Назначение
Установки газосмесительные 3К (в дальнейшем - УГ) предназначены для воспроизведения значений объемной доли компонентов в сухих и увлажненных бинарных газовых смесях (NO, NO2, SO2, H2S, NH3, CO, CH4, СО2, О2, Н2, C4H10, С3Н8, CH3SH) в воздухе и азоте.
Установки газосмесительные 3К являются рабочими эталонами 1-го разряда в соответствии с ГОСТ 8.578-2008 и служат для передачи единицы объемной (молярной) доли целевых компонентов в бинарных газовых смесях.
Описание
Установка газосмесительная 3К представляет собой высокоточный динамический газовый смеситель, принцип действия которого заключается в смешивании потоков исходного газа и газа-разбавителя, расход которых регулируется и измеряется с помощью регуляторов массового расхода газа. Требуемые значения расходов по каналам и значения объемной (молярной) доли компонентов в приготавливаемой смеси определяются при помощи компьютера (работа на установке осуществляется в автоматическом режиме).
При расчете учитываются данные о содержании целевого компонента в смешиваемых газах. При необходимости создания влажной газовой смеси в канал газа-разбавителя устанавливаются увлажнитель, который создает 100 % относительную влажность в канале. Путем изменения расходов сухого и влажного газа-разбавителя задается относительная влажность газовой смеси. В качестве контрольного гигрометра используется прибор комбинированный TESTO 605-Н1 или аналогичный. Гигрометр блоком для измерения влажности, входящие в состав установки, позволяет контролировать относительную влажность газовой смеси на выходе установки.
Установка газосмесительная конструктивно выполнена в виде отдельного блока и имеет два входа подачи для газа-разбавителя и исходной газовой смеси, а также один выход для отбора приготавливаемой газовой смеси.
Установка газосмесительная состоит из двух основных частей - газовой системы и системы управления.
В состав газовой системы УГ входит:
- регуляторы расхода газа;
- электромагнитные клапана;
- увлажнитель, устанавливаемый в канал газа-разбавителя в случае приготовления влажной газовой смеси;
- трубки;
- краны;
- термогигрометр TESTO 605-Н1 для контроля относительной влажности газовой смеси;
- блок для измерения влажности.
В состав системы управления УГ входит:
- станция удалённого ввода/вывода I-87K4 “ICP DAS”, в состав которой входят цифроаналоговой и аналого-цифровой преобразователи, а также модуль управления клапанами;
- программное обеспечение STATION-3K, устанавливаемое на ПК;
- кабель питания с заземлением;
- кабель интерфейсный.
Работа установки осуществляется в автоматическом режиме (управление от персонального компьютера). Обмен информацией с компьютером осуществляется по интерфейсу последовательному радиальному RS 232.
Лист № 2
Всего листов 6
УГ представляет собой стационарный прибор в обыкновенном исполнении по ГОСТ Р 52931-2008.
Внешний вид установки представлен на рис 1.
Рис 1. Внешний вид установки газосмесительной 3К
Программное обеспечение
Программное обеспечение, используемое для работы с установкой газосмесительной 3К, является автономным.
Автономное программное обеспечение STATION-3K для персонального компьютера под управлением ОС семейства Windows ® предназначено для задания режимов работы установки и просмотров результатов измерений в реальном времени. Программное обеспечение является полностью метрологически значимым.
Идентификационные данные программного обеспечения представлены в таблице 1. Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| | | 42CA2E102E002 | |
| STATION-3K | STATION-3K.exe | 3.0 | 92603E362CAF9 C1646E* | MD5 |
Влияние программного обеспечения установки учтено при нормировании метрологических характеристик.
Уровень защиты программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений соответствует уровню «С» согласно МИ 3286-2010.
Технические характеристики
УГ приготавливает сухие бинарные газовые смеси с характеристиками, приведенными в таблице 2.
Таблица 2
| Целевые компоненты | Пределы допускаемой относительной погрешности аттестации исходной ГС, % | Диапазон воспроизведения молярной (объемной) доли целевого компонента на выходе установки,% | Пределы допускаемой отн. погрешности заданного значения объемной (молярной) доли целевого компонента в смеси на выходе установки, % |
| Аммиак (NH3) | ± 4 | 0,0002 - 0,1 | ± 6 |
| Бутан (С4Н10) | ± 2 | 0,0062 - 1,0 | ± 3 |
| ± 6 | 0,0062 - 0,0002 | ± 7 |
| Диоксид углерода (CO2) | ± 4 | 0,01 - 1,5 | ± | 52 + (А(XB)P .100)2 XB |
| Оксид углерода (CO) | ± 4 | 0,0001 - 0,1 | ± | 52 + (А(XB)P .100)2 XB |
| Водород (Н2) | ± 6 | 0,00001- 0,0013 | ± | 72 + (А(XB)P .100)2 XB |
| ± 4 | 0,0013 - 0,2 | ± 5 |
| Сероводород (H2S) | ± 4 | 0,025 - 0,0007 | ± 5 |
| ± 5 | 0,0007 - 0,00001 | ± 7 |
| Метан (СН4) | ± 4 | 0,001 - 3 | ± | 52 + (А(XB)P .100)2 XB |
| Метилмеркаптан (CH3SH) | ± 6 | 0,0001 - 0,0125 | ± 8 |
| ± 10 | 0,0125 - 0,1 | ± 12 |
| Диоксид азота (NO2) | ± 5 | 0,0001 - 0,002 | ± 7 |
| Кислород (O2) | ± 0,5 | 0,5 - 21 | ± 3 |
| Пропан (С3Н8) | ± 4 | 0,001 - 1 | ± 5 |
| Диоксид серы (SO2) | ± 10 | 0,00001 - 0,00003 | ± 12 |
| ± 4 | 0,00003 - 0,003 | ± 5 |
| Оксид азота (NO) | ± 10 | 0,00001 - 0,00005 | ± 12 |
| ± 4 | 0,00005 - 0,003 | ± 6 |
УГ приготавливает бинарные газовые смеси с относительной влажностью от 10 до 90 %
с характеристиками, приведенными в таблице 3. Таблица 3
| Целевой компонент | Пределы допускаемой относительной погрешности аттестации исходной ГС, % | Диапазон воспроизведения молярной (объемной) доли целевого компонента на выходе установки, % | Пределы допускаемой отн. погрешности заданного значения объемной (молярной) доли целевого компонента в смеси на выходе установки, % |
| Аммиак (NH3) | ± 4 | 0,005 - 0,1 | ± 6 |
| Бутан (С4Н10) | ± 2 | 0,0062 - 1,0 | ± 3 |
| ± 6 | 0,0062 - 0,0002 | ± 7 |
| Целевой компонент | Пределы допускаемой относительной погрешности аттестации исходной ГС, % | Диапазон воспроизведения молярной (объемной) доли целевого компонента на выходе установки, % | Пределы допускаемой отн. погрешности заданного значения объемной (молярной) доли целевого компонента в смеси на выходе установки, % |
| Диоксид углерода (CO2) | ± 4 | 0,01 - 1,5 | ± 52 + (Д(XB)P .100)2 X XB |
| Оксид углерода (CO) | ± 4 | 0,0001 - 0,1 | ± /52 + (Д(XB)P .100)2 X хв |
| Водород (Н2) | ± 6 | 0,00001- 0,0013 | ± к2 + (Д(XB)P . 100)2 X хв ' |
| ± 4 | 0,0013 - 0,2 | ± 5 |
| Сероводород (H2S) | ± 4 | 0,025 - 0,005 | ± 5 |
| Метан (СН4) | ± 4 | 0,001 - 3 | ± /52 + (Д(XB)P -100)2 X хв ' |
| Метилмеркап-тан (CH3SH) | ± 6 | 0,005 - 0,0125 | ± 8 |
| ± 10 | 0,0125 - 0,05 | ± 12 |
| Диоксид азота (NO2) | ± 4 | 0,025 - 0,005 | ± 6 |
| Кислород (O2) | ± 0,5 | 0,5 - 20 | ± 3 |
| Пропан (С3Н8) | ± 4 | 0,001 - 1 | ± 5 |
| Диоксид серы (SO) | ± 4 | 0,025 - 0,005 | ± 5 |
| Оксид азота (NO) | ± 4 | 0,025 - 0,005 | ± 6 |
Примечания к таблицам 2 и 3:
- В качестве исходных целевых газов могут использоваться бинарные газовые смеси в азоте или воздухе по ТУ 6-16-2956-01 с содержанием определяемого компонента не более 10 % - ГСО-ПГС рабочие эталоны 0, 1-го и 2-го разрядов.
- В качестве газа-разбавителя применяются поверочные нулевые газы (ПНГ): воздух по ТУ 6-21-5-82 (с извещением о продлении № 5 от 5.08.99 г.) азот газообразный по ТУ 6-21-39-79.
Д( XB ) P
В) в газе разбавителе, %;
- абс. погрешность определения содержания целевого компонента (компонента
X
B - требуемое значение объемной (молярной) доли компонента (компонента В) в смеси, %;
Количество каналов измерения и регулирования расхода, диапазоны измерения и регулирования расхода по каналам, пределы допускаемой относительной погрешности генераторов при измерении расхода приведены в таблице 4.
Таблица 4
| Номер канала | Диапазон измерения и регулирования расходов, см3/мин**) | Пределы допускаемой относительной погрешности генератора при измерении расхода, % |
| 1 | от 20,0 до 200,0 | ± 1,5 |
| 2 | от 20,0 до 200,0 | ± 1,5 |
| 3 | от 5,00 до 50,00 | ± 1,5 |
* ) - количество каналов может быть увеличено до 5 в зависимости от технических требований;
* *) - диапазоны измерения и регулирования расхода могут изменяться в зависимости от технических требований к установке.
Диапазон коэффициентов разбавления составляет от 1 до 80 для сухих газовых смесей и от 4 до 40 для увлажненных газовых смесей. Способ задания коэффициента разбавления - непрерывный.
Пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения коэффициента разбавления в зависимости от режима работы установки составляют ± 2,5 %.
Объемный расход приготавливаемой газовой смеси от 25,0 до 400,0 см3/мин.
Время установления заданного значения объемной доли нормируемого компонента в ГС на выходе генератора от 1 до 30 мин.
Диапазон измерения относительной влажности, %: 0, 10 - 90.
Пределы допускаемой абсолютной погрешности гигрометра, входящего в комплект установки, ± 3,0 %.
Габаритные размеры установки, мм, не более: длина - 650, ширина - 300, высота - 630.
Масса установки, кг, не более: 36.
Средний срок службы 8 лет.
Средняя наработка на отказ 5500 ч.
Питание от сети переменного тока напряжением (220 + 22-33) В, частотой (50 ± 1) Гц.
Полная потребляемая мощность установок не более 100 В^ А.
Условия эксплуатации:
- диапазон температуры окружающего воздуха от 288 до 298 К ( от 15 до 25 0С);
- диапазон атмосферного давления от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.);
- относительная влажность окружающей среды не более 98 % при температуре 25 0С.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на этикетку, приклеенную на корпус установки липкой аппликацией по ТУ 29.01-46-81 и на эксплуатационную документацию.
Комплектность
Комплект поставки установки приведен в таблице 5.
Таблица 5
| Обозначение | Наименование и условное обозначение | Количество |
| ПИЖМ.413926.104 | Установка газосмесительная 3К | 1 шт. |
| ПИЖМ.413926.104РЭ | Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
| ПИЖМ.4411239.002 | Гигрометр TESTO 605-H1 с камерой | 1 шт. |
| Комплект баллонов с исходными газовыми смесями по ТУ 6-16-2956-01 | |
| МП-242-1514-2013 | Методика поверки | 1 экз |
| Обозначение | Наименование и условное обозначение | Количество |
| ПИЖМ.442611.109 | Комплект установочных частей | 1 компл. |
| ПИЖМ.00094-001 | Программное обеспечение STATION-3K | 1 шт. |
Примечание: состав комплекта баллонов с исходными газовыми смесями определяется техническими требованиями.
Поверка
осуществляется по документу МП-242-1514-2013 "Установка газосмесительная 3К. Методика поверки", утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в марте 2013 г.
Основные средства поверки: калибратор расхода газа Met Lab ML-500 номер по Государственному реестру № 47471-11, имеющий предел допускаемой относительной погрешности измерений ±0,4 %, эталонные установки, входящие в состав Государственного первичного эталона единиц молярной доли и массовой концентрации компонентов в газовых средах ГЭТ 154-11.
Сведения о методах измерений
Методика измерений приведена в документе «Установка газосмесительная 3К. Руководство по эксплуатации. ПИЖМ.413926.104 РЭ».
Нормативные документы
1 ГОСТ 8.578-2008 ГСИ Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.
2 ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
3 Техническая документация ПИЖМ.413926.104 ОАО «Авангард».
Рекомендации к применению
оказание услуг по обеспечению единства измерений.
