Системы измерительные газоаналитические 9010/9020

Назначение

Системы измерительные газоаналитические 9010/9020 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 превышении измеряемой величиной установленных пороговых значений.

Описание

Системы измерительные газоаналитические 9010/9020 (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 типа K*D0-CS-Ex*.5* и соединительные коробки типа HT11).

Центральный блок управления (ЦБУ) выпускается в шести исполнениях:

- 9010 LCD Wall Mount - для настенного монтажа, одноканальный;

- 9020 LCD Wall Mount - для настенного монтажа, двухканальный;

- 9010 LCD - в виде платы для установки в шасси, одноканальный;

- 9020 LCD - в виде платы для установки в шасси, двухканальный;

- 9020-4 LCD Wall Mount - для настенного монтажа (2 платы модели 9020 LCD), четырехканальный;

- корпус ABS настенного монтажа для до 5 плат 9010 LCD, 9020 LCD (макс. 10 изм. каналов).

Платы 9010 LCD, 9020 LCD могут устанавливаться в шасси для 10 плат (не более 20 измерительных каналов), для 5 плат 9010 LCD, 9020 LCD (не более 10 измерительных каналов) и для 2 плат 9010 LCD, 9020 LCD (не более 4 измерительных каналов)

В качестве первичных измерительных преобразователей используются:

- газоанализаторы серии 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 D7010.

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, D7010 - термокаталитический.

Способ отбора пробы - диффузионный.

Каждый канал ЦБУ комплектуется канальным модулем и используется для соединения с одним (9010) или двумя (9020) измерительными преобразователями. Канальный модуль 9010

является картой системы управления для одного канала, Канальный модуль 9020 предназначен для двух каналов измерения. Канальный модуль служит для питания первичных измерительных преобразователей, индикации результатов измерений (одни цифровой дисплей для модуля 9010, два цифровых дисплея для модуля 9020), выдачи сигнализации и формирования управляющих сигналов для внешних исполнительных устройств.

Канальный модуль 9010 имеет три произвольно настраиваемых пороговых устройства, срабатывающих при превышении измеряемой величиной заданных пороговых значений. Канальный модуль 9020 имеет три общих произвольно настраиваемых пороговых устройства для 2-х измерительных каналов; сигнализация о срабатывании производится с помощью индивидуальных для каждого канала светодиодов и оптических реле, а также обобщенных для 2-х каналов 3-х реле тревоги.

Для непрерывной регистрации результатов измерений каждый модуль имеет аналоговый (4+20) мА и цифровой выход (интерфейс RS-485).

ЦБУ всех типов имеют обычное исполнение и должны устанавливаться во взрывобезопасных зонах помещений и наружных установок.

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 серии 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 серии 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).

Маркировки взрывозащиты:

- PrimaX I                                        Ex ia IIC T4 Ga, Ex ia IIIC T130°C Db

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

- PrimaX IR                                       Ex d IIC T4 Gb, Ex t IIIC T130°C Db

- 47K-ST                                          Ex d IIC T6 Gb, Ex t IIIC T85°C Db

- 47K-PRP                                        Ex d IIC T4 Gb, Ex t IIIC T135°C Db

- соединительные коробки Junction Box 47K: Ex d IIC T6, T4 Gb, Ex t IIIC T85°C, T135°C Db

или Ex e IIC T6, T4 Gb, Ex t IIIC T85°C, T135°C Db

- 47K-HT                                         Ex d IIC T3 Gb, Ex t IIIC T200°C Db

- Ultima XE                          Ex d IICT4 Gb, Ex d ibIIC T6Gb, Ex d ia IIC T6 Gb

- Ultima XIR                                                       Ex d IIC T5 Gb

- ULTIMA XL                                     Ex d IICT6 Gb, Ex d ibIIC T6Gb

- ULTIMA OPIR-5                            Ex d IIB+H2 T4 Gb, Ex t IIIC T135oC Db

- ULTIMA MOS-5                                           Ex d IIB+H2 T5 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 идентифицируется отображением номера версии на дисплее при включении питания, а также по запросу через интерфейс HART, RS-485 (при наличии).

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.

Таблица 1

Влияние встроенного программного обеспечения учтено при нормировании метро-

логических 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 1.

а) 9010 LCD - в виде платы для установки в

б) 9020 LCD - в виде платы для установки в

шасси

шасси

в) 9010 LCD Wall Mount - для настенного монтажа

г) 9020 LCD Wall Mount - для настенного

монтажа

д) 9020-4 LCD Wall Mount - для настенного

монтажа

е) корпус ABS настенного монтажа

ж) шасси для 10 плат

Рисунок 1 - Внешний вид ЦБУ различных исполнений

а) Ultima XIR

б) Ultima XE

в) ULTIMA MOS-5E

г) ULTIMA MOS-5

д) PrimaX I

е) ULTIMA XL

ж) ULTIMA OPIR-5

з) PrimaX IR

и) D7010

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, 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 T0 9ном 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 D7010

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

2) Пределы допускаемой вариации показаний, в долях от пределов допускаемой основной 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

- в расширенном диапазоне рабочих температур (кроме 47K-ST, HT)

- 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                                          115 / 230 В переменного, +6 / -10%, 50 / 60 Гц

или 24 В постоянного, +20 / -15%

- 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 9010/9020 приведены в таблице 14.

Таблица 14

12) Средняя наработка на отказ, ч                                               20 000

Примечание - без учета срока службы сенсоров.

Условия эксплуатации

Таблица 15

Знак утверждения типа

наносится на табличку на корпусе 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-242-1384-2012 "Системы измерительные газоаналитические 9010/9020. Методика поверки", разработанному и утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» "17" июля 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;

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

- 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;

- 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

Методика измерений приведена в документах:

- «Системы измерительные газоаналитические 9010/9020. 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.