Газоанализаторы многокомпонентные Полар

Назначение

Газоанализаторы многокомпонентные «Полар» (далее - газоанализаторы), в зависимости от исполнения предназначены для:

- измерения содержания кислорода (О2), оксида углерода (СО), оксида азота (NO), диоксида азота (NO2), сернистого ангидрида (SO2), сероводорода (H2S), аммиака (NH3) и углеводородов по метану (СН4), пропану (С3Н8) или гексану (С6Н14) в отходящих газах стационарных и передвижных источников промышленных выбросов;

- измерения или определения расчетным методом содержания диоксида углерода (СО2);

- определения расчетным методом содержания суммы оксидов азота (NOX);

- измерения температуры и избыточного давления (разрежения) газового потока в точке отбора пробы;

- измерения дифференциального давления;

- определения расчетным методом скорости и объемного расхода газового потока при работе в комплекте с напорной пневмометрической трубкой типа Пито или НИИОГАЗ;

- определения расчетным методом технологических параметров топливосжигающих установок: коэффициента избытка воздуха (альфа), коэффициента потерь тепла и КПД сгорания топлива;

- определения расчетным методом массового выброса загрязняющих веществ.

Описание

Газоанализаторы «Полар» представляют собой автоматические многокомпонентные переносные приборы, оснащенные средствами отбора и подготовки пробы к анализу.

Принцип действия газоанализаторов основан на применении комплекта измерительных преобразователей различных типов:

- электрохимических газовых датчиков для измерения содержания О2, СО, NO, NO2, SO2, H2S и NH3;

- ИК-оптических газовых датчиков для измерения содержания СО2 и углеводородов;

- термоэлектрического преобразователя (термопары) типа «К» для измерения температуры газового потока;

- полупроводникового датчика для измерения температуры окружающей среды;

- дифференциального полупроводникового датчика для измерения избыточного давления (разрежения) газового потока и в комплекте с пневмометрической напорной трубкой типа Пито или НИИОГАЗ для определения скорости и объемного расхода газового потока.

Газоанализаторы «Полар» выпускаются в 4-х базовых модификациях, отличающихся друг от друга температурным диапазоном эксплуатации и исполнением в части взрывозащиты, приведенных в таблице 1.

Таблица 1

Газоанализаторы, в зависимости от исполнения, включают в себя от одного до шести измерительных каналов, с различными принципами измерений, в сочетаниях, приведенных в таблице 2.

Таблица 2

Примечание - Канал измерения углеводородов (СН) калибруется по метану (СН4), пропану (С3Н8) или гексану (С6Н14). Калибровочный компонент согласовывается с заказчиком на этапе оформления заказа.

Перечень исполнений газоанализаторов в зависимости от диапазонов измерений измерительных каналов с электрохимическими датчиками приведен в таблице 3.

Таблица 3

Примечания:

- Для отмеченных «*» диапазонов измерений СО возможна установка датчика СО с компенсацией по водороду (Н2), что особо оговаривается заказчиком на этапе оформления заказа.

- Диапазон измерений канала СО2 (0-20) % (об. доля), (0-30) % (об. доля) или (0-60) % (об. доля) не зависит от указанных в таблице исполнений и согласовывается с заказчиком дополнительно на этапе оформления заказа.

Конструктивно газоанализаторы выполнены в прочном пластиковом корпусе (внешний вид газоанализаторов приведен на рисунке 1), на лицевую панель которого выведены дисплей, клавиатура, соединительные штуцера и разъем термопреобразователя, на боковые поверхности - разъем для подключения зарядного устройства и отверстие сброса пробы.

Электрическое питание газоанализаторов осуществляется от встроенной Li-ion перезаряжаемой аккумуляторной батареи, либо от однофазной сети переменного тока напряжением 220 В/50 Гц через внешний блок питания, входящий в комплект поставки прибора.

Газоанализаторы оснащены жидкокристаллическим графическим дисплеем с подсветкой, памятью для хранения результатов измерений, внешним термопринтером и интерфейсом RS-232C для передачи результатов в персональный компьютер.

Отбор пробы в газоанализаторы осуществляется с помощью встроенного мембранного микронасоса производительностью 0,8 л/мин.

Газоанализаторы «Полар» модификаций «Полар Ех» и «Полар Ех Т» выполнены во взрывозащищенном исполнении и предназначены для применения во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок с уровнем взрывозащиты «взрывобезопасный» для взрывоопасных сред категории IIC, групп Т1-Т4.

Газоанализаторы «Полар» модификаций «Полар Ех» и «Полар Ех Т» в части взрывозащиты соответствуют требованиям ГОСТ Р 52350.0-2005 (МЭК 60079-0:2004), ГОСТ Р 52350.12005 (МЭК 60079-1:2003), ГОСТ Р 52350.11-2005 (МЭК 60079-11:2006), ГОСТ Р 52350.14-2006 (МЭК 60079-14:2002) и имеют маркировку взрывозащиты:

- блок измерительный и блок питания:

- исполнения без оптических датчиков - 1 Ex ib[ia] IIC T4 X;

- исполнения с оптическими датчиками - 1 Ex ibd[ia] IIC T4 X;

- пробоотборный зонд - 0 Ex ia IIC T4.

Вид взрывозащиты - «искробезопасная электрическая цепь i» по ГОСТ Р 52350.11-2005 (МЭК 60079-11:2006) и «взрывонепроницаемая оболочка d» по ГОСТ Р 52350.1-2005 (МЭК 60079-1:2003).

Конструкцией газоанализатора предусмотрена пломбировка корпуса от несанкционированного доступа в месте установки одного их винтовых соединений. Схема пломбировки и размещения обозначение места наклейки «знак поверки» приведена на рисунке 2.

Рисунок 1 - Внешний вид газоанализаторов «Полар»

Рисунок 2 - Схема пломбировки газоанализаторов от несанкционированного доступа и размещения наклейки «знак поверки»

Программное обеспечение

Газоанализаторы имеют встроенное и внешнее программное обеспечение (ПО). Структурная схема ПО представлена на рисунке 3.

Внешнее ПО

Рисунок 3 - Структурная схема программного обеспечения

Встроенное программное обеспечение газоанализаторов (далее - встроенное ПО) разработано предприятием-изготовителем специально для решения задач измерения массовой концентрации и объемной доли определяемых компонентов в многокомпонентных газовых смесях.

Внешнее программное обеспечение газоанализаторов (далее - внешнее ПО) разработано предприятием-изготовителем специально для решения задач приема результатов измерений от газоанализаторов через интерфейс связи RS-232C и их отображение на персональном компьютере под управлением ОС Windows версии XP и выше. Внешнее ПО несет вспомогательные функции и является опциональным (поставляемым по отдельному заказу).

Основные функции встроенного ПО:

- расчет содержания определяемого компонента по каждому измерительному каналу;

- отображение результатов измерений на ЖК-дисплее газоанализатора;

- передача результатов измерений по интерфейсу связи с ПК (RS-232C);

- контроль целостности программных кодов ПО, настроечных и калибровочных констант;

- контроль внутренних параметров газоанализатора (заряд батареи, температура).

Основные функции внешнего ПО:

- прием результатов измерений от газоанализатора по интерфейсу связи RS-232C;

- отображение принятых результатов измерений на экране ПК и сохранение их в памяти ПК.

Идентификационные данные программного обеспечения газоанализаторов приведены в таблице 4.

Таблица 4

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений:

- «C» - для встроенного ПО. Метрологически значимые части встроенного ПО СИ и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных изменений.

Влияние встроенного ПО таково, что в любом случае не приводит к выходу метрологических характеристик газоанализаторов за допускаемые пределы.

- «А» - для внешнего ПО. Не требуется специальных средств защиты метрологически значимой части внешнего ПО СИ и измеренных данных от преднамеренных изменений.

Внешнее ПО не влияет на метрологические характеристики газоанализаторов.

Технические характеристики

Перечень определяемых компонентов, диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности газоанализаторов приведены в таблице 5.

Таблица 5

Продолжение таблицы 5

Перечень определяемых параметров газового потока, диапазоны измерений и пределы допускаемой погрешности газоанализаторов приведены в таблице 6.

Таблица 6

Перечень технологических параметров топливосжигающих установок, определяемых газоанализаторами, приведен в таблице 7.

Таблица 7

Диапазон показаний по каналу индикации температуры окружающей

среды, оС                                                              от минус 40 до 50

Пределы допускаемой вариации показаний, в долях предела допускаемой основной погрешности

Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды в рабочих условиях, в долях предела допускаемой основной погрешности

Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения атмосферного давления в рабочих условиях, в долях предела допускаемой основной погрешности ± 0,2

Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения давления анализируемой газовой смеси в рабочих условиях, в долях предела допускаемой основной погрешности

Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения относительной влажности анализируемой газовой смеси в рабочих условиях, в долях предела допускаемой основной погрешности

Пределы допускаемой суммарной дополнительной погрешности от изменения содержания неизмеряемых компонентов анализируемой газовой смеси, в долях предела допускаемой основной погрешности

Время установления показаний, Т90, с, не более:

- по каналам О2, СО, СО2, NO, СН

- по каналам NO2, SO2, H2S, NH3

Время прогрева газоанализаторов, с, не более

Газоанализаторы оснащены жидкокристаллическим графическим дисплеем с подсветкой. Номинальная цена единицы наименьшего разряда:

- по каналам О2, СО2 - 0,1 % (об. доля);

- по каналам СО (до 10 г/м3), NO, NO2, NOx, SO2, H2S, NH3 - 1 мг/м3 / 1 млн’1;

- по каналу СО свыше 10 г/м3 - 1 г/м3 / 0,1 % (об. доля);

- по каналу СН - 0,01 г/м3 / 0,01 % (об. доля);

- по каналам температура газового потока и температура окружающей среды - 1 оС / 1 К;

- по каналу давление (разрежение) газового потока/дифференциальное давление -

1 мм.вд.ст. / 0,01 гПа / 0,01 мм.рт.ст.;

- по каналу скорость газового потока - 0,1 м/с;

- по каналу коэффициент избытка воздуха - 0,01;

- по каналам коэффициент потерь тепла и КПД сгорания топлива - 0,1 %.

Время непрерывной работы газоанализаторов без подзарядки аккумуляторной батареи: - не менее 16 ч (при температуре окружающего воздуха от 0 °С до 45 °С).

Время заряда аккумуляторной батареи, ч, не более                                 3

Лист № 9

Всего листов 11

Предел допускаемого интервала времени работы газоанализаторов без корректировки показаний по газовым смесям, суток, не менее                                          90

Электрическое питание газоанализаторов осуществляется от встроенной Li-ion аккумуляторной батареи номинальным напряжением 8,4 В и емкостью 4 Ач, либо от однофазной сети переменного тока напряжением (220±22) В частотой (50±1) Гц через внешний блок пита-ния/зарядное устройство с выходными параметрами постоянного тока 15 В/2,66 А, входящий в комплект поставки прибора.

Электрическая мощность, потребляемая газоанализаторами при номинальном

напряжении питании, ВА , не более

Номинальный расход анализируемой газовой смеси, л/мин                   0,8±0,1

Габаритные размеры газоанализаторов, мм, не более:

- длина

- высота

- ширина

Длина погружной части пробоотборного зонда - от 300 до 2000 мм, длина пробоотборного шланга - 2,5 м.

Масса газоанализаторов в зависимости от модификации, кг, не более:

- «Полар» - 1,2 (5,3 - с принадлежностями, входящими в базовый комплект поставки)

- «Полар Т»                                                              1,25 (5,55)

- «Полар Ех»                                                               1,4 (5,5)

- «Полар Ех Т»                                                           1,45 (5,75)

С редний срок службы газоанализаторов                             не менее 8 лет

Условия эксплуатации газоанализаторов:

- температура окружающей среды в зависимости от модификации, °С:

«Полар» и «Полар Ех»                                          от 0 до 45

- «Полар Т» и «Полар Ех Т»                                от минус 40 до 45

- атмосферное давление, кПа (мм.рт.ст)                             84,0-106,7 (630-800)

- относительная влажность, при температуре 35 °С, %                           0-95

- окружающая и анализируемая среда в зависимости от модификации:

- «Полар» и «Полар Т»                                     взрывобезопасная

- «Полар Ех» и «Полар Ех Т»                                 взрывоопасная

По устойчивости к воздействию климатических факторов газоанализаторы соответствуют климатическому исполнению УХЛ категории размещения 4.1 по ГОСТ 15150.

По устойчивости к воздействию температуры и влажности окружающего воздуха газоанализаторы модификаций «Полар» и «Полар Ех» относятся к группе В3 по ГОСТ Р 52931 в диапазоне рабочей температуры от 0 °С до 45 °С, модификаций «Полар Т» и «Полар Ех Т» в диапазоне рабочей температуры от минус 40 °С до 45 °С.

По устойчивости к воздействию атмосферного давления газоанализаторы относятся к группе Р1 по ГОСТ Р 52931.

По устойчивости к механическим воздействиям газоанализаторы относятся к группе N2 по ГОСТ Р 52931.

Степень защиты газоанализаторов от проникновения внутрь твердых посторонних тел и воды по ГОСТ 14254:

- исполнение корпуса обыкновенное - IP20;

- исполнение корпуса пыле-влагозащищенное (с резиновыми прокладками) - IP54.

Газоанализаторы соответствуют требованиям к электромагнитной совместимости для оборудования класса А по ГОСТ Р 51522.

Знак утверждения типа

наносится на шильд, расположенный на нижней поверхности корпуса газоанализаторов, и на титульный лист Руководства по эксплуатации в левом верхнем углу.

Комплектность

Комплектность поставки газоанализаторов приведена в таблице 8.

Таблица 8

Примечание * - поставляется по отдельному заказу.

Поверка

осуществляется по документу ПЛЦК.413411.001 МП «Газоанализаторы многокомпонентные «Полар». Методика поверки», являющемся Приложением А к Руководству по эксплуатации ПЛЦК.413411.001 РЭ, утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» «17» мая 2011 г.

Основные средства поверки:

- азот газообразный особой чистоты в баллонах под давлением по ГОСТ 9392-74;

- государственные стандартные образцы-поверочные газовые смеси (ГСО-ПГС) состава O2/N2 (№ 3729-87), CO/N2 (№№ 9607-2010, 3812-87, 3813-87, 3815-87, 3821-87, 3827-87, 3832-87), NO/N2 (№№ 9604-2010, 9190-2008), NO2/N2 (№№ 9605-2010, 9188-2008), SO2/N2 (№№ 9603-2010, 9196-2008), H2S/N2 (№№ 9606-2010, 9182-2008), NH3/N2 (№ 4278-88), CO2/N2 (№№ 3779-87, 3785-87), CH4/N2 (№ 3883-87), C3H8/N2 (№№ 5326-90, 5328-90), C6H14/N2 (№№ 5319-90, 5320-90) в баллонах под давлением по ТУ 6-16-2956-92;

- генератор газовых смесей ГГС-03-03 по ШДЕК.418313.001 ТУ.

Сведения о методах измерений

Измерения с помощью газоанализаторов проводятся в соответствии с документом ПЛЦК.413411.001 МВИ «Газоанализаторы многокомпонентные «Полар». Методика выполнения измерений», являющемся Приложением Б к Руководству по эксплуатации ПЛЦК.413411.001 РЭ, утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» «17» мая 2011 г.

Нормативные документы

ГОСТ 13320-81 «Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия».

ГОСТ Р 50759-95 «Анализаторы газов для контроля промышленных и транспортных выбросов. Общие технические условия».

ГОСТ 52931-2008 «Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия».

ГОСТ 12.2.007.0-75 «Общие требования безопасности».

ГОСТ Р 51318.22-99 (СИПР 22-97) «Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от оборудования информационных технологий. Нормы и методы испытаний».

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

Рекомендации к применению

- при осуществлении деятельности в области охраны окружающей среды;

- при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта