Назначение
Анализатор ртути промышленный «MERC» (далее - анализатор) предназначен для непрерывных измерений массовой концентрации паров ртути (далее - концентрации) в газовых средах (природный и технологический газ).
Описание
Принцип действия анализаторов основан на дифференциальном атомно-абсорбционном методе измерений массовой концентрации паров ртути, который реализуется с помощью зеема-новской поляризационной спектрометрии с высокочастотной модуляцией.
Источник излучения помещен в постоянное магнитное поле, под действием которого резонансная линия ртути с длиной волны 254 нм расщепляется на ряд зеемановских компонент, часть из которых остается в области максимального поглощения ртути и является аналитической линией, а другая часть, выходящая за пределы контура поглощения, формирует опорный сигнал. Разделение этих линий во времени происходит с помощью поляризационного модулятора. При появлении атомов ртути происходит поглощение резонансного излучения на длине волны аналитической линии, что вызывает появление разностного сигнала, пропорционального содержанию ртути.
Конструктивно анализаторы выполнены в виде моноблока. Источник излучения, помещенный в зазор между полюсными наконечниками постоянного магнита, возбуждается высокочастотным генератором. Излучение последовательно проходит через поляризационный модулятор, управляемый драйвером модулятора, аналитическую кювету и регистрируется фотодетектором, сигнал с которого поступает на блок электронной обработки.
Способ отбора пробы - принудительный, подача анализируемого газа в кювету анализатора происходит под действием встроенного побудителя расхода.
Алгоритм процедуры измерения состоит из двух последовательных этапов: контроля нуля и измерения. На этапе контроля нуля анализируемый газ до входа в аналитическую кювету проходит через специальный сорбционный фильтр, который поглощает ртуть (не менее 98 %) и пропускает бензол, толуол и др. компоненты газа. Полученный сигнал автоматически приводится к нулю. На втором этапе анализируемый газ прямо проходит в аналитическую кювету. По завершении процедуры на экран анализатора выводится значение массовой концентрации ртути в анализируемом газе.
Управление работой анализаторов, обработка измерительной информации и расчет результатов анализа проб осуществляется при помощи специального программного обеспечения, установленного на встроенном панельном компьютере.
Анализаторы выпускаются в следующих исполнениях:
- исполнение 1 с аналитической кюветой, имеющей длину оптического пути 9600 мм;
- исполнение 2 с аналитической кюветой, имеющей длину оптического пути 1600 мм.
Анализаторы следующие обеспечивают выходные сигналы:
- цифровые RS232/RS485, Ethernet;
- аналоговый в виде сигнала постоянного тока от 4 до 20 мА
Заводской номер в виде цифрового обозначения указывается на шильде в месте, показанном на рисунке 1. Нанесение знака поверки на СИ не предусмотрено.
Общий вид анализаторов показан на рисунке 1
Рисунок 1 - Общий вид анализатора ртути промышленного «MERC» и вид шильда Программное обеспечение
Анализатор имеет встроенное программное обеспечение (далее - ПО) LUMEX OBSERVER и автономное программное обеспечение «X-метр», предназначенные для управления работой анализаторов и процессом измерений.
ПО LUMEX OBSERVER выполняет следующие функции:
- сбор и обработка измерительной информации от фотоприемника анализатора;
- сохранение измерительной информации на жестком диске встроенного компьютера;
- формирование выходного сигнала через порты связи для дальнейшей обработки и хранения на внешних устройствах;
- создание отчетов по результатам измерений.
ПО «X-метр» выполняет следующие функции:
- отображение информации;
- контроль за работой анализатора;
- осуществления настроек анализатора.
Уровень защиты ПО LUMEX OBSERVER и «X-метр» от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «средний» по Р 50.2.077-2014.
Влияние ПО LUMEX OBSERVER и «X-метр» учтено при нормировании метрологических характеристик.
Сведения об идентификационных данных (признаках) ПО приведены в таблице 1.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | LUMEX OBSERVER | «X-метр» |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | 4.44 | 1.0.0.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 55b9664122fc46f7e486b 7e388cd3649 | 095F4H* |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | MD5 | CRC-16 |
| * формат представления контрольной суммы 0XXXH, где XXXX - контрольная сумма по алгоритму CRC16 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений массовой концентрации паров ртути, нг/м3 - исполнение 1 | от 1,0 до 20000 |
| - исполнение 2 | от 10 до 120000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности (60), % - исполнение 1 | +03hqi2}:l<* |
| - исполнение 2 | |
| Предел допускаемого относительного среднеквадратического отклонения выходного сигнала, % | 5 |
| Предел допускаемого среднеквадратического отклонения нулевых показаний, нг/м3 | |
| - исполнение 1 | 0,2 |
| - исполнение 2 | 1,0 |
| *С- значение массовой концентрации паров ртути, нг/м3 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Время выхода на режим, мин, не более | 30 |
| Объемный расход анализируемого газа на входе, дм3/мин, не менее | 4 |
| Коэффициент поглощения паров ртути встроенным сорбционным фильтром, не менее, % | 98 |
| Габаритные размеры (ДхШхВ), мм, не более | 382х485х685 |
| Масса анализаторов, кг, не более | 70 |
| Показатели надежности: | |
| - средняя наработка на отказ, ч, не менее | 9000 |
| - полный средний срок службы, лет, не менее | 5 |
| Напряжение питания, В | 230+20 |
| Частота питания, Гц | 50 + 1 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Маркировка взрывозащиты | 1 Ex db IIB T6 Gb |
| Степень защиты оболочки по ГОСТ IEC 60079-2-2013 | IP 66 |
| Вид взрывозащиты | взрывонепроницаемая оболочка (d) |
| Зона размещения | 1 |
| Подгруппа электрооборудования | IIB+H2 |
| Температурный класс | Т6 |
| Потребляемая мощность, ВА, не более | 190 |
| Условия эксплуатации: температура окружающего воздуха, °C | от 10 до 35 |
| относительная влажность (при 25 °C), %, не более | 80 |
| атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
| относительная влажность анализируемого газа (при 20°С), %, не более | 99 |
Анализатор имеет взрывозащищённое исполнение, соответствует требованиям Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах», ГОСТ 31610.0-2014 (IEC60079-0:2011), ГОСТ IEC 60079-1-2013 и может устанавливаться во взрывоопасных зонах согласно Ex-маркировке, ГОСТ IEC 6007914-2011.
Таблица 4 - Содержание неизмеряемых компонентов в анализируемой газовой смеси
| Наименование неизме-ряемого компонента | Содержание неизмеряемых компонентов в анализируемой газовой смеси в диапазоне измерений массовой концентрации ртути (нг/м3), мг/м3 |
| от 1,0 до 10 вкл. | св.10 до 100 вкл. | св.100 до 1000 вкл. | св. 1000 |
| Сероводород (№S) | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Диоксид серы (SO2) | 10 | 100 | 1000 | 1000 |
| Бензол (С6Ш) | 5 | 50 | 500 | 5000 |
| Оксиды азота (NOk) | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Меркаптаны суммарно | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Сумма ароматических углеводородов (не включая бензол) | 50 | 200 | 1000 | 1000 |
Знак утверждения типа
наносится на шильд с заводским номером и обозначением анализатора, прикрепляемый на боковой панели корпуса в виде наклейки, и титульный лист Руководства по эксплуатации методом компьютерной графики.
Таблица 5 - Комплектность анализаторов
| № | Название | Обозначение | Количество |
| 1 | Анализатор ртути промышленный | «MERC» | 1 шт. |
| 2 | Программное обеспечение (установлено на встроенном панельном компьютере) | LUMEX OBSERVER | 1 шт. |
| 3 | Комплект ЗИП | — | 1 шт. |
| 4 | Руководство по эксплуатации | РЭ КС 50.680-000 | 1 экз. |
| 5 | Паспорт | ПС КС 50.680-000 | 1 экз. |
| 6 | Методика поверки | МП-243-05-2019 | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе «Анализатор ртути промышленный «MERC». Руководство по эксплуатации» РЭ КС 50.680-000 раздел 2.
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 декабря 2018 № 2664 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах»
ТУ 4215-40-21189467-2018 Анализатор ртути промышленный «MERC». Технические условия
82448-21: Методика поверки МП 243-0005-2019Скачать6.5 Мб