Приборы комплексного контроля параметров гипербарической газовой среды КОНВОЙ-2

Назначение

Приборы комплексного контроля параметров гипербарической газовой среды «КОНВОЙ-2» (далее по тексту - приборы) предназначены для непрерывных автоматических измерений, цифровой индикации и автоматического документирования в память парциального давления кислорода и диоксида углерода, избыточного давления, скорости изменения давления, температуры, влажности газовой среды, а также для обеспечения контроля оператором режима поддержания рекомпрессии спасённых подводников, проводимой в барокамерах различного типа.

Приборы применяются для обеспечения безопасных условий труда, а также для контроля технологических процессов на объектах в сфере обороны, безопасности и в промышленности.

Описание

Принцип работы приборов при измерении парциального давления основан на электрохимическом методе с использованием электрохимического датчика с внутренней поляризацией. Электроды датчика погружены в раствор электролита, который отделен от внешней среды газодиффузионной мембраной, проницаемой для кислорода и непроницаемой для жидкости.

Кислород из анализируемой газовой среды диффундирует через мембрану к поверхности катода и вступает в электрохимическую реакцию. При этом между катодом и анодом датчика вырабатывается сигнал постоянного тока, который, при постоянном давлении и температуре, пропорционален парциальному давлению кислорода в анализируемой среде.

Чувствительность датчика кислорода возрастает при повышении температуры анализируемой среды. Для учета этой зависимости в приборе применяется автоматическая температурная компенсация с использованием преобразователя температуры, размещенного в корпусе датчика.

Для измерений парциального давления диоксида углерода используется оптический инфракрасный датчик. Принцип измерений основан на схеме двухканальной бездисперсионной оптической спектроскопии. Два луча света проходят через газ в измерительной ячейке. После прохождения сравниваются их интенсивности. Один из лучей (измерительный канал) имеет длину волны, совпадающую с линией оптического поглощения измеряемого газа (для диоксида углерода - 4,26 мкм). Другой луч подобран так, что он не поглощается в измеряемой среде (относительный канал) и служит для контроля и сравнения (для диоксида углерода прибора - 3,9 мкм). Поглощение света (измерительный канал) прямо пропорционально концентрации молекул поглощаемого вещества. Для учета изменения чувствительности датчика при изменении температуры и давления анализируемой среды применяются программные средства корректировки.

Значения объемной доли кислорода рассчитываются с учетом текущего избыточного давления среды программными средствами прибора.

Основным режимом работы является отображение на информационном табло значений парциального давления и объемного содержания кислорода и парциального давления диоксида углерода в газовой среде, а также избыточного давления, температуры, влажности и скорости изменения давления. Период обновления информации не более 2 с.

Конструктивно прибор состоит из блока управления и индикации, размещаемого снаружи барокамеры, и блока датчиков, размещаемого в барокамере. Блоки соединяются между собой посредством четырехжильного электрического кабеля.

Для измерений давления применяется датчик, в котором в качестве чувствительного элемента используется кремниевый пьезорезистор X-ducer ТМ с термокомпенсацией и калибровкой усиления.

Для измерений температуры используется микросборка со встроенной схемой усиления и нормализации сигнала.

Датчик влажности представляет собой многослойный чувствительный элемент с чередованием губчатой пластины и полимера, нанесенный на подложку из кремния, на которой выполнена схема нормализации и усиления сигнала.

Способ проникновения анализируемой газовой среды в блок датчиков -диффузионный.

Информация об измеренных значениях параметров гипербарической среды передается по кабелю на блок управления и индикации и отображается на жидкокристаллическом информационном табло с подсветкой.

По условиям эксплуатации приборы соответствуют группе 2.3.1 по ГОСТ РВ 20.39.30498 с диапазоном рабочих температур от 0 до 40 °C; относительной влажности окружающего воздуха от 30 до 98 % при температуре 35 °C, атмосферным давлением от 84 до 106,7 кПа. Климатическое исполнение ОМ по ГОСТ 15150-69.                              .

. 'J

Технические характеристики

Контролируемые параметры, диапазон их измерений и пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений представлены в таблице 1.

Таблица 1

* - значения основной погрешности;

* * - поддиапазон показаний

Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности измерений парциального давления кислорода и диоксида углерода, вызванной изменением

температуры газовой среды на каждые 10 °C:

в диапазоне температур от 25 до 35 °C...................................................± 0,5-А;

в диапазонах температур от 0 до 15 °C и от 35 до 50 °C...............................± 1,5-А.

Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности измерений парциального давления кислорода и диоксида углерода от изменения давления дыхательных газовых сред в диапазоне от Ратм до 1,1 МПа..........................± 1,0-Д,

где Ратм - значение атмосферного давления.

Время установления показаний То,9 при температуре 20 °C по каналам измерения парциального давления кислорода и диоксида углерода, с, не более...........................30.

Время прогрева прибора, мин, не более...........................................................10.

Напряжение электропитания прибора от внешних источников переменного тока 12 частотой (50±1)Гц или постоянного тока, В...........................................................

Мощность, потребляемая прибором , Вт, не более:

- в режиме измерений индикации.................................................................5;

- в режиме заряда аккумуляторов..................................................................10.

Габаритные размеры (ширина х высота х длина), мм, не более:

- блока управления и индикации.......................................................240x200x90;

- блока датчиков............................................................................140x110x60.

Масса, кг, не более:

- блока управления и индикации...................................................................1,8;

- блока датчиков.......................................................................................0,8.

Рабочие условия эксплуатации:

- температура окружающей среды, °C....................................................от 0 до 40;

- относительная влажность при температуре 35 °C, %..............................от 30 до 98;

- давление атмосферного воздуха, кПа.............................................от 84 до 106,7;

- атмосфера типа 3, морская по ГОСТ 15150-69.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

В комплект поставки входят: прибор комплексного контроля параметров гипербарической газовой среды «КОНВОЙ-2»; комплект ЗИП; комплект эксплуатационной документации, методика поверки.

Поверка

Поверка приборов проводится в соответствии с приложением В «Приборы комплексного контроля параметров гипербарической газовой среды «КОНВОЙ-2». Методика поверки. АРГБ. 413411.006 Д6 » руководства по эксплуатации, согласованного начальником ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ и заместителем руководителя ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д. И.Менделеева» в декабре 2008 г. и входящего в комплект поставки.

Средства поверки: поверочные газовые смеси (ТУ 6-162956-92 с извещением о продлении № 1 от 01.04.98г.); манометр образцовый МО-1227 (ТУ 25-05-1664-74); вакуумметр образцовый ВО-1227 (ТУ25-05-1664-74); барометр-анероид М-110 (ТУ 25.041799-75); насос форвакуумный НВР-1,25 (ТУ 3-2360-90); измеритель влажности и температуры ИВТМ-7 (ТУ4311-001-70203816-2006).

Межповерочный интервал - 1 год.

Нормативные документы

ГОСТ РВ 20.39.304-98.

ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды».

ГОСТ 8.578-2002 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах».

ГОСТ 8.017-79 «ГСИ. Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 МПа».

Технические условия АРГБ.413411.006 ТУ.

Заключение

Тип приборов комплексного контроля параметров гипербарической газовой среды «КОНВОЙ-2» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам.