установленными в ЦБУ системы и между блоками-спутниками, осуществляется в цифровом виде по шине CAN.

Для упрощения управления системой возможно подключение к персональному компьютеру, работающему под управлением ОС Windows ™. В этом случае управление и конфигурирование системы осуществляется специальным программным обеспечением, разработанным фирмой-изготовителем.

ПИП конструктивно выполнены в пыле- и водонепроницаемых корпусах, в которых размещены:

- ПИП с аналоговым выходом (0 : 3,5 мА-сигналы статуса и 4 : 20 (22) мА - выходной сигнал), чувствительный элемент (сенсор) и преобразующая электронная схема;

- для термокаталитических пассивных ПИП - чувствительный элемент и клеммная колодка.

Также возможна комплектация газоанализаторов PrimaX IR, PrimaX P и газоанализаторов серии ULTIMA X клеммной коробкой с поддержкой HART.

ПИП обеспечивают:

- выдачу измерительной и служебной информации на жидкокристаллический дисплей (для газоанализаторов ULTIMA X и газоанализаторов PrimaX I, PrimaX P, ULTIMA OPIR-5, ULTIMA MOS-5, ULTIMA MOS-5E);

- выдачу унифицированного выходного аналогового токового сигнала (4-20) мА (для газоанализаторов ULTIMA X и газоанализаторов PrimaX I, PrimaX IR, PrimaX P, ULTIMA OPIR-5, ULTIMA MOS-5, ULTIMA MOS-5E);

- выдачу цифрового сигнала по протоколу HART (для газоанализаторов серии ULTIMA X и газоанализаторов PrimaX IR, PrimaX P, ULTIMA OPIR-5, ULTIMA MOS-5) - по заказу;

- выдачу цифрового сигнала по интерфейсу RS485, протокол ModBus (для газоанализаторов ULTIMA OPIR-5, ULTIMA MOS-5, ULTIMA MOS-5E)

- срабатывание реле "Тревога" и "Неисправность" (для газоанализаторов серии ULTIMA X и газоанализаторов PrimaX I, PrimaX P, ULTIMA OPIR-5, ULTIMA MOS-5, ULTIMA MOS-5E).

Дисплей ЦБУ может отображать результаты измерений как в единицах объемной доли, млн-1, так и в единицах массовой концентрации, мг/м3. Пересчет из одних единиц в другие осуществляется для нормальных условий эксплуатации (20 °С и 760 мм рт.ст).

Маркировки взрывозащиты:

- PrimaX I

- PrimaX P

- PrimaX IR

- 47K-ST

- 47K-PRP

- 47K-HT

- Ultima XE

- Ultima XIR

- ULTIMA XL

- ULTIMA OPIR-5

- ULTIMA MOS-5

- ULTIMA MOS-5E

- D-7010,

Ex ia IIC T4 Ga, Ex ia IIIC T130°C Db

Ex d ia IIC T4 Gb, Ex ia t IIIC T130°C Db

Ex d IIC T4 Gb, Ex t IIIC T130°C Db

Ex d IIC T6 Gb, Ex t IIIC T85°C Db

Ex d IIC T4 Gb, Ex t IIIC T135°C Db

Ex d IIC T3 Gb, Ex t IIIC T200°C Db

Ex d IICT4 Gb, Ex d ibIIC T6Gb, Ex d ia IIC T6 Gb

Ex d IIC T5 Gb

Ex d IICT6 Gb, Ex d ibIIC T6Gb

Ex d IIB+H2 T4 Gb, Ex t IIIC T135oC Db

Ex d IIB+H2 T5 Gb

Ex d e m IIC T5,T4 Gb

Ex d II CT5 Gb или Ex d e IIC T6, T5, T4, T3 Gb

Программное обеспечение

ЦБУ и ПИП системы (за исключением термокаталитических датчиков серии 47K и D-7010) имеют встроенное программное обеспечение, разработанное изготовителем специально для решения задач измерения содержания определяемых компонентов в воздухе рабочей зоны. Термокаталитические датчики серии 47K и D-7010 являются аналоговыми устройствами и не содержат микропроцессоров со встроенным программным обеспечением

Встроенное программное обеспечение выполняет следующие основные функции:

- прием и обработку измерительной информации;

- формирование выходного аналогового и цифрового сигналов;

- управление работой реле «Тревога» и «Неисправность» (при наличии);

- диагностику аппаратной и программной частей.

Программное обеспечение ПИП идентифицируется отображением номера версии на дисплее ПИП при включении питания, а также по запросу через интерфейс HART, RS-485 (при наличии).

Программное обеспечение ЦБУ (модуля MDO) идентифицируется при запуске системы путем вывода на экран номера версии. Программное обеспечение остальных модулей идентифицируется через меню диагностики модулей.

И дентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.

Таблица 1

Влияние встроенного программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик.

Уровень защиты встроенного программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений - «С» по МИ 3286-2010.

Внешний вид ЦБУ представлен на рисунке 1, внешний вид ПИП - на рисунке 2.

а) SUPREMA

б) SUPREMA Touch

Рисунок 1 - Внешний вид ЦБУ различных исполнений

а) Ultima XIR

б) Ultima XE

в) ULTIMA MOS-5E

г) ULTIMA MOS-5

д) PrimaX P, PrimaX I

Q—Ж

е) ULTIMA XL

ж) ULTIMA OPIR-5                            з) PrimaX IR

и) D-7010

к) 47K

Рисунок 2 - Внешний вид ПИП, входящих в состав системы

Технические характеристики

1) Диапазоны показаний, диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности измерительных каналов систем приведены в таблицах 2 - 13.

Таблица 2 - Характеристики измерительного канала с первичным измерительным преобразователем ULTIMA XE и ULTIMA XL для измерения довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей (термокаталитический сенсор)

Примечания:

1) Пределы допускаемой основной погрешности нормированы для анализируемых сред,

содержащих только один определяемый компонент;

2) Диапазон показаний для всех определяемых компонентов от 0 до 100 % НКПР;

3) Значения НКПР указаны в соответствии с ГОСТ Р 51330.19-99;

4) Номинальное время установления показаний указано при расходе поверочной газовой смеси 1,0 дм3/мин.

Таблица 3 - Характеристики измерительного канала с первичным измерительным преобразователем ULTIMA XE и ULTIMA XL для измерения объемной доли кислорода и вредных газов (электрохимический сенсор)

Примечание: диапазоны, отмеченные знаком «*» не предназначены для контроля ПДК

рабочей зоны и могут использоваться только при контроле аварийных выбросов

Таблица 4 - Характеристики измерительного канала с первичным измерительным преобразователем ULTIMA XIR и ULTIMA XL для измерения довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей (инфракрасный сенсор)

Примечание:

1) Пределы допускаемой основной погрешности нормированы для анализируемых сред, со-

держащих только один определяемый компонент;

2) Диапазон показаний для всех определяемых компонентов от 0 до 100 % НКПР;

3) Значения НКПР указаны в соответствии с ГОСТ Р 51330.19-99;

4) Номинальное время установления показаний T0,9 ном 30 с (при расходе газовой смеси 1,0 дм3/мин).

Таблица 5 - Характеристики измерительного канала с первичным измерительным преобразователем ULTIMA XIR и ULTIMA XL для измерения объемной доли диоксида углерода (инфракрасный сенсор)

Таблица 6 - Характеристики измерительного канала с первичным измерительным преобразователем ULTIMA OPIR-5

Таблица 7 - Характеристики измерительного канала с первичным измерительным преобразователем ULTIMA MOS-5, MOS-5E (для исполнений в «ppm»)________________________________

Таблица 8 - Характеристики измерительного канала с первичным измерительным преобразователем ULTIMA MOS-5, MOS-5E (для исполнений в «мг/м3»)_______________________________

Таблица 9 - Характеристики измерительного канала с первичным измерительным преобразователем PrimaX P для измерения довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей (термокаталитический сенсор)

Примечания:

1) Пределы допускаемой основной погрешности нормированы для анализируемых сред,

содержащих только один определяемый компонент;

2) Диапазон показаний для всех определяемых компонентов от 0 до 100 % НКПР;

3) Значения НКПР указаны в соответствии с ГОСТ Р 51330.19-99;

4) Номинальное время установления показаний указано при номинальном значении расхода 1,0 дм3/мин.

Таблица 10 - Характеристики измерительного канала с первичным измерительным преобразователем PrimaX I и PrimaX P для измерения объемной доли кислорода и вредных газов (электрохимический сенсор)

Примечания:

1) Диапазоны измерений, отмеченные знаком «*» не предназначены для контроля ПДК рабочей зоны и могут использоваться только при контроле аварийных выбросов.

2) Цена единицы наименьшего разряда шкалы, объемная доля:

- в диапазоне показаний от 0 до 10 млн-1                                     0,1 млн-1

- в диапазоне показаний св. 10 до 1000 млн-1                                   1 млн-1

- в диапазоне показаний от 0 до 10 % и от 0 до 25 %                          0,1 %

3) По дополнительному заказу возможна поставка газоанализаторов PrimaX I, PrimaX P, отградуированных в единицах измерений массовой концентрации мг/м3 (пересчет результатов измерений, выраженных в объемных долях, млн-1, осуществляется автоматически для нормальных условий эксплуатации)

Таблица 11 - Характеристики измерительного канала с первичным измерительным преобразователем PrimaX IR

Примечания:

1) Пределы допускаемой основной погрешности нормированы для анализируемых сред,

содержащих только один определяемый компонент;

2) Диапазон показаний для всех определяемых компонентов от 0 до 100 % НКПР;

3) Значения НКПР указаны в соответствии с ГОСТ Р 51330.19-99.

4) Номинальное время установления показаний указано при номинальном значении расхода 1,5 дм3/мин.

Таблица 12 - Характеристики измерительного канала с первичным измерительным преобразователем 47K (исполнений ST, PRP, HT)

Примечание - номинальное время установления показаний T0 9 ном 30 с.

Таблица 13 - Характеристики измерительного канала с первичным измерительным преобразо-

вателем D-7010

2) Пределы допускаемой вариации показаний, в долях от пределов допускаемой основ-

ной погрешности:

- для измерительных каналов с первичными измерительными преобразователями

PrimaX I, PrimaX P, PrimaX IR, 47K, D-7010

- для измерительных каналов с первичными измерительными преобразователями

ULTIMA MOS-5, MOS-5E, ULTIMA X

- для измерительных каналов с первичными измерительными преобразователями

ULTIMA OPIR-5

3) Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды на каждые 10°С, в долях от пределов допускаемой основной погрешности, равны:

- для измерительных каналов с первичными измерительными преобразователями 47K-ST, PRP, HT, D-7010, PrimaX I, PrimaX P, PrimaX IR:

- в стандартном диапазоне рабочих температур                                            0,5

- в расширенном диапазоне рабочих температур (кроме 47K-ST, HT, D-7010)              1,0

- для измерительных каналов с первичными измерительными преобразователями

ULTIMA MOS-5, MOS-5E, ULTIMA OPIR-5, 47K

- для измерительных каналов с первичными измерительными преобразователями

ULTIMA X

4) Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения атмосферного давления в рабочих условиях на каждые 3,3 кПа, в долях пределов допускаемой основной погрешности

5) Пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния изменения относительной влажности окружающей среды, в долях от пределов допускаемой основной погрешности, равны:

- для измерительных каналов с первичными измерительными преобразователями ULTIMA X

- измерительных каналов с первичными измерительными преобразователями ULTIMA

MOS-5, MOS-5E, PrimaX P (термокаталитический), 47K, D-7010, PrimaX IR

- для измерительных каналов с первичными измерительными преобразователями

ULTIMA OPIR-5, PrimaX I, PrimaX P (электрохимический)

6) Пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния изменения скорости потока анализируемой воздушной среды в пределах от 0 до 6 м/с, в долях от пределов допускаемой основной погрешности

7) Пределы допускаемой суммарной дополнительной погрешности от изменения содержания неизмеряемых компонентов анализируемой газовой смеси, при условии их содержания в анализируемой воздушной среде на уровне предельно допустимых концентраций в воздухе рабочей зоны, в долях от пределов допускаемой основной погрешности                      1,5

8) Время срабатывания сигнализации по каналам измерения взрывоопасных газов и паров, с, не более                                                                                    15

9) Интервал времени работы систем без корректировки показаний по газовым смесям при эксплуатации в нормальных условиях, месяцев, не менее                               3

10) Электропитание:

- ЦБУ                                            85 до 265 В перем. тока , 50 / 60 Гц, 150 Вт

или 19,2 до 32 В (ном. 24 В) пост. тока

- первичные измерительные преобразователи, напряжение постоянного тока, В:

- ULTIMA X                                                     от 19 до 30

- ULTIMA OPIR-5                                                   от 20 до 36

- ULTIMA MOS-5                                                 от 20 до 36

- ULTIMA MOS-5E                                                от 18,5 до 35

- PrimaX I, PrimaX P                                                      от 19,2 до 28

- PrimaX IR                                                             от 18 до 32

- 47K                                                                           до 3,0

- D-7010                                                                        до 6,2

11) Потребляемая мощность на канал, ВА, не более

- при электропитании 230 В переменного

- при электропитании 24 В постоянного

12) Средний срок службы, лет

Примечание - без учета срока службы сенсоров.

13) Габаритные размеры и масса элементов систем приведены в таблице 14.

Таблица 14

14) Средняя наработка на отказ, ч                                              20 000

Примечание - без учета срока службы сенсоров.

Условия эксплуатации

Таблица 15

Знак утверждения типа

наносится на табличку на корпуса ЦБУ системы, ПИП и на титульный лист паспорта на изделие типографским методом.

Комплектность

Комплектность поставки систем приведена в таблице 16.

Таблица 16

Поверка

осуществляется по документу МП-242-1405-2012 "Системы измерительные газоаналитические SUPREMA и SUPREMA Touch. Методика поверки", разработанному и утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» "04" сентября 2012 г.

Основные средства поверки:

-     азот газообразный особой чистоты (сорт 1, сорт 2) по ГОСТ 9293-74 в баллонах под дав

лением;

- поверочный нулевой газ (ПНГ) - воздух (марка А, марка Б) по ТУ 6-21-5-82 в баллонах

под давлением;

- стандартные образцы состава газовые смеси в баллонах под давлением

по ТУ 6-16-2956-92;

- установка высшей точности "УВТ-Ф" (регистрационный номер № 60-А-89) для получе

ния ПГС РН3-воздух;

- установка высшей точности "УВТ-Ар" (регистрационный номер № 59-А-89) для получе

ния ПГС AsHз-воздух;

- комплекс газоаналитический МОГАИ-6 (регистрационный № 19858-00);

- рабочий эталон 1-го разряда - комплекс ГГП-1;

- рабочий эталон 1-го разряда - комплекс динамический газосмесительный ДГК-В;

- рабочий эталон 1-го разряда - генератор газовых смесей ГГС ШДЕК.418313.900 ТУ, ис

полнение ГГС-Р, ГГС-Т или ГГС-К в комплекте с ГС в баллонах под давлением по ТУ 6-16-2956-92 и источниками микропотока по ИБЯЛ.418319.013-95 ТУ.

Сведения о методах измерений

приведены в документах:

- «Системы измерительные газоаналитические SUPREMA и SUPREMA Touch. Руководство по эксплуатации»,

- «Газоанализаторы PrimaX. Руководство по эксплуатации»,

- «Газоанализаторы PrimaX IR. Руководство по эксплуатации»,

- «Газоанализаторы ULTIMA X модификаций ULTIMA XE, ULTIMA XIR и ULTIMA XL. Руководство по эксплуатации»,

- «Газоанализаторы сероводорода ULTIMA MOS-5. Руководство по эксплуатации»,

- «Газоанализаторы сероводорода ULTIMA MOS-5E. Руководство по эксплуатации»,

- «Газоанализаторы трассовые ULTIMA OPIR-5. Руководство по эксплуатации».

- «Датчики серии 47K, модификаций 47K-ST, 47K-PRP, 47K-HT. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

1 ГОСТ Р 52136-2003 Газоанализаторы и сигнализаторы горючих газов и паров электрические. Часть 1. Общие требования и методы испытаний.

2 ГОСТ Р 52139-2003 Газоанализаторы и сигнализаторы горючих газов и паров электрические. Часть 4. Требования к приборам группы II с верхним пределом диапазона измерений горючих газов до 100 % НКПР.

3 ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия.

4 ГОСТ 12.1.005-88 Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

5 ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

6 ГОСТ 8.578-2008 ГСИ Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.

7 ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Требования безопасности.

8 ГОСТ Р МЭК 60079-0-2007 Взрывоопасные среды. Часть 0. Оборудование. Общие требования.

9 ГОСТ Р МЭК 60079-1-2008 Взрывоопасные среды. Часть 1. Оборудование с видом взрывозащиты „Взрывонепроницаемые оболочки‘^“.

10 ГОСТ Р 52350.11-2005 (МЭК 60079-11:2006) Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь "i".

11 ГОСТ Р 52350.7-2005 (МЭК 60079-7:2006) Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред. Часть 7. Повышенная защита вида "е“.

12 ГОСТ Р 52350.18-2006 (МЭК 60079-18:2004) Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред. Часть 18. Конструкция, испытания и маркировка электрооборудования с взрывозащитой вида "герметизация компаундом "m".

13 МЭК 60079-31:2009 Explosive atmospheres - Part 31: Equipment dust ignition protection by enclosure "t".

14 ГОСТ Р МЭК 61241-11-2009 Электрооборудование, применяемое в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли. Часть 11. Искробезопасное оборудование «iD».

15 Техническая документация фирмы «MSA Europe GmbH», Швейцария.

16 Техническая документация фирмы «MSA Technologies & Enterprise Services GmbH», Германия