Газоанализаторы ИВЭ-50-4

Назначение

Газоанализаторы ИВЭ-50-4 (далее - газоанализаторы) предназначены для непрерывных автоматических измерений объемной доли или массовой концентрации горючих газов (CH4, C3H8, £(С2-С1о)-суммы углеводородов) и объемной доли и массовой концентрации токсичных газов (H2S, NH3, CO, NO2) во взрывоопасных газовых средах и преобразования измеряемых величин в унифицированный выходной сигнал силы постоянного тока, а также в цифровой сигнал.

Описание

Принцип действия газоанализаторов определяется типом используемого сенсора.

Принцип действия электрохимических сенсоров заключается в том, что анализируемый окружающий воздух диффундирует через капилляры к измерительному электроду, на котором происходит электрохимическая реакция. Между измерительным электродом и дополнительным электродом сравнения в результате этой реакции возникает соответствующая постоянная разность потенциалов, пропорциональная содержанию определяемого компонента.

Принцип действия инфракрасных (оптических) сенсоров основан на зависимости поглощения инфракрасного излучения молекулами определяемого компонента от концентрации. Анализируемый воздух диффундирует в измерительную кювету. В сенсоре находится излучатель - источник инфракрасного излучения с широкой полосой. Излучение проникает в кювету, многократно отражается, выходит через оптическую щель и попадает на два узкополосных интерференционных фильтра: измерительный и сравнительный, из которых состоит двухэлементный детектор. Если кювета заполнена анализируемой смесью, то часть излучения поглощается в области длины волны измерительного фильтра, и измеряющий детектор дает изменившийся электрический сигнал. Сигнал соответствующего сравнительного детектора остается неизменным. Колебания энергии излучения, загрязнения кюветы и щели, а также помехи от пыли и аэрозолей воздуха действуют на оба детектора в равной степени, и их влияние скомпенсировано.

Газоанализаторы являются стационарными приборами непрерывного действия.

Конструктивно газоанализаторы представляют собой взрывонепроницаемую оболочку, состоящую из корпуса и завинчивающейся крышки. На внешней стороне корпуса расположены кабельные вводы и присоединенный блок сенсора. Внутри - плата индикации и управления, дисплей для отображения результатов измерений, кнопки управления. Через кабельные вводы осуществляется питание газоанализатора и вывод информации.

Блок сенсора состоит из корпуса, внутри которого находятся плата сенсора и сменный электрохимический или инфракрасный оптический датчик.

Специальный защитный фильтр обеспечивает необходимую защиту сенсора от пыли и повышенной влажности окружающей среды.

Газоанализаторы выпускаются в различных модификациях: ИВЭ-50-4.1, ИВЭ-50-4.1М, ИВЭ-50-4.1(Н2)М, ИВЭ-50-4.2, ИВЭ-50-4.2М, ИВЭ-50-4.2(Н2), ИВЭ-50-4.3, ИВЭ-50-4.3М, ИВЭ-50-4.4М, ИВЭ-50-4.5, ИВЭ-50-4.6 отличающихся метрологическими и техническими характеристиками в соответствии со структурной схемой условного обозначения газоанализаторов. Газоанализаторы также выпускаются в различных корпусах, отличающихся цветом и размером.

Газоанализаторы модификаций ИВЭ-50-4.1, ИВЭ-50-4.1М, ИВЭ-50-4.1(Н2)М, ИВЭ-50-4.2, ИВЭ-50-4.2М, ИВЭ-50-4.2(Н2), ИВЭ-50-4.3, ИВЭ-50-4.3М, ИВЭ-50-4.5, ИВЭ-50-4.6 имеют светодиодную индикацию и жидкокристаллический дисплей.

Результаты измерений отображаются на жидкокристаллическом дисплее и могут быть представлены (по заказу) в единицах объемной доли: %, % НКПР или массовой концентрации мг/м3 или г/м3 (CH4, C3H8, £(С2-С10)-суммы углеводородов); объемной доли млн-1 или массовой концентрации мг/м3 (H2S, NH3, CO, NO2).

В газоанализаторах предусмотрены следующие выходные сигналы:

- унифицированный аналоговый выходной сигнал от 4 до 20 мА (модификации ИВЭ-50-4.1, ИВЭ-50-4.1М, ИВЭ-50-4.1(Н2)М, ИВЭ-50-4.2, ИВЭ-50-4.2М, ИВЭ-50-4.2(Н2), ИВЭ-50-4.3, ИВЭ-50-4.3М);

- цифровой сигнал, интерфейс RS-485 с протоколом Modbus, MQTT, HART (модификации ИВЭ-50-4.1, ИВЭ-50-4.1М, ИВЭ-50-4.1(Н2)М, ИВЭ-50-4.2, ИВЭ-50-4.2М, ИВЭ-50-4.2(Н2), ИВЭ-50-4.3, ИВЭ-50-4.3М);

- радиоканал 868 МГц (модификация ИВЭ-50-4.5) и сеть GSM (NB-IoT) с протоколом MQTT (модификация ИВЭ-50-4.6);

- дискретный сигнал срабатывания реле «сухой» контакт (модификация ИВЭ-50-4.2, ИВЭ-50-4.2М, ИВЭ-50-4.2(Н2), ИВЭ-50-4.3, ИВЭ-50-4.3М).

Газоанализаторы имеют два настраиваемых порога срабатывания сигнализации о превышении содержания определяемого компонента. Также газоанализаторы могут автоматически определять тип подключенного сенсора с применением предварительно сохраненных градуировочных характеристик и сигнализировать об отказе установленных сенсоров.

Способ отбора пробы - диффузионный.

Структурная схема условного обозначения газоанализаторов:

ИВЭ-50-4. Х Х - Х (max) - Х (max) - Х ___________________ ________ ________ (max) 1     23    4  5    4  5    4  5

1 - Сокращенное наименование газоанализатора;

2 - Модификация газоанализатора по таблице 1:

Таблица 1 - Код и описание газоанализаторов

3 - Диапазон рабочих температур окружающей среды при эксплуатации:

символ М указывает на расширенный диапазон рабочих температур: от минус 60 °С до плюс 60 °С. Если данный знак не указывается, то используется стандартный диапазон температур: от минус 45 °С до плюс 60 °С.

4 - Коды газов газоанализаторов по таблице 2:

Таблица 2 - Коды газов газоанализаторов

5 - Максимальная концентрация определяемого газа (для горючих - % НКПР, для токсичных - млн-1).

Одноканальные газоанализаторы модификаций ИВЭ-50-4.1, ИВЭ-50-4.1М, ИВЭ-50-4.1(Н2)М, ИВЭ-50—4.2, ИВЭ-50-4.2М, ИВЭ-50-4.2(Н2), ИВЭ-50-4.4М, ИВЭ-50-4.5, ИВЭ-50-4.6 измеряют довзрывоопасную концентрацию, объемную долю и массовую концентрацию CH4, C3H8, ^(Сг-С1о), объемную долю и массовую концентрацию H2S, NH3, CO, NO2. Трехканальные газоанализаторы модификаций ИВЭ-50-4.3, ИВЭ-50-4.3М по одному каналу измеряют довзрывоопасную концентрацию, объемную долю и массовую концентрацию CH4, C3H8, КС2-С10), по двум каналам измеряют объемную долю и массовую концентрацию H2S, NH3, CO, NO2.

Заводской номер наносится на маркировочную табличку (шильдик) любым технологическим способом в виде цифрового кода.

Нанесение знака поверки на газоанализаторы в обязательном порядке не предусмотрено. Пломбирование газоанализаторов не предусмотрено.

Общий вид газоанализаторов и маркировочной таблички представлен на рисунке 1.

б) модификации ИВЭ-50-4.1(Н2)М, ИВЭ-50-4.2(Н2)

а) модификации ИВЭ-50-4.1, ИВЭ-50-4.1М, ИВЭ-50-4.2, ИВЭ-50-4.2М

г) модификация ИВЭ-50-4.4М

в) модификации ИВЭ-50-4.3, ИВЭ-50-4.3М

д) модификации ИВЭ-50-4.5, ИВЭ-50-4.6

е) маркировочная табличка

Рисунок 1 - Общий вид газоанализаторов и маркировочной таблички

Программное обеспечение

Газоанализаторы имеют встроенное и внешнее программное обеспечение (далее - ПО). Встроенное ПО не имеет средств программирования или измерения метрологически значимых функций, доступных пользователю. Газоанализаторы имеют защиту встроенного ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений, реализованную изготовителем на этапе производства.

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений «высокий» в соответствии Р 50.2.077-2014. Влияние ПО газоанализаторов учтено при нормировании метрологических характеристик.

Внешнее ПО метрологически незначимо и используется для индикации показаний.

Идентификационные данные встроенного ПО приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Идентификационные данные встроенного ПО

Технические характеристики

Таблица 4 - Метрологические характеристики газоанализаторов с инфракрасными сенсорами

Таблица 5 - Метрологические характеристики газоанализаторов с электрохимическими сенсорами

Таблица 6 - Метрологические характеристики газоанализаторов

Таблица 7 - Технические характеристики газоанализаторов

Продолжение таблицы 7

Таблица 8 - Показатели надежности

Знак утверждения типа

наносится на табличку (шильдик), прикрепленную к корпусу газоанализатора, способом лазерной маркировки, механической гравировки или другим способом, принятым на предприятии-изготовителе, а также типографским способом на титульный лист паспорта и руководства по эксплуатации.

Комплектность

Комплектность средства измерений представлена в таблице 9.

Таблица 9 - Комплектность средства измерений

Сведения о методах измерений

приведены в разделе «Устройство и работа» руководства по эксплуатации.

Нормативные документы

ГОСТ 31610.20-1-2020 «Взрывоопасные среды. Часть 20-1. Характеристики веществ для классификации газа и пара. Методы испытаний и данные»

ГОСТ 13320-81 «Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия»

Приказ Росстандарта от 31.12.2020 № 2315 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах»

1336.413311.003ТУ «Газоанализаторы ИВЭ-50-4. Технические условия»