Генераторы газовых смесей УФПГС-4

Назначение

Генераторы газовых смесей УФПГС-4 (в дальнейшем - генераторы) являются рабочими эталонами 1-го разряда в соответствии с ГОСТ 8.578-2008 и предназначены для воспроизведения значений объемной доли компонентов в бинарных газовых смесях (O2, H2, CO, CO2, Ar, He, N2, N2O, CH4, С2Н2, C2H4, С2Н6, C3H6, C3H8, С4Н10, С5Н12, C6H6, С6Н14) в воздухе и азоте.

Описание

Генератор газовых смесей УФПГС-4 представляет собой динамический газовый смеситель, принцип действия которого заключается в смешивании потоков исходного газа и газа-разбавителя, расход которых регулируется и измеряется с помощью регуляторов расхода газа. Требуемые значения расходов по каналам и значения объемной (молярной) доли компонентов в приготавливаемой смеси определяются при помощи компьютера (работа на генераторе осуществляется в автоматическом режиме).

Генератор конструктивно выполнен в виде отдельного блока и имеет четыре входа подачи для газа-разбавителя и исходной газовой смеси, а также один выход для отбора приготавливаемой газовой смеси.

Генератор состоит из двух основных частей - газовой системы и системы управления.

В состав газовой системы генератора входит:

- регуляторы расхода газа;

- электромагнитные клапана;

- трубки;

В состав системы управления генератора входит:

- электронный блок управления включает промышленный микрокомпьютер стандарта PC-104 с интерфейсом Ethernet для связи с ПК и две микропроцессорные платы управления регуляторами расхода с аналого-цифровыми преобразователями;

- программное обеспечение “Калибратор” , устанавливаемое на ПК;

- кабель питания с заземлением;

- кабель интерфейсный.

Работа генератора осуществляется в автоматическом режиме (управление от персонального компьютера). Обмен информацией с компьютером осуществляется по интерфейсу Ethernet.

Генератор представляет собой стационарный прибор в обыкновенном исполнении по ГОСТ Р 52931-2008.

Внешний вид генератора представлен на рис 1.

Всего листов 5

Рис 1. Внешний вид генератора газовых смесей УФПГС-4

Программное обеспечение

Программное обеспечение генератора УФПГС-4 состоит из двух модулей:

1) встроенное - программа внутреннего микроконтроллера;

2) автономное - «Калибратор».

Встроенное программное обеспечение разработано изготовителем специально для решения задачи приготовления газовых смесей методом динамического смешения двух потоков газа.

Автономное программное обеспечение «Калибратор» для персонального компьютера под управлением ОС семейства Windows ® предназначено задания режимов работы генераторов УФПГС-4, осуществляет сбор заданных параметров, обработку и отображение измеренных данных на экране компьютера, а так же передачу заданных параметров по защищенному интерфейсу связи Ethernet. Программное обеспечение является полностью метрологически значимым.

Идентификационные данные программного обеспечения представлены в таблице 1. Таблица 1

Влияние программного обеспечения генератора учтено при нормировании метрологи-

ческих характеристик.

Уровень защиты программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений соответствует уровню «С» согласно МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Компонентный состав ГС, диапазон воспроизведения объемной доли компонентов, пределы допускаемой относительной погрешности аттестации исходных ГС и пределы допускаемой относительной погрешности заданного значения объемной (массовой) доли целевого компонента в смеси на выходе генератора приведены в таблице 2:

Таблица 2

Примечание: Л(XB)P - абс. погрешность определения содержания целевого компонента (компонента В) в газе разбавителе, %;

XB - требуемое значение объемной (молярной) доли компонента (компонента В) в смеси, %;

* - верхний предел диапазона воспроизведения объемной доли для целевого компонента C4H10 (бутан) составляет не более 10 %.

В качестве исходных целевых газов могут использоваться технически чистые газы или бинарные газовые смеси по ТУ 6-16-2956-92.

В качестве газа-разбавителя должны использоваться технически чистые газы: азот высокой чистоты (по ГОСТ 9293-74 или ТУ 301-07-25-89), воздух (по ТУ 6-21-5-82).

Количество каналов измерения и регулирования расхода, диапазоны измерения и регулирования расхода по каналам, пределы допускаемой относительной погрешности генераторов при измерении расхода приведены в таблице 3:

Таблица 3

Лист № 4

Всего листов 5

Примечание: Значения объемных расходов по каналам приведены для температуры 0 °С и давления 101,4 кПа.

Диапазон коэффициентов разбавления от 1 до 500. Способ задания диапазона коэффициента разбавления - непрерывный.

Объемный расход приготавливаемой газовой смеси от 0,1 до 3,5 дм3/мин.

Время установления заданного значения объемной доли нормируемого компонента в ГС на выходе генератора от 1 до 5 мин.

Избыточное давление газа на входе в генератор от 0,3 до 0,4 МПа (от 3 до 4 кгс/см2).

Время прогрева не более 60 мин.

Генератор сохраняет свои метрологические характеристики в течение 24 ч непрерывной работы.

Количество одновременно подключаемых баллонов с исходным газом — 2; с газом-разбавителем - 2.

Среднее время наработки на отказ 5000 ч.

Средний срок службы 8 лет.

Потребляемая мощность 65 В •А.

Габаритные размеры не более 380*320x110 мм.

Масса не более 10 кг.

Условия эксплуатации:

- диапазон температуры окружающего воздуха от 288 до 303 К (от 15 до 30 °С);

- 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 генератора липкой аппликацией по ТУ 29.01-46-81 и на эксплуатационную документацию.

Комплектность

Комплект поставки генератора приведен в таблице 4. Таблица 4

* Примечание: состав комплекта баллонов с исходными газовыми смесями определяется в зависимости от характеристик, указанных в таблице 2.

Поверка

осуществляется по документу МП-242-1639-2013 "Генератор газовых смесей УФПГС-4. Методика поверки", утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в сентябре 2013 г.

Основные средства поверки: калибратор расхода газа Bios Definer 220 номер по Государственному реестру № 47471-11, имеющие предел допускаемой относительной погрешности измерений ± 1,0 %., 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 «Генератор газовых смесей УФПГС-4. Руководство по эксплуатации. СЛ.014.01.001 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 Технические условия СЛ.014.01.001 ТУ ООО «Современное лабораторное оборудование».

Рекомендации к применению

оказание услуг по обеспечению единства измерений.