Датчики горючих и токсичных газов Millennium II, Millennium II Basic

Назначение

Датчики горючих и токсичных газов Millennium II, Millennium II Basic предназначены для измерения довзрывоопасных концентраций горючих газов, объемной доли оксида углерода, кислорода и сероводорода в воздухе рабочей зоны, а также сигнализации о достижении заданных пороговых значений и передачи измерительной информации внешним устройствам.

Описание

Датчики горючих и токсичных газов Millennium II, Millennium II Basic (далее - датчики) являются стационарными одно- или двухканальными приборами непрерывного действия.

Конструктивно датчики состоят из блока трансмиттера и подключаемого к нему блока сенсора (одного или двух). Сенсор может подключаться как непосредственно в оболочку трансмиттера, так и удаленно (до 600 м) в соединительную коробку. Информационный обмен между блоками сенсора и трансмиттера осуществляется в цифровой форме, интерфейс RS485.

Корпус трансмиттера выполнен из алюминия или нержавеющей стали и состоит из нижней части, винтовой крышки со смотровым окном и блока управления типа TX-M2a-b, расположенного внутри. Блок электроники имеет модульную структуру и может оснащаться дополнительными платами (HART, релейный выход и т.д.) Управление режимами работы датчика осуществляется механическими кнопками блока электроники (при снятой крышке, вне взрывоопасной зоны) или бесконтактно с помощью специального магнитного инструмента. Подключение сенсора и кабельных вводов осуществляется резьбовым соединением %" NPT (3X).

Датчик выпускается в трех основных исполнениях:

1) Millennium II, обозначение M21-b-c - одноканальный с OLED дисплеем;

2) Millennium II, обозначение M22-b-c - двухканальный с OLED дисплеем;

3) Millennium II Basic, обозначение M2B-b-c - одноканальный без дисплея..

Символы “b” в обозначении исполнения указывают на вид выходного сигнала датчика (A - аналоговый 4-20 мА, R - релейный, S - твердотельное реле, D - цифровой RS485 Modbus™ RTU, H - HART, и их комбинации), символ “c” - материал корпуса (A - алюминий марки 6061, S - нержавеющая сталь марки 316).

В состав датчика входят сенсоры, перечисленные в таблице 1.

Таблица 1

Датчики могут комплектоваться универсальным набором для установки в газоходы (UDM-001 и UDM-002).

Способ отбора пробы - диффузионный.

Датчики обеспечивают выходные сигналы (в зависимости от модификации):

- показания встроенного светодиодного дисплея (кроме M2B-b-c);

- светодиодная индикация (для M2B-b-c - норма / отказ / порог, для M21-b-c и M22-b-c - питание / состояние);

- унифицированный аналоговый выходной токовый сигнал постоянного тока (4-20) мА (кроме M2B-R и M2B-D);

- цифровой RS485, протокол Modbus™ RTU (по заказу);

- 4 релейных выхода типа «сухой контакт» (по заказу);

- цифровой HART (по заказу).

Датчик обеспечивает выполнение следующих основных функций (в зависимости от модификации):

- непрерывное измерение содержания определяемых компонентов;

- формирование унифицированного выходного аналогового токового сигнала постоянного тока (4 - 20) мА;

- формирование выходного цифрового сигнала RS-485, протокол Modbus™ RTU;

- формирование релейных выходных сигналов;

- формирование цифрового сигнала HART.

Датчики выполнены во взрывозащищенном исполнении вид взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка", маркировка взрывозащиты:

- трансмиттер M21-b-c, M22-b-c, M2B-b-c                         1Ex d IIB+H2 T5 Gb X

- блок управления TX-M2a-b                                   2Ex nA nC IIC T5 Gc X

- сенсор SC31xy-z-ASYY                                      1Ex d IIB+H2 T5 Gb X

- сенсор ST3xxy-z-ASYY                                       1Ex d IIB+H2 T5 Gb X

- коробка распределительная серии JB                            1Ex d IIB+H2 T5 Gb X

- коннектор HART-порта типа HPT-001                    1Ex d mb [ib] IIB+H2 T5 Gb X

Степень защиты от внешних воздействий по ГОСТ 14254-96 не ниже IP64.

Датчики могут применяться в качестве самостоятельных измерительных преобразователей, а также в составе измерительных систем утвержденного типа, допущенных к применению на территории РФ.

Внешний вид датчиков приведен на рисунках 1 - 3.

Рисунок 1 - Датчик исполнения M21-b-c (слева корпус из нержавеющей стали, справа - алюминий)

Рисунок 2 - Датчик исполнения M22-b-c (слева корпус из нержавеющей стали, справа - алюминий), дополнительный сенсор подключен через коробку распределительную серии JB

Рисунок 3 - Датчик исполнения M2B-b-c (слева корпус из нержавеющей стали с HART-портом, справа - алюминий)

Программное обеспечение

Датчики имеют встроенное программное обеспечение (далее - ПО), разработанное изготовителем специально для решения задач измерения содержания определяемых компонентов (соответственно исполнению).

ПО датчиков обеспечивает следующие основные функции (в зависимости от модификации датчика):

- обработку и передачу измерительной информации от первичного измерительного преобразователя;

- формирование выходного аналогового сигнала (4 - 20) мА;

- формирование цифрового выходного сигнала RS485, HART;

- формирование релейных выходных сигналов;

- самодиагностику аппаратной части датчика;

- настройку нулевых показаний и чувствительности датчика.

ПО датчика реализует следующие расчетные алгоритмы:

1) вычисление значений содержания определяемого компонента по данным от первичного измерительного преобразователя;

Лист № 4

Всего листов 10

2) вычисление значений выходного аналогового сигнала и цифрового HART;

3) сравнение текущих результатов измерений с заданными пороговыми уровнями срабатывания сигнализации;

4) непрерывную самодиагностику аппаратной части датчика.

ПО датчиков идентифицируется посредством отображения номера версии на дисплее по запросу через меню датчика (для M21-b-c и M22-b-c) или по наклейке на плате блока управления (для M2B-b-c).

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблицах 2 - 4.

Таблица 2 - Идентификационные данные ПО для модификации M21-b-c

Таблица 3 - Идентификационные данные ПО для модификации M22-b-c

Таблица 4 - Идентификационные данные ПО для модификации M2B-b-c

Влияние встроенного программного обеспечения учтено при нормировании

метрологических характеристик датчиков.

Датчики имеют защиту встроенного программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений. Уровень защиты - «средний» по Р 50.2.077—2014.

Технические характеристики

1) Диапазоны измерений, пределы допускаемой основной погрешности для датчиков приведены в таблицах 5 - 7.

Таблица 5 - Датчики с оптическим сенсором типа SC311x-100-ASSY

Примечания:

1) Значения НКПР горючих газов и паров горючих жидкостей указаны в соответствии с ГОСТ 30852.19-2002.

2) Ввиду того, что датчики обладают чувствительностью к широкой номенклатуре органических веществ помимо указанных, пределы допускаемой основной погрешности датчиков нормированы только для смесей, содержащих только один горючий компонент,

Таблица 6 - Датчики с термокаталитическим сенсором типа SC310x-100-ASSY

Таблица 7 - Датчики с сенсорами на токсичные газы и кислород (ST3xxy-z-ASSY)

Примечание - 1) - используются для измерения объемной доли определяемого компонента при аварийных ситуациях.

2) Предел допускаемой вариации выходного сигнала датчика, в долях от предела допускаемой основной погрешности

3) Предел допускаемого изменения показаний при непрерывной ра

боте в течение 8 ч, в долях от предела допускаемой основной погрешности

4) Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения

температуры окружающей среды на каждые 10 oC в диапазоне рабочих ус

ловий эксплуатации, в долях от предела допускаемой основной погрешности

5) Пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния

изменения относительной влажности окружающей среды

в диапазоне от 60 до 0 % и от 60 до 99 %, в долях от предела допускаемой основной погрешности

6) Пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния

изменения атмосферного давления в пределах рабочих условий

на каждые 3,3 кПа, в долях от предела допускаемой основной погрешности

7) Предел допускаемого времени установления выходного сигнала

датчика Т0,9д в зависимости от сенсора приведен в таблице 8.

Таблица 8

8) Время прогрева датчика, с, не более

9) Электрическое питание датчиков осуществляется постоянным током напряжением, В

- исполнение с аналоговым/HART выходом                               от 18 до 32

- прочие                                                                   от 10,5 до 32

10) Потребляемая мощность, Вт, не более                                           5

11) Габаритные размеры и масса элементов датчика указаны в таблице 9.

Таблица 9

Примечание - * Масса блока трансмиттеров указана без учета массы устанавливаемого блока сенсоров.

12) Средняя наработка на отказ, ч                                                 40000

Рабочие условия эксплуатации датчиков приведены в таблице 10.

Таблица 10

Знак утверждения типа

наносится на лицевую сторону корпуса датчика методом наклейки и на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским методом.

Комплектность

Комплект поставки датчиков приведен в таблице 11.

Таблица 11

Поверка

осуществляется по документу МП-242-1889-2015 «Датчики горючих и токсичных газов Millennium II, Millennium II Basic. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» «13» января 2015 г.

Основные средства поверки:

- поверочный нулевой газ (ПНГ) - воздух марки Б по ТУ 6-21-5-85 в баллоне под давлением;

- азот газообразный особой чистоты сорт 2 по ГОСТ 9293-74 в баллоне под давлением;

- стандартные образцы состава газовые смеси, выпускаемые по ТУ 6-16-2956-92 в баллонах под давлением;

- рабочий эталон 1-го разряда генератор газовых смесей ГГС по ШДЕК.418313.900 ТУ в комплекте со стандартными образцами газовых смесей в баллонах под давлением, выпускаемыми по ТУ 6-16-2956-92 и ТУ 2114-014-20810646-2014;

- рабочий эталон 1-го разряда комплекс ГГП-1, диапазон воспроизводимых довзрывоопасных концентраций целевых компонентов от 5 до 50 % НКПР, пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения содержания определяемого компонента от ± 10 % до 5 %.

Сведения о методах измерений

Методика измерений приведена в документах «Millennium II. Руководство по эксплуатации» (MAN-076) и «Millennium II Basic. Руководство по эксплуатации» (MAN-082).

Нормативные документы

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

2 ГОСТ Р 52350.29-1-2010 Взрывоопасные среды. Часть 29-1. Газоанализаторы. Общие технические требования и методы испытаний газоанализаторов горючих газов.

3 ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия.

4 ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

5 Техническая документация изготовителя "Net Safety Monitoring Inc.", Канада.