Генераторы газовых смесей ГГС мод. ГГС-Р, ГГС-Т, ГГС-К, ГГС-03-03

Назначение

Генераторы газовых смесей ГГС модификаций ГГС-Р, ГГС-Т, ГГС-К, ГГС-03-03 (далее - генераторы) являются рабочими эталонами 1-го разряда в соответствии с ГОСТ 8.578-2014 и предназначены для воспроизведения единицы объемной (молярной) доли и (или) массовой концентрации определяемых компонентов (перечень приведен в таблицах 3 и 4) в бинарных газовых смесях.

Описание

Принцип действия генераторов основан на динамическом газовом смешении двух потоков газа обеспечиваемое двумя способами:

- путем смешения чистых газов или разбавлением промежуточной газовой смеси (мод. ГГС-Р, ГГС-К, ГГС-03-03). Регулирование и измерение расходов исходного газа и газа-разбавителя осуществляется при помощи тепловых регуляторов массового расхода;

- путем смешения потоков газов, один из которых (разбавитель) регулируется и измеряется с помощью теплового регулятора массового расхода, а второй (целевой газ) задается источником микропотока (ИМ), находящимся в термостате с контролируемой температурой (мод. ГГС-Т, ГГС-К). ИМ представляет собой ампулу с проницаемой стенкой, заполненную жидкостью или сжиженным газом. При заданной температуре вещество диффундирует через стенку ампулы в поток газа-разбавителя с постоянной скоростью, характеризующейся производительностью источника.

Генераторы газовых смесей ГГС модификации ГГС-Р, ГГС-Т, ГГС-К, ГГС-03-03 выпускаются в следующих модификациях ГГС-Р, ГГС-Т, ГГС-К, ГГС-03-03, которые отличаются наличием (отсутствием) рабочих каналов и возможностью хранения нескольких калибровок. У генераторов модификаций ГГС-Р и ГГС-03-03 имеется только канал динамического разбавления. Модификации ГГС-Р и ГГС-03-03 отличаются друг от друга тем, что у модификации ГГС-Р имеется другая электроника, обеспечивающая возможность хранения до 4 калибровок по исходным газовым компонентам, а модификация ГГС-03-03 представляет собой более простую версию генератора, с возможностью калибровки только по 1 исходному газовому компоненту. У генераторов модификации ГГС-Т имеется только термодиффузионный канал. У генераторов модификации ГГС-К имеется канал динамического разбавления и термодиффузионный канал, а так же возможность хранения до 4 калибровок по исходным газовым компонентам.

Требуемые значения расходов по каналам и значения объемной (молярной) доли (массовой концентрации) компонентов в приготавливаемой смеси определяются расчетным путем в ручном режиме (мод. ГГС-Р, ГГС-Т, ГГС-К, ГГС-03-03), в автономном режиме с помощью внутреннего контроллера (мод. ГГС-Р, ГГС-Т, ГГС-К) и в автоматическом режиме с помощью программы внешнего управления (мод. ГГС-Р, ГГС-Т, ГГС-К, ГГС-03-03).

Генераторы конструктивно выполнены в одном блоке, в состав которого входят газовая система и устройство управления.

Газовая система включает регуляторы массового расхода, систему соединенных трубопроводов из нержавеющей стали (Х18Н10Т), смесительную камеру, клапан электромагнитный трехходовой (мод. ГГС-К), пневматическое сопротивление (мод. ГГС-К, ГГС-Т) и термостат (мод. ГГС-К, ГГС-Т).

На передней панели генераторов расположены:

- четырехстрочный жидкокристаллический дисплей (мод. ГГС-Р, ГГС-Т, ГГС-К);

- 3 однострочных индикатора (5 символов) (мод. ГГС-03-03);

- кнопки клавиатуры;

- крышка термостата (только для мод ГГС-Т и ГГС-К).

На задней панели:

- разъем RS-232;

- генераторы мод ГГС-Р, ГГС-К, ГГС-03-03 имеют три входа подачи газов: один - для газа-разбавителя и два для исходного газа.

- генераторы мод ГГС-Т имеют один вход для подачи газа разбавителя.

- генераторы мод ГГС-Р, ГГС-Т, ГГС-03-03 имеют один выход для отбора приготавливаемой смеси.

- генераторы мод ГГС-К имеют два выхода для отбора приготавливаемой газовой смеси: один - при работе в режиме смешения чистых газов (выход из смесителя) и другой - при работе с ИМ (выход из термостата).

Существует возможность управления генератором с помощью ПК. Обмен информацией с ПК осуществляется по интерфейсу последовательному радиальному RS 232.

Генераторы представляют собой стационарный прибор в обыкновенном исполнении по ГОСТ Р 52931-2008.

Общий вид генераторов со схемой пломбировки от несанкционированного доступа и обозначением места нанесения знака поверки представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Общий вид генераторов газовых смесей ГГС модификаций ГГС-Р, ГГС-Т, ГГС-К, ГГС-03-03

Программное обеспечение

Программное обеспечение генераторов состоит из двух модулей:

1) встроенное «ГГС-Р контроллер» (мод ГГС-Р), «ГГС-Т контроллер» (мод ГГС-Т), «ГГС-К контроллер» (мод ГГС-К), «ГГС-03-03 контроллер» (мод ГГС-03-03)

2) автономное «ГГС-Р» (мод ГГС-Р), «ГГС-Т» (мод ГГС-Т), «ГГС-К» (мод ГГС-К), «ГГС-03-03» (мод ГГС-03-03)

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

Автономное программное обеспечение генераторов для персонального компьютера под управлением ОС семейства Windows ® предназначено для задания режимов работы генераторов и просмотров результатов измерений в реальном времени.

Программное обеспечение является полностью метрологически значимым.

Влияние программного обеспечения комплекса учтено при нормировании метрологических характеристик.

Уровень защиты программного обеспечения - «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Таблица 1 - Идентификационные данные встроенного программного обеспечения

Таблица 2 - Идентификационные данные автономного программного обеспечения

Технические характеристики

Таблица 3 - Метрологические характеристики генераторов модификации ГГС-Р, ГГС-К, ГГС-03-03

) Верхний предел диапазона воспроизведения (99 %) справедлив только для модификаций ГГС-Р и ГГС-К в случаях калибровки генераторов по реальным технически чистым газам. В противном случае верхний предел диапазона воспроизведения объемной (молярной) доли составит не более 10 %. Перечень калибровочных газов согласовывается с производителем при заказе. Для модификации ГГС-03-03 верхний предел диапазона воспроизведения объемной (молярной) составляет не более 10 %.

2) Диапазон воспроизведения (св 1,0-10’5 - 1,0-10’2 вкл) для целевых компонентов азот (N2) и кислород (O2) возможен только при комплектовании генераторов регуляторами расхода газа с металлическими уплотнениями.

Примечание 1:

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, %;

Примечание 2:

Генераторы модификаций ГГС-Р, ГГС-К в стандартном варианте калибруются по газу азоту (воздуху). В зависимости от технических требований к генераторам калибровка каналов измерения и регулирования расхода может быть проведена по нескольким технически чистым газам (от 1 до 4).

Генераторы модификаций ГГС-03-03 в стандартном варианте калибруются по азоту (воздуху). В зависимости от технических требований к генераторам калибровка каналов измерения и регулирования расхода может быть проведена по одному из следующих газов: гелий, аргон, диоксид азота.

Примечание 3:

Генераторы модификаций ГГС-Р, ГГС-К, ГГС-03-03 не предназначены для приготовления взрывоопасных смесей.

Примечание 4:

В качестве исходных целевых газов для генераторов модификаций ГГС-Р, ГГС-К, ГГС-03-03 должны использоваться бинарные газовые смеси - эталоны сравнения (по Хд 2.706.136, Хд 2.706.138, Хд 2.706.141 и др.), ГСО-ПГС 0-го, 1-го, 2-го разряда (по ТУ 6-16-2956-01, ТУ 0272013-20810646-2014) с содержанием определяемого компонента не более 10 % в калибровочном газе, технические чистые газы (при наличии соответствующих калибровок в генераторе), соответствующие требованиям по допускаемой относительной погрешности аттестации исходной ГС указанным в таблице 3.

В качестве газа-разбавителя для генераторов ГГС-Р, ГГС-К, ГГС-03-03 должны использоваться технически чистые газы и ПНГ: азот высокой чистоты (особой чистоты по ГОСТ 9293-74 или ТУ 2114-004-05798345-2009, ТУ 6-21-39-96), воздух (по ТУ 6-21-5-82), аргон сорт высший ГОСТ 10157-79 или высокой чистоты по ТУ 6-21-12-94, гелий газообразный марки «А» по ТУ 51-940-80. В качестве источника воздуха для генераторов модификаций ГГС-Р, ГГС-К, ГГС-Т, ГГС-03-03 могут использоваться генераторы нулевого воздуха внесенные в Госреестр РФ.

В качестве газа-разбавителя для генераторов модификаций ГГС-Т должны использоваться технически чистые газы и ПНГ: азот высокой чистоты (особой чистоты по ГОСТ 9293-74 или ТУ 2114-004-05798345-2009, ТУ 6-21-39-96), воздух (по ТУ 6-21-5-82), метан (по ТУ 51-841-87).

Таблица 4 - Метрологические характеристики генераторов модификации ГГС-Т, ГГС-К

*) - диапазон воспроизведения массовой концентрации целевого компонента 0,000002 - 0,00002 мг/м3 для ИМ-Hg по ШДЕК 418319.011 ТУ возможен только при использовании генераторов модификации ГГС-Т с верхним пределом измерения и регулирования расхода 50 дм3/мин.

Таблица 5 - Параметры расхода газовой смеси

Таблица 6 - Технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на этикетку, приклеенную на корпус генератора липкой аппликацией по ТУ 29.01-46-81 и на эксплуатационную документацию.

Комплектность

Таблица 7 - Комплектность генераторов газовых смесей ГГС модификаций ГГС-Р, ГГС-Т, ГГС-К, ГГС-03-03

Поверка

осуществляется по документу МП-242-1849-2015 "Генераторы газовых смесей ГГС модификаций ГГС-Р, ГГС-Т, ГГС-К, ГГС-03-03. Методика поверки", утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 10.07. 2015 г.

Основные средства поверки: калибратор расхода газа Cal=Trak SL-800, пределы допускаемой относительной погрешности ± 0,2 %, эталонные установки, входящие в состав Государственного первичного эталона единиц молярной доли и массовой концентрации компонентов в газовых средах ГЭТ 154-2011, термометр сопротивления платиновый низкотемпературный ТСПН-4М в комплекте с преобразователем сигналов ТС и ТП «Теркон», диапазон температур 0...+156, пределы допускаемой абсолютной погрешности ± 0,01 °С, эталоны сравнения - источники микропотоков газов и паров (полный перечень указан в приложении В методики поверки МП-242-1849-2015), газовые смеси - эталоны сравнения по ГОСТ 8.578-2008 (полный перечень указан в приложении Б методики поверки МП-242-1849-2015).

Допускается применение аналогичных средств поверки обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на корпус генераторов.

Сведения о методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

ГОСТ 8.578-2014 ГСИ Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах

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

Техническая документация ООО «МОНИТОРИНГ»