Генераторы газовых смесей MGC101 мод. MGC101, MGC101P

Назначение

Генераторы газовых смесей MGC101 модификаций MGC101, MGC101P (далее - генераторы) предназначены для воспроизведения и передачи единицы объемной (молярной) доли компонентов в воздухе или азоте. Генераторы являются рабочими эталонами 1-го разряда в соответствии с Приказом Росстандарта от 14.12.2018 г. № 2664.

Описание

Принцип действия генераторов по каналу динамического разбавления заключается в смешении потоков исходного газа и газа-разбавителя, расход которых регулируется и измеряется с помощью регуляторов массового расхода газа. В качестве исходного газа используются стандартные образцы состава газовые смеси в баллонах под давлением 1-го или 2-го разряда. Генераторы обеспечивают приготовление газовых смесей с возможностью одновременного использования от одного до шести баллонов. В качестве газа-разбавителя применяется поверочный нулевой газ (ПНГ) - азот или воздух в баллонах под давлением или очищенный воздух от генераторов нулевого воздуха утвержденного типа.

Принцип действия генераторов по термодиффузионному каналу заключается в смешении потоков исходного газа, находящегося в термостате с контролируемой температурой, и газа-разбавителя, расход которого регулируется и измеряется с помощью регуляторов массового расхода газа. В качестве исходного газа используются рабочие эталоны 1-го разряда источниками микропотоков газов и паров утвержденного типа, представляющие 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.

Для получения ПГС озона в воздухе в генераторе используется встроенное устройство для получения озона из кислорода воздуха при воздействии УФ-излучения. Содержание озона в газовой смеси на выходе генератора зависит от степени интенсивности источника УФ -излучения - ртутной лампы.

От генератора или от внешнего источника озона ГС поступает на фотометр. Через кювету фотометра поочередно пропускается ГС озона и ПНГ. Приемник фотометра последовательно регистрирует интенсивность УФ-излучения, прошедшего через кювету с ГС (I) и ПНГ (I0). Концентрация озона в ГС пропорциональна поглощению УФ-излучения прошедшего через кювету с ГС (в соответствии с законом Бугера-Ламберта-Бера).

Принцип титрования в газовой фазе (преобразования NO в NO2) основан на реакции взаимодействия оксида азота (NO) с озоном, поступающим от генератора. Содержание NO2, в получаемой на выходе генератора ГС, пропорционально содержанию озона.

Генератор осуществляет приготовление поверочных газовых смесей (ПГС) с заданным содержанием следующих компонентов: NO, NO2, SO2, CO, CO2, О3, а также H2S, NH3, CH4 (углеводороды) и других компонентов по согласованию с производителем.

Конструктивно генераторы выполнены в одном блоке, в состав которого входят газовая система и устройство управления.

Генераторы имеют 2 модификации в зависимости от количества каналов приготовления ПГС:

- модификация MGC101 имеет три канала:  динамического разбавления,

термодиффузионный и титрования в газовой фазе;

- модификация MGC101P (с опцией UV Photometer) имеет четыре канала: динамического разбавления, термодиффузионный, титрования в газовой фазе и озона, который имеет фотометрический блок для измерений получаемой концентрации озона.

Генераторы могут работать в автоматическом или ручном режимах. В автоматическом режиме задается содержание компонента в ПГС и микропроцессор рассчитывает необходимый расход газов. В ручном режиме требуемые расходы газов вводятся оператором с помощью клавиатуры, расположенной на передней панели генераторов.

При помощи меню, отображаемого на дисплее генераторов, можно выбрать канал (компонент), задать необходимую концентрацию компонента в ГС и расход, ввести значение концентрации в исходной ГС, а также получить фактическое значение концентрации и расхода.

Генераторы имеют следующие выходные сигналы:

- показания цифрового дисплея;

- аналоговые выходы по току (от 0 до 20, от 4 до 20) мА и по напряжению (от 0 до 1, от 0 до 5, от 0 до 10, от 0 до 100) В;

- цифровой выход RS-232 или RS-485.

Общий вид генераторов приведен на рисунке 1.

Знак поверки наносится на корпус генераторов или на свидетельство о поверке.

Место нанесения знака поверки

Место пломбирования

Место нанесения знака поверки

Место пломбирования

Рисунок 1 - Общий вид генераторов

Программное обеспечение

Генераторы имеют встроенное программное обеспечение, разработанное фирмой -изготовителем.

Программное обеспечение осуществляет функции:

- ввода исходных данных для генерации ГС с помощью клавиатуры;

- расчета режимов генерации и концентрации ГС на выходе генератора, вывод информации на дисплей;

- корректировки выбранного режима генерации в ручном режиме;

- контроля состояния генерации и самодиагностика в процессе генерации;

- дистанционного управления через интерфейс RS-232;

- программирования последовательности генерируемых концентрации и времени их воспроизведения в автоматическом режиме;

- вывода информации о номере модели, версии программного обеспечения и заводском номер генератора.

Влияние встроенного ПО учтено при нормировании метрологических характеристик генераторов.

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

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО генераторов

Технические характеристики

Метрологические характеристики генераторов, приведенные в Таблице 2 для канала динамического разбавления выполняются при использовании исходных ГС - стандартных образцов состава газовых смесей в баллонах под давлением:

а) NO, NO2, SO2, H2S, NH3 в азоте (воздухе) с относительной погрешностью аттестации, приведенной в Таблице 2, объемная доля определяемого компонента в баллоне с исходной ГС не должна превышать 10 %;

б) СО и СН4 в азоте (воздухе) с относительной погрешностью аттестации, приведенной в Таблице 2, объемная доля углеводородов в исходной ГС не должна превышать 50 % НКПР (нижний концентрационный предел распространения пламени), значения которых приведены в ГОСТ Р МЭК 60079-20-1-2011;

Метрологические характеристики генераторов, приведенные в Таблице 2 для термодиффузионного канала выполняются при использовании источников микропотоков утвержденного типа рабочих эталонов 1-го разряда в соответствии с Государственной поверочной схемой, утвержденной приказом Росстандарта от 14.12.2018 г. № 2664.

Таблица 2 - Основные метрологические характеристики генераторов

Продолжение таблицы 2

Таблица 3 - Прочие метрологические характеристики генераторов

Продолжение таблицы 3

Таблица 4 - Основные технические характеристики генераторов

Знак утверждения типа

наносится на корпус генераторов и на титульный лист Руководства по эксплуатации.

Комплектность

Таблица 5 - Комплектность генераторов

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

Нормативные документы

Приказ Росстандарта от 14.12.2018 г. № 2664 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах»

Техническая документация фирмы - изготовителя