Назначение
Анализаторы жидкости промышленные «КВАРЦ-2» предназначены для непрерывного автоматического измерения удельной электрической проводимости (УЭП), рН, активности ионов натрия (р№) и массовой концентрации растворенного кислорода в жидких средах, а также вычисления по результатам измерений УЭП и р\а общего солесодержания и oNa.
Описание
Принцип действия анализатора заключается в измерении электрического сигнала, поступающего с датчиков физико-химических параметров жидкости:
потенциометрического (рН, pNa), амперометрического (массовая концентрация растворенного кислорода), кондуктометрического (УЭП). Анализатор обеспечивает возможность приведения результатов измерения к температуре 25 °C.
Конструктивно анализатор состоит из первичного преобразователя (датчика) и вторичного преобразователя (далее - преобразователь).
Преобразователь «КВАРЦ-2» выполнен в виде моноблока с расположенным на лицевой панели жидкокристаллическим индикатором для цифрового отображения результатов измерений.
Модификации анализаторов «КВАРЦ-2» различаются по виду измеряемой величины (pH, УЭП, pNa, cNa, массовая концентрация растворенного кислорода (концентрация О2) (см. таблицу 1), по наличию реле уставки сигнализации и выходного цифрового интерфейса (см. таблицу 2). Модификации анализаторов «КВАРЦ-2» для измерения УЭП различаются диапазоном измерения, напряжением питания и наличием выходных токовых сигналов (см. таблицу 3,4).
Каждая модификация преобразователя производится в нескольких исполнениях:
- преобразователь «КВАРЦ-2-А*-**-**» выполнен в виде портативного моноблока с расположенным на лицевой панели жидкокристаллическим индикатором для цифрового отображения результатов измерений и клавиатурой для выбора и управления режимами работы;
- преобразователь «КВАРЦ-2-Na-**-**» выполнен в виде моноблока с расположенным на лицевой панели жидкокристаллическим индикатором для цифрового отображения результатов измерений и клавиатурой для выбора и управления режимами работы;
- преобразователь «КВАРЦ-2-**-*У-**» имеет реле уставки сигнализации для обеспечения предупредительной индикации и дискретной сигнализации контактами реле с одновременной индикацией на цифровом индикаторе.
Преобразователь «КВАРЦ-2-**-**-**» (кроме «КВАРЦ-2-А*-**-**») обеспечивает по выбору пользователя преобразование значения измеряемой величины в один из следующих стандартных выходных токовых сигналов по ГОСТ 26.011-80:
- выходной сигнал 0-5 мА на сопротивлении нагрузки не более 2 кОм;
- выходной сигнал 0-20 мА на сопротивлении нагрузки не более 500 Ом;
- выходной сигнал 0-20 мА на сопротивлении нагрузки не более 500 Ом.
При включении в комплект поставки ионоселективных электродов утвержденного типа анализатор позволяет выполнять измерения массовой концентрации ионов натрия (cNa) и массовой концентрации растворенных веществ (в пересчете на NaCl).
Преобразователь «КВАРЦ-2-**-И*-**» обеспечивает возможность передачи внешним устройствам результата измерения измеряемой величины и значения температуры контролируемой среды, а также обмена с внешними устройствами другими данными с использованием по выбору пользователя одного из следующих цифровых интерфейсов с последовательным вводом - выводом данных:
- интерфейс с несимметричными цепями стыка с сигналами двухполюсной передачи для двухточечного соединения по ГОСТ 23675 (RS 232C);
- интерфейс с симметричными цепями стыка для многоточечного соединения по ГОСТ 23675 (RS 485).
Микропроцессорный контроллер, управляющий работой узлов и блоков анализатора, выполняет вычисление по результатам измерений УЭП и oNa значений общего солесодержания и р№ соответственно, а также автоматическую температурную компенсацию функций преобразования.
В конструкции преобразователя предусмотрено опломбирование, ограничивающее несанкционированный доступ к внутренним частям в период эксплуатации.
Общий вид анализатора «КВАРЦ-2» приведен на рис.1.
Место пломбирования
Рис.1. Общий вид анализатора «КВАРЦ-2-**-**-**».
Таблица 1
Модификации анализаторов «КВАРЦ-2»
Модификация | Измеряемая величина |
«КВАРЦ-2-Х*-**-**» | УЭП, массовая концентрация растворенных веществ |
«КВАРЦ-2-А*-**-**» | УЭП, массовая концентрация растворенных веществ |
«КВАРЦ-2-рН-**-**» | Значение рН |
«КВАРЦ-2-Na-**-**» | Значения pNa, cNa |
«КВАРЦ-2-О2-**-**» | Массовая концентрация растворенного кислорода |
Таблица 2
Модификации анализаторов «КВАРЦ-2»
Модификация | Наличие цифрового интерфейса (И) | Наличие реле уставки (У) |
«КВАРЦ-2-**-**» | нет | нет |
«КВАРЦ-2-**-И-**» | есть | нет |
«КВАРЦ-2-**-У-**» | нет | есть |
«КВАРЦ-2-**-ИУ-**» | есть | есть |
Таблица 3
Модификации анализаторов «КВАРЦ-2»
Модификация | Номинальное напряжение питания, В | Исполнение «с» |
«КВАРЦ-2-**-**-220» | 220 | нет |
«КВАРЦ-2-**-**-36» | 36 | нет |
«КВАРЦ-2-**-**-36с» | 36 | есть |
Таблица 4
Модификация | Диапазон измерений УЭП, мкСм/см и массовой концентрации растворенных веществ, мг/дм3 | Наличие выходного токового сигнала |
«КВАРЦ-2-Х0-**-**» | 0,05 - 1000 мкСм/см 0 - 500 мг/дм3 | есть |
«КВАРЦ-2-Х1-**-**» | 0,1 - 100 000 мкСм/см 0,05 - 70 000 мг/дм3 | есть |
«КВАРЦ-2-А0-**-**» | 0,05 - 10000 мкСм/см 0 - 5000 мг/дм3 | нет |
«КВАРЦ-2-А1-**-**» | 0,05 - 100 000 мкСм/см 0,0 - 70 000 мг/дм3 | нет |
Модификации анализаторов «КВАРЦ-2»
Программное обеспечение
Анализаторы имеют встроенное программное обеспечение, специально разработанное для решения задач управления прибором, считывания и сохранения результатов измерения и калибровочных характеристик.
Программное обеспечение (ПО) анализаторов запускается в автоматическом режиме после включения. Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений: соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010. Доступ к функции изменения настроечных параметров защищен паролем. Влияние встроенного программного обеспечения на метрологические характеристики учтено при нормировании метрологических характеристик. Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 5.
Таблица 5
Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентиф икатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
«КВАРЦ-2» | «КВАРЦ-2» | 5.х | 0х55АЕВ4С4 | CRC32 |
Технические характеристики
1. Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной абсолютной погрешности анализаторов приведены в Таблице 6.
Таблица 6
Модификация, измеряемая величина | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения(А) |
«КВАРЦ-2-Х0-**-**» УЭП | 0,01 - 1000 мкСм/см | +(0,004 +0,02Х), мкСм/см |
«КВАРЦ-2-Х1-**-**» УЭП | 0,1 - 100 000 мкСм/см | +(0,3 +0,02Х), мкСм/см |
«КВАРЦ-2-А0-**-**» УЭП | 0,01 - 10000 мкСм/см | +(0,004 +0,02Х), мкСм/см |
«КВАРЦ-2-А1-**-**» УЭП | 0,01 - 100 000 мкСм/см | +(0,03 +0,02Х), мкСм/см |
«КВАРЦ-2-рН-**-**» РН | 0 - 12,5 | +0,04 |
«КВАРЦ-2- Na -**-**» pNa | 2,36-9,36 pNa | +0,1 pNa |
«КВАРЦ-2- О2-**-**» Массовая концентрация растворенного кислорода: - диапазон наблюдений - диапазон измерений | 1,5 - 15 000 мкг/дм3 5 - 15 000 мкг/дм3 | +(2,5 +0,035Х), мкг/дм3 |
* Х - измеренное значение УЭП, мкСм/см
2. Пределы допускаемой дополнительной погрешности анализаторов от изменения температуры жидкости и от изменения температуры окружающего воздуха приведены в таблице 7.
Таблица 7
Модификации, измеряемая величина | От изменения температуры окружающего воздуха |
«КВАРЦ-2-Х0-**-**» | +0,5А**, |
«КВАРЦ-2-Х1-**-**» | +0,5А** |
«КВАРЦ-2-А0-**-**» | +0,5А ** |
«КВАРЦ-2-А1-**-**» | +0,5А ** |
«КВАРЦ-2-рН-**-**» | +0,25А** |
«КВАРЦ-2- Na -**-**» | +0,5А** |
«КВАРЦ-2- О2-**-**» | +0,15 А** |
** на каждые 10 °C отклонения температуры окружающего воздуха от границ,
соответствующих нормальным условиям применения.
3. Питание:
- от сети переменного тока, напряжение (220+22/-33) В, частота (50+1) Гц, - от сети переменного тока, напряжение (36+3,6/-5.4) В, частота (50+1) Гц.
4. Потребляемая мощность, не более 9 В •А.
5. Масса анализатора, не более, кг: 4,5.
6. Габаритные размеры преобразователя:
- модификации «КВАРЦ-2-А*-**-**», мм: 200 х.100 х 35,
- остальные исполнения: мм: 210 х 190 х 110.
7. Условия эксплуатации приборов:
- диапазон температуры окружающего воздуха: от 5 до 50 оС;
- диапазон относительной влажность воздуха: от 10 до 95 %, без конденсата;
- диапазон атмосферного давления: от 84 до 106,7 кПа.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на корпус вторичного преобразователя анализатора в виде клеевой этикетки и на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
- анализатор жидкости (в соответствии с заказом) - 1 шт.;
- набор для крепежа - 1 компл.;
- датчик - 1 компл.
- методика поверки - 1 экз.
- руководство по эксплуатации - 1 экз
Поверка
осуществляется по документу «Анализаторы жидкостей промышленные «КВАРЦ-2». Методика поверки», МП 4215-021-83753381-14, утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в апреле 2014 г.
Основные средства поверки:
- буферные растворы - рабочие эталоны рН 2-го разряда по ГОСТ 8.120-99 (готовят из стандарт-титров по ТУ 2642-001-42218836-96;
- кондуктометр лабораторный с диапазоном от 10-4 до 100 См/м погрешность не более ± 0,25 %, например КЛ-С-1;
- барометр-анероид, погрешность аттестации не более ± 0,5 кПа, например БАММ-1;
- Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77;
- микрокомпрессор АЭН-2 по ТУ 16-539-630-77;
- кислородно-азотные поверочные смеси (ПГС-ГСО);
- азот по ГОСТ 9293-74.
Сведения о методах измерений
Методики измерений изложены в руководствах по эксплуатации на конкретную модификацию.
Нормативные документы
1. ГОСТ 8.120-99 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений pH,
2. ГОСТ 8.457-2000 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений удельной электрической проводимости жидкостей,
3. ГОСТ Р 8.766-2011 - ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений массовой концентрации растворенных в воде газов (кислорода, водорода),
4. ГОСТ 22171-90 Анализаторы жидкости кондуктометрические лабораторные. Общие технические условия;
5. ГОСТ 27987-88 Анализаторы жидкости потенциометрические ГСП. Общие технические условия;
6. ГОСТ 22729-84 Анализаторы жидкостей ГСП. Общие технические условия;
7. Технические условия ТУ4215-021-83753381-14.
Рекомендации к применению
- выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской федерации обязательным требованиям;
- осуществление деятельности в области охраны окружающей среды;
- выполнение работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда.