Комплексы аналитические мобильные ПЭЛ

Назначение

Комплекс аналитический мобильный ПЭЛ (далее - комплекс) предназначен для измерений в атмосферном воздухе:

массовой концентрации диоксида углерода (СО2) и загрязняющих веществ: (окислов азота (NO/NO2), аммиака (NH3), оксида углерода (СО), диоксида серы (SO2), сероводорода (H2S), суммы углеводородов (ЕСН) в пересчете на метан, метана (СН4) и суммы углеводородов за вычетом метана (INCH), озона (Оз);

- массовой концентрации взвешенных частиц (пыли);

- метеорологических параметров (скорости и направления ветра, температуры и относительной влажности окружающего воздуха, атмосферного давления, количества осадков).

Описание

Принципы действия измерительных каналов комплекса приведены в таблицах 1, 2.

аблица 1. Перечень СИ и принцип действия по газовым каналам

Таблица 2. Перечень СИ и принцип действия по каналу измерения пыли.

Таблица 3. Перечень СИ по каналу измерения метеопараметров.

Комплекс расположен в автомобиле. Рабочий объем комплекса разделен на тамбур и салон. В салоне автомобиля (приборно-бытовой модуль) находятся: аппаратура измерительного комплекса, стационарное оборудование, система жизнеобеспечения; вспомогательное оборудование; средства метрологического обеспечения; автоматизированное рабочее место оператора; комплект принадлежностей и ЗИП. В тамбуре установлены бензогенератор с приточным вентилятором и аккумуляторной батареей, а также подъемное устройство метеомачты.

На крыше автомобиля расположено воздухозаборное устройство и датчики температуры и влажности, скорости и направления ветра, уровня осадков, закрепленные на выдвижной метеомачте.

Стационарное оборудование и аппаратура измерительного комплекса - осуществляет

измерение загрязнений и метеопараметров атмосферы в автоматическом режиме и состоит из:

- Устройства отбора и подготовки воздушной пробы (воздухозаборное устройство, коллектор распределения проб и газовые магистрали);

- Приборной стойки, состоящей из:

• каркаса со стационарными и выдвижными полками;

• газоанализаторов для измерения СО, СО2, SO2, О3, H2S, NO/NO2/NOx/NH3, 1CH/1NCH/CH4 - перечень моделей газоанализаторов представлен в Таблице 1;

- Пылемера - модели «пылемеров» представлены в Таблице 2;

- Станции автоматической метеорологической - модели станции представлены в Таблице 3;

- Метеомачты с датчиками;

Система жизнеобеспечения обеспечивает бесперебойное электропитание, освещение, обогрев/охлаждение, приточно-вытяжную вентиляцию салона. Состоит из бензогенератора, кондиционера, источников бесперебойного питания, аккумуляторных батарей, щитов электропитания, обогревателей, приточных и вытяжных вентиляторов.

Средства метрологического обеспечения включают газовые смеси в баллонах под давлением -ГСО по ТУ 6-16-2956-92, источники микропотока и генератор газовых смесей, предназначенные для корректировки показаний и поверки газоанализаторов, входящих в состав комплекса.

Вспомогательное оборудование составляет холодильное устройство, средства навигации и связи, принадлежности и комплект ЗИП.

Автоматизированное рабочее место оператора содержит: персональный компьютер (ПК) с клавиатурой и мышью, монитор, принтер, ПО «АРМ ПЭЛ».

Атмосферный воздух через воздухозаборное устройство, коллектор распределения проб, по обогреваемым газовым магистралям, после соответствующей пробоподготовки, поступает на вход газоанализаторов, расположенных на приборной стойке и осуществляющих контроль проб на содержание компонентов, приведенных в таблице 1.

Измерение массовой концентрации аэрозольных частиц осуществляют радиоизотопным пылемером или пылемером комбинированным полуавтоматическим, установленным стационарно и состоящим из оптического датчика и электроаспиратора с выносным пробоотборным зондом.

Контроль метеорологических параметров атмосферы при помощи метеорологической станции основан на измерении, посредством контактных датчиков, установленных на метеомачте. Газоаналитическая и метеорологическая аппаратура функционируют в автоматическом режиме, результаты измерений передаются по интерфейсу RS-232 на ПК оператора для дальнейшей обработки, отображения, формирования базы данных.

Внешний вид комплекса и салон автомобиля (на базе автомобиля FORD TRANZIT VAN) изнутри представлены на рис. 1-4.

Рис. 1. ПЭЛ - внешний вид автомобиля

Рис. 3. Салон автомобиля (размещение оборудования в середине стола по левому борту).

Рис. 2. Салон автомобиля (размещение оборудования у задней стенки).

Рис. 4. Вид на тамбур со стороны задней двери автомобиля.

Программное обеспечение

ПЭЛ имеет внешнее программное обеспечение, представляющее собой специализированный программный комплекс - автоматизированное рабочее место оператора (АРМ ОПЕРАТОРА). Предназначено для автоматизированной подготовки и регистрации измерительных данных проб атмосферного воздуха, метеорологических параметров, полученных в результате автоматических измерений и/или ручного ввода.

Системное программное обеспечение АРМ ОПЕРАТОРА базируется на операционной системе Microsoft Windows XP или 7 Professional.

Прикладное программное обеспечение АРМ ОПЕРАТОРА включает в себя:

• Пакет офисных приложений Microsoft Office,

• Сервер баз данных Microsoft SQL Server 2005,

• Borland Database Engine (BDE);

• ПО «АРМ ПЭЛ».

Специализированное программное обеспечение «АРМ ПЭЛ» состоит из следующих программ:

• «Стойка» - программа опроса измерительного оборудования station.exe;

• «Регистрация наблюдений» -программа регистрации измерений probe.exe;

Ведение базы данных измерений осуществляется на основе сервера баз данных.

Программное обеспечение идентифицируется по запросу пользователя через сервисное меню специализированного программного обеспечения «АРМ ПЭЛ» путем вывода на экран версии соответствующей программы.

Уровень защиты   программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных

изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.

Влияние программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик.

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 4.

Таблица 4.

Технические характеристики

1. Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности измерительных каналов газов и пыли, приведены в таблице 5.

Таблица 5.

Примечания: 1. Сх - измеренное значение массовой концентрации, мг/м3.

2. **Т0,9 - время установления показаний (время усреднения).

3. ***Средства измерений для контроля превышения ПДК. 4. ****Время одного цикла измерений.

5. Для газоанализаторов, измеряющих содержание компонента в единицах объемной доли, млн-1, пересчет показаний в единицы массовой концентрации, мг/м3, проводят путем умножения на коэффициент: при контроле атмосферного воздуха (при 0 оС и 760 мм.рт.ст. по РД 52.04.186-89) KH2S = 1.52; KSO2 = 2.86; Kno=1,34; Kno2=2,05; Kno=1,34; Kco=1,25; КСо2=1,96; Коз=2,14; Knh3=0,76; Kch4=0,72, отражены в печатном протоколе.

Лист № 9

Всего листов 14

2. Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной абсолютной погрешности каналов измерений метеопараметров приведены в таблице 6.

Таблица 6.

3. Пределы допускаемой вариации выходного сигнала по газоаналитическим измерительным

каналам, в долях от пределов допускаемой основной погрешности                       0,5

4. Время прогрева: не более 2 ч (для газоанализаторов 310А, С-105А, СВ-320, Н-320 - не более 24 ч).

5. Изменение показаний по газоаналитическим каналам за 8 ч непрерывной работы, в долях от пределов допускаемой основной погрешности, не более:                                0,3

6. Пределы допускаемой суммарной дополнительной погрешности по газоаналитическим каналам от влияния неизмеряемых компонентов в составе анализируемой среды, в долях от пределов допускаемой основной погрешности: 1,5*;

* Примечание: Приведены максимальные значения указанных параметров. Конкретные значения представлены в РЭ на каждый газоанализатор, используемый в комплексе.

7. Внешние условия эксплуатации:

- температура окружающего воздуха от минус 50 0С до 50 0С;

- относительная влажность до 100 % во всем диапазоне температур;

- атмосферное давление от 84,4 кПа до 106,7 кПа;

- скорость ветра до 30 м/с;

- воздействие дождя и снега.

8. Условия эксплуатации внутри комплекса:

- диапазон температур от 10 °С до 35 °С;

- относительная влажность не более 90% во всем диапазоне температур при условии отсутствия конденсата;

- атмосферное давление от 84,4 до 106,7 кПа.

9. Параметры электрического питания измерительной аппаратуры и оборудования осуществляются (или):

- от автономного бензогенератора мощностью не менее 5 кВ-А;

- от источника бесперебойного питания с блоками аккумуляторных батарей энергоемкостью не менее 6000 Вт*ч;

- от внешней однофазной электросети переменного тока напряжением 220 В ± 10 %, (50±1) Гц мощностью не менее 10 кВ-А.

10. Потребляемая мощность, В •А, не более: 5000.

11. Габаритные размеры и масса определяются типом автомобиля-носителя.

Высота комплекса с выдвинутой метеомачтой, не менее 4,5 м

12. Полный средний срок службы, лет: 8.

13. Средняя наработка на отказ: 8000 ч (при доверительной вероятности Р=0,95).

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на табличку, расположенную в салоне автомобиля и на титульные листы эксплуатационной документации.

Комплектность

Поставка комплекса осуществляется согласно формуляру.

Комплектность комплекса приведена в таблице 7.

Таблица 7.

Примечания: 1. * - В качестве автомобиля может использоваться любое транспортное средство отечественного или зарубежного производства (ГАЗ, форд, урал, уаз, маз, садко, фольксваген, МЕРСЕДЕС, ТРЭКОЛ, ПАЗ, КАМАЗ, ФИАТ, ИВЕКО, МАН, СИТРОЕН), удовлетворяющее требованием Заказчика.

2. ** - Дополнительно комплекс может комплектоваться переносным оборудованием (аспираторы, шумомеры и т.д.)

3. *** - В зависимости от условий эксплуатации и требований Заказчика допускается использование других средств метрологического обеспечения, не приведенных в таблице, но обеспечивающих определение метрологических характеристик с требуемой точностью.

4. (*1 - выбирается из таблицы 2; (*2 - выбирается из таблицы 1; (*3 - выбирается из таблицы 3;

Поверка

осуществляется в соответствии с документом МП-242-1252-2011 «Комплекс аналитический мобильный ПЭЛ. Методика поверки» разработанным и утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 19 декабря 2011 г.

Основные средства поверки:

для газовых каналов:

- генератор газовых смесей ЕТ-950 по ВНКЕ2.840.004 ТУ (№ 18662 в Госреестре СИ РФ) в комплекте со стандартными образцами состава: газовые смеси ГСО NO/N2, NO2/N2, CO/N2, SO2/N2, H2S/N2, ЫНз/Ы^ CH4/N2, аттестованных с погрешностью не более ± 5 %, в баллонах под давлением по ТУ 6-16-2956-92 и (или) с источниками микропотоков NO2, SO2, H2S, NH3 по ИБЯЛ.418319.013 ТУ-01.

- поверочный нулевой газ -воздух по ТУ 6-21-5-85 или генератор нулевого воздуха ГНГ-01 по ШДЕК.418312.001 ТУ (№ 26765 в Госреестре СИ РФ).

для канала пыли:

- анализатор пыли «ДАСТ-1-Э», (№ 35822-07 в Госреестре СИ РФ), диапазон измерений массовой концентрации пыли 0,1 - 1500 мг/м3, пределы допускаемой относительной погрешности ± 10 %.

для метеорологических каналов:

- генератор влажности газов эталонный «Родник-2» по 5К2.844.067 ТУ(№ 6321-77 в Госреестре СИ РФ);

- эталонная аэродинамическая установка с диаметром зоны равных скоростей не менее 400 мм (АДС 700/100) с поворотным координатным столом; диапазон задаваемых скоростей воздушного потока от 0,5 до 45 м/с, относительная погрешность (14 - 4,5) % при скоростях (0,5-5) м/с и (4 - 1,4) % при скоростях (5 - 45) м/с, диапазон измерений координатного стола (0-360)0, абсолютная погрешность ± 1о;

- климатическая камера типа 3007, диапазон температур от минус 50 до 100 оС, диапазон относительной влажности от 10 до 100 %;

- барометр переносной БОП-1М ИКЛВ.406525.001 ТУ (№ 26469 в Госреестре СИ РФ), диапазон измерений от 600 до 1100 гПа, абсолютная погрешность ± 0,1 гПа;

- барокамера БКМ-0,07М, диапазон давления от 500 до 1200 гПа.

- цилиндр мерный по ГОСТ 1770-74,

- термометр эталонный ЭТС-100 Хд 2.821.066 (№ 19916 в Госреестре СИ РФ) диапазон измерений температуры (минус 196 - 0) оС, (0 - 660) оС; доверительная погрешность (при Р = 0,95): 0,02 - 0,05 оС.

- термогигрометр НМ141/НМР46 (№ 27079 в Госреестре СИ РФ); диапазон измерений относительной влажности от 0 до 100 %, абсолютная погрешность (2 - 3) %.

Допускается  применять  другие  средства  поверки,  не  приведенные  в  перечне,  но

обеспечивающие определение метрологических характеристик с требуемой точностью.

Сведения о методах измерений

Методики измерений приведены в документе «Комплекс аналитический мобильный ПЭЛ. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

1. ГОСТ Р 50760-95. «Анализаторы газов и аэрозолей для контроля атмосферного воздуха».

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

Лист № 14

Всего листов 14

3. ГОСТ Р 8.596-2002. «Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем».

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

5. ГОСТ Р 8.606-2004 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений дисперсных параметров аэрозолей, взвесей и порошкообразных материалов».

6. ГОСТ 8.223-76. ГСИ. «Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 2,7-102 - 4000402 Па».

7. ГОСТ 8.558-93. ГСИ. «Государственная поверочная схема для средств измерений температуры».

8. ГОСТ 8.547-86. ГСИ. «Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений относительной влажности газов».

9. ГОСТ 8.542-86. ГСИ. «Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений скорости воздушного потока».

10. ГОСТ 8.470-82. ГСИ. «Государственная поверочная схема для средств измерений объема жидкости».

11. «Комплекс аналитический мобильный ПЭЛ» Технические условия

ТУ 4215-004-17636386-11.

Рекомендации к применению

осуществление деятельности в области охраны окружающей среды.