Анализаторы растворенного водорода МАРК-501

Назначение

Анализаторы растворенного водорода МАРК-501 (в дальнейшем - анализаторы) предназначены для измерения массовой концентрации растворенного в воде водорода и процентного содержания водорода в газовой среде, а также температуры анализируемой среды.

Область применения - контроль содержания малых концентраций водорода на объектах теплоэнергетики, а также в других областях промышленности, где требуется контроль содержания водорода в жидкостях и газах.

Описание

В состав анализатора входят:

- блок преобразовательный (БП);

- датчик водородный ДВ-501 с соединительным кабелем длиной 2 м.

Анализатор растворенного водорода МАРК-501 представляет собой малогабаритный микропроцессорный прибор, предназначенный для измерения массовой концентрации растворенного в воде водорода и процентного содержания водорода в газовой среде, а также температуры анализируемой среды.

Измеренные значения концентрации водорода с индикацией в мкг/дм3, в % об. или температуры с индикацией в градусах Цельсия (в зависимости от режима измерения) выводятся на отсчетное устройство - цифровой жидкокристаллический индикатор (в дальнейшем - индикатор).

Для измерения содержания водорода в анализаторе используется амперометрический датчик, работающий по принципу полярографической ячейки закрытого типа.

Электроды погружены в раствор электролита, который отделен от контролируемой среды мембраной, проницаемой для водорода, но непроницаемой для жидкости и паров воды. Водород из анализируемой среды диффундирует через мембрану в тонкий слой электролита между анодом и мембраной и вступает в электрохимическую реакцию на поверхности анода, который поляризуется внешним напряжением, приложенным между электродами. При этом в датчике вырабатывается сигнал постоянного тока, который при фиксированной температуре пропорционален концентрации растворенного водорода в контролируемой среде.

Чувствительность датчика водорода (коэффициент пропорциональности) возрастает с повышением температуры контролируемой среды. Для компенсации этой зависимости в анализаторе применяется автоматическая температурная коррекция с использованием термодатчика, размещенного в одном корпусе с датчиком водорода.

Выходной сигнал датчика водорода поступает на усилитель блока преобразовательного, а с выхода усилителя - на аналого-цифровой преобразователь (АЦП).

АЦП преобразует сигналы с датчиков водорода и температуры в коды, поступающие на микроконтроллер.

Микроконтроллер производит обработку полученных кодов и выводит информацию на жидкокристаллический индикатор.

Градуировка анализатора - полуавтоматическая, по двум точкам:

- по безводородной («нулевой») среде;

- по эталонной водородной среде 100 % влажности с учетом атмосферного давления в момент градуировки.

Для автоматического учета атмосферного давления при градуировке анализатора по атмосферному воздуху используется встроенный датчик давления.

Технические характеристики

Диапазон измерения анализатора:

— при измерении массовой концентрации водорода, мкг/дм3...............от 0 до 2000;

- при измерении объемной доли .                ., % об..................от 0 до 100.

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности анализатора при температуре анализируемой среды (20,0 ± 0,2) °C, при температуре окружающего воздуха (20 ± 5) °C:

- при измерении массовой концентрации, мкг/дм3...............................±(1,0 + 0,0356);

- при измерении объемной доли :        , % об..........................± (0,06 + 0,035А).

г де С - здесь и далее по тексту - измеряемое значение массовой концентрации водорода в анализируемой водной среде, мкг/дм3;

А - измеряемое значение объемной доли :        водорода в анализируемой га

зовой среде при влажности 100 %, % об.

Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности анализатора, обусловленной изменением температуры анализируемой среды, на каждые ± 5 °C от нормальной (20,0 ± 0,2) °C в пределах всего рабочего диапазона температур от плюс 5 до плюс 50 °C:

— при измерении массовой концентрации, мкг/дм3.............................± (0,3 + 0,0136);

— при измерении объемной доли ., % об.........................± (0,02 + 0,01 ЗА).

Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности анализатора, обусловленной изменением температуры окружающего воздуха, на каждые ± 10 °C от нормальной (20 ± 5) °C в пределах всего рабочего диапазона от плюс 5 до плюс 50 °C:

— при измерении массовой концентрации, мкг/дм3................................± 0,0075С;

— при измерении объемной доли        , % об..................................± 0,0075Л.

Диапазон измерения температуры анализируемой среды, °C..............от 0 до плюс 50.

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности анализатора при измерении температуры анализируемой среды при температуре окружающего воздуха (20 ± 5) °C, °C................................... ±0,3.

Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности анализатора при измерении температуры анализируемой среды, обусловленной изменением температуры окружающего воздуха, на каждые ± 10 °C от нормальной (20 ± 5) °C в пределах всего рабочего диапазона от плюс 1 до плюс 50 °C, °C...............................................................± 0,2.

Предел допускаемого значения времени установления показаний при измерении массовой концентрации или объемной доли :        водорода toy, мин.............................5.

Предел допускаемого значения времени установления показаний анализатора при измерении массовой концентрации или объемной доли        : водорода ty, мин.................40.

Предел допускаемого значения времени установления показаний при измерении температуры анализируемой водной среды to,9, мин.....................................................................7.

Предел допускаемого значения времени установления показаний при измерении температуры анализируемой водной среды ty, мин.........................................................20.

Нестабильность показаний анализатора за время 8 ч, не более: — при измерении массовой концентрации, мкг/дм3......................................± 0,0175С;

— при измерении объемной доли .       , % об...................................± 0,0175 А.

Электрическое питание анализатора осуществляется от автономного источника постоянного тока напряжением от 2,4 до 3,4 В (два щелочных гальванических элемента типа АА).

Потребляемая мощность анализатора (при номинальном значении напряжения питания 3,0 В), мВт, не более....................................................................................10.

По устойчивости к климатическим воздействиям группа исполнения анализатора по ГОСТ Р 52931-2008-В4.

По устойчивости к механическим воздействиям исполнение анализатора по ГОСТ Р 52931-2008-L1.

Габаритные размеры и масса узлов анализаторов соответствуют значениям, приведенным в таблице 1.1.

Средняя наработка на отказ, ч, не менее....................................................... 20000.

Среднее время восстановления работоспособности, ч, не более...........................2.

Средний срок службы анализаторов, лет, не менее..........................................10.

Средняя наработка на отказ, ч, не менее....................................................... 20000.

Среднее время восстановления работоспособности, ч, не более...........................2.

Средний срок службы анализаторов, лет, не менее..........................................10.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на специальную табличку на задней панели прибора методом наклейки и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

Комплект поставки соответствует таблице.

Поверка

Поверка анализатора растворенного водорода МАРК-501 производится в соответствии с документом «Анализатор растворенного водорода МАРК-501. Методика поверки», приведенным в Руководстве по эксплуатации ВР53.00.000РЭ и согласованным с руководителем ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ» в августе 2009 г.

Перечень основных средств, необходимых для поверки:

- водородно-азотные поверочные газовые смеси ТУ 6-16-2956-2001 (ПГС):

ГСО 3929-87 от 10 до 19 % об.;

ГСО 3936-87     от 58,0 до 68,8 % об.;

ГСО 3941-87     от 97,0 до 99,0 % об.;

- мультиметр цифровой АРРА-305;

- секундомер механический СОСпр-2б-2-000 ТУ 25-1894.003-90;

- барометр-анероид БАММ-1 ТУ-25-04-15-13-79;

- гигрометр психометрический типа ВИТ-1;

- воздушный ротаметр РМ-Д 0,0631 УЗ ГОСТ 13045-81;

- термостат жидкостный ТЖ-ТС-01/26;

- лабораторный электронный термометр ЛТ-300;

- трубка ПВХ СТ-18; 0внутр. 16x2 L=60 мм ТУ 2247-465-00208947-2006;

- стакан цилиндрический СЦ-1 ГОСТ 23932-79Е;

- вода дистиллированная ГОСТ 6709-72.

Межповерочный интервал 1 год.

Нормативные документы

ГОСТ 22729-84 «Анализаторы жидкостей ГСП. Общие технические условия». Технические условия ТУ 4215-031-39232196-2009.

Заключение

Тип «Анализаторы растворенного водорода МАРК-501» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.