Назначение
Датчики горючих газов Drager модели Polytron FX, Polytron 2XP Ex, PEX 3000 предназначены для измерений довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей в смеси с воздухом и передачи измерительной информации внешним устройствам.
Описание
Датчики горючих газов Drager модели Polytron FX, Polytron 2XP Ex, PEX 3000 (далее - датчики) являются одноканальными стационарными автоматическими приборами непрерывного действия.
Принцип действия датчиков - термохимический, основанный на изменении температуры и, вледствие этого, сопротивления каталитически активного чувствительного элемента при сгорании на нем горючих газов и паров.
Способ отбора пробы - диффузионный .
Выпускаемые модели датчиков и их отличительные особенности приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Модель датчика | Тип сенсора | Дисплей | Выходной сигнал | Материал корпуса и степень защиты от внешних воздействий | Маркировка взрывозащиты |
| Polytron FX | Ex PR M / PR * DD / HT * DD или Ex LC M | жидкокристаллический | 4-20 мА | алюминий с порошковым покрытием, IP 66 или нержавеющая сталь, IP 66 | 1ExdIICT4 X (минус 40 oC < T < 80 oC) 1ExdIICT6 X (минус 40 oC < T < 40 oC) |
| Polytron 2 ХР Ех | Ex PR M / PR * DD / HT * DD | жидкокристаллический, с подсветкой | 4-20 мА RS485 HART | алюминий, порошковое покрытие, IP 66 | 1ExdIICT4 X (минус 60 oC < T < 80 oC) 1ExdIICT6 X (минус 60 oC < T < 40 oC) |
| PEX 3000 | Ex PR M / PR * DD / HT * DD для исполнений XTR 0000, XTR 0001 Ex LC M для исполнений XTR 0010, XTR 0011 | светодиодный, смонтирован под крышкой корпуса | 4-20 мА | пластмасса, армированная стекловолокном (GPR), IP 65 / IP66 | 1ExdeIICT4 X (минус 40 oC < T < 85 oC) 1ExdeIICT5 X (минус 40 oC < T < 55 oC) 1ExdeIICT6 X (минус 40 oC < T < 40 oC) |
| Модель датчика | Тип сенсора | Дисплей | Выходной сигнал | Материал корпуса и степень защиты от внешних воздействий | Маркировка взрывозащиты |
| Ex PR Ml DD / Ex LC Ml / Ex HT M DD / Ex LC Ml для исполнения XTR 0090 Ex PR M3 DD / Ex HT M DD / Ex LC M3 / для исполнения XTR 0091 | | | | |
| Примечания: 1) Датчики модели Polytron 2 ХР Ех по дополнительному заказу могут быть оснащены релейным выходом (2 реле сигнализации и 1 реле неисправности), а также могут поставляться в комплекте с пультом дистанционного управления Polytron 2 XP Remote Control. 2) Последний символ в обозначении исполнения PEX 3000 указывает на расположение кабельного ввода (XTR 00х0 - кабельный ввод сверху, XTR 00х1 - сбоку). Исполнения, имеющие обозначения в виде XTR 009х оснащаются выносным датчиком, подключаемым через нижний кабельный ввод. 3) На месте знака «*» в маркировке сенсора указывается обозначение типа резьбы (M -метрическая, NPT - трубная конусная). |
Датчик обеспечивает выполнение следующих основных функций:
- непрерывное измерение содержания определяемых компонентов;
- отображение результатов измерений на встроенном дисплее;
- формирование унифицированного выходного аналогового токового сигнала постоянного тока (4 - 20) мА;
- формирование выходного цифрового сигнала HART, RS485 (только для Polytron 2 ХР Ех).
Датчики могут применяться в качестве самостоятельных измерительных приборов, в составе систем измерительных Regard-Polytron, выпускаемых фирмой “Drager Safety AG & Co.KGaA”, Германия, а также в составе других измерительных систем утвержденного типа, допущенных к применению на территории РФ.
Внешний вид датчиков приведен на рисунках 1 - 5.
Рисунок 1 - Датчик горючих газов Drager модели Polytron FX
Рисунок 2 - Датчик горючих газов Drager модели Polytron 2 XP Ex
а) внешний вид
б) внешний вид со снятой крышкой корпуса
Рисунок 3 - Датчик горючих газов Drager модели PEX 3000 исполнения XTR 0000 (исполнение XTR 0010 имеет аналогичный вид, отличается маркировкой)
Рисунок 4 - Датчик горючих газов Drager модели PEX 3000 исполнения XTR 0001 (исполнение XTR 0011 имеет аналогичный вид, отличается маркировкой)
Рисунок 5 - Датчик горючих газов Drager модели PEX 3000 исполнения XTR 0090 для применения с выносным датчиком типа Polytron SE Ex PR * DD или Polytron SE Ex HT M DD (исполнение XTR 0091 имеет аналогичный вид, отличается маркировкой)
Программное обеспечение
Датчики имеют встроенное программное обеспечение (далее - ПО), разработанное изготовителем специально для решения задач измерения довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров в воздухе.
ПО датчиков обеспечивает следующие основные функции:
- обработку и передачу измерительной информации от первичного измерительного преобразователя;
- формирование выходного аналогового сигнала (4 - 20) мА;
- формирование выходного цифрового сигнала HART, RS485 (только для Polytron 2 ХР Ех);
- самодиагностику аппаратной части датчика;
- настройку нулевых показаний и чувствительности датчика.
ПО датчика реализует следующие расчетные алгоритмы:
Лист № 6
Всего листов 10
1) вычисление значений довзрывоопасной концентрации определяемого компонента по данным от первичного измерительного преобразователя;
2) вычисление значений выходного аналогового сигнала;
3) непрерывную самодиагностику аппаратной части датчика.
ПО датчика идентифицируется через сервисное меню посредством вывода на дисплей номера версии.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 2 - Идентификационные данные ПО
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления программного обеспечения |
| Polytron TX/FX | 4543425 | 48 | CF08 | 16 bit checksum of 14-bit words |
| Polytron 2 XP Tox EX | 8315149 | 31.0 | 285BE3E | 16-bit checksum |
| PEX3x00_Version2_3 | 8318XX0 | 2.3 | 0x0D21 | 16-bit checksum |
| Примечание - номер версии ПО должен быть не ниже указанной в таблице. Значения контрольных сумм, указанные в таблице, относятся только к файлам встроенного ПО (firmware) указанных версий. |
Влияние встроенного программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик датчиков.
Датчики имеют защиту встроенного программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений. Уровень защиты соответствует уровню "С" по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
1) Диапазоны измерений, пределы допускаемой основной погрешности датчиков приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Модель датчика и тип сенсора | Определяемый компонент | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, % НКПР |
| довзрывоопасных концентраций, % НКПР | объемной доли, % |
| Polytron FX / Polytron 2 ХР сенсорами Ex PR M / PR * DD / HT * DD PEX 3000 с сенсорами Ex PR M / PR * DD / HT * DD | метан (CH4) | От 0 до 50 | От 0 до 2,2 | ± 5 |
| пропан (С3Н8) | От 0 до 50 | От 0 до 0,85 | ± 5 |
| этан (С2Н6) | От 0 до 50 | От 0 до 1,25 | ± 5 |
| бутан (С4Н10) | От 0 до 50 | От 0 до 0,7 | ± 5 |
| изобутан (и-С4Н10) | От 0 до 50 | От 0 до 0,65 | ± 5 |
| пентан (С5Н12) | От 0 до 50 | От 0 до 0,7 | ± 5 |
| циклопентан (C5H10) | От 0 до 50 | От 0 до 0,7 | ± 5 |
| гексан (С6Н14) | От 0 до 50 | От 0 до 0,5 | ± 5 |
| бензол (C6H6) | От 0 до 50 | От 0 до 0,6 | ± 5 |
| этилен (С2Н4) | От 0 до 50 | От 0 до 1,15 | ± 5 |
| пропилен (C3H6) | От 0 до 50 | От 0 до 1,0 | ± 5 |
| оксид этилена (C2H4O) | От 0 до 50 | От 0 до 1,3 | ± 5 |
| Модель датчика и тип сенсора | Определяемый компонент | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, % НКПР |
| довзрывоопасных концентраций, % НКПР | объемной доли, % |
| водород (Н2) | От 0 до 50 | От 0 до 2,0 | ± 5 |
| аммиак (NH3) | От 0 до 50 | От 0 до 7,5 | ± 5 |
| винилхлорид (C2H3Cl) | От 0 до 50 | От 0 до 1,8 | ± 5 |
| 1,2-дихлорэтан (CH2ClCH2Cl) | От 0 до 50 | От 0 до 3,2 | ± 8 |
| этилбензол (С8Н10) | От 0 до 50 | От 0 до 0,5 | ± 5 |
| изопропиловый спирт (С3Н8О) | От 0 до 50 | От 0 до 1,0 | ± 5 |
| метилтретбутиловый эфир (С5Н12О) | От 0 до 50 | От 0 до 0,8 | ± 5 |
| Polytron FX с сенсором Ex LC M PEX 3000 с сенсором Ex LC * | метан (CH4) | От 0 до 10 | От 0 до 0,22 | ± 2,0 |
| пропан (С3Н8) | От 0 до 10 | От 0 до 0,17 | ± 2,5 |
| бутан (С4Ню) | От 0 до 10 | От 0 до 0,14 | ± 2,5 |
| изобутан (и-С4Н10) | От 0 до 10 | От 0 до 0,13 | ± 2,5 |
| пентан (С5Н12) | От 0 до 10 | От 0 до 0,14 | ± 2,5 |
| циклопентан (C5H10) | От 0 до 10 | От 0 до 0,14 | ± 2,5 |
| гексан (С6Н14) | От 0 до 10 | От 0 до 0,10 | ± 2,5 |
| бензол (C6H6) | От 0 до 10 | От 0 до 0,12 | ± 2,5 |
| этилен (С2Н4) | От 0 до 10 | От 0 до 0,23 | ± 2,5 |
| пропилен (C3H6) | От 0 до 10 | От 0 до 0,2 | ± 2,5 |
| оксид этилена (C2H4O) | От 0 до 10 | От 0 до 0,26 | ± 2,5 |
| водород (Н2) | От 0 до 10 | От 0 до 0,4 | ± 2,0 |
| аммиак (NH3) | От 0 до 10 | От 0 до 1,5 | ± 2,0 |
| толуол (C6H5-CH3) | От 0 до 10 | От 0 до 0,11 | ± 2,5 |
Примечания:
1) Диапазон показаний довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров для датчиков Polytron Ex, Polytron 2ХР Ех и PEX 3000 с сенсорами Ex PR * / PR * DD / HT * DD от 0 до 100 % НКПР;
2) НКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени. Значения НКПР указаны в соответствии с ГОСТ Р 52136-2003;
3) Ввиду того, что датчики обладают чувствительностью к широкой номенклатуре органических веществ помимо указанных, пределы допускаемой основной погрешности датчиков нормированы только для смесей, содержащих только один горючий компонент.
2) Пределы допускаемой вариации выходного сигнала датчика, в до
лях от пределов допускаемой основной погрешности
3) Пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния
изменения температуры окружающей среды в пределах рабочий условий на
каждые 10 0С, в долях от пределов допускаемой основной погрешности
4) Пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния
изменения относительной влажности окружающей среды в диапазоне от 5
до 60 % и от 60 до 95 %, в долях от пределов допускаемой основной по
грешности
5) Пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния
изменения атмосферного давления в пределах рабочий условий на каждые
3,3 кПа, в долях от пределов допускаемой основной погрешности
6) Предел допускаемого времени установления выходного сигнала
T0,9, с, для датчиков:
- с сенсором Ex PR *, Ex HT *
- с сенсором Ex PR * DD, Ex HT * DD
- с сенсором Ex LC *
Примечание - метод определения времени установления выходного сигнала согласно
п. В.2.2 приложения В ГОСТ Р 52350.29-1-2010, но с использованием насадки p/n 6810536.
7) Время прогрева, мин, не более
8) Параметры электрического питания датчиков приведены в таблице 4.
Таблица 4
| Датчик | Диапазон напряжения питания постоянного тока, В | Потребляемая электрическая мощность, Вт, не более |
| Polytron FX | От 16 до 30 | 2,2 |
| Polytron 2 ХР Ех | От 10 до 32 | 4,3 |
| PEX 3000 | От 12 до 30 | 2,5 |
| Примечание - номинальное напряжение питания для датчиков всех моделей 24 В. |
9) Габаритные размеры и масса датчиков приведены в таблице 5.
Таблица 5
| Исполнение | Габаритные размеры, мм, не более | Масса, кг, не более |
| высота | ширина | длина |
| Polytron FX | 165 | 115 | 100 | 1,25 |
| Polytron 2 ХР Ех | 180 | 130 | 130 | 2,1 |
| PEX 3000 исполнение XTR 0000, XTR 0010, XTR 0090 | 130 | 80 | 55 | 0,6 |
| PEX 3000 исполнение XTR 0001, XTR 0011, XTR 0091 | 135 | 110 | 55 | 0,6 |
| Выносной датчик для PEX 3000 исполнений XTR 009x: - Polytron SE Ex PR M1 DD | 130 | 80 | 55 | 0,6 |
| - Polytron SE Ex PR M2 DD | 135 | 110 | 55 | 0,6 |
| - SE Ex PR M3 DD | 147 | 154 | 75 | 1,2 |
| - Polytron SE Ex PR NPT1 DD | 101 | 142 | 75 | 0,7 |
| - Polytron SE Ex HT M DD | 150 | 152 | 85 | 2,6 |
10) Средний срок службы, лет (без учета срока службы сенсора) 10
11) Средняя наработка на отказ, ч, 25 000
Условия эксплуатации
- диапазон температуры окружающей среды, oC
от минус 40 до плюс 85
от 5 до 95 (без конденсации)
от 70 до 130
- диапазон относительной влажности окружающей среды при температуре 25 oC, %
- диапазон атмосферного давления, кПа
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на боковую поверхность датчика методом наклейки и на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским методом.
Комплектность
Комплект поставки датчиков приведен в таблице 6.
Таблица 6
| Наименование | Количество |
| Датчики горючих газов Drager модели Polytron FX, Polytron 2XP Ex, PEX 3000 | 1 шт. (исполнение по заказу) |
| Насадка градуировочная | 1 шт. на партию |
| Дополнительный термокаталитический сенсор | по заказу |
| Комплект принадлежностей | по заказу |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
| Методика поверки МП-242-1696-2013 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП-242-1696-2013 «Датчики горючих газов Drager модели Polytron FX, Polytron 2XP Ex, PEX 3000. Методика поверки», разработанному и утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» «26» декабря 2013 г.
Основные средства поверки:
- поверочный нулевой газ (ПНГ) - воздух марки Б по ТУ 6-21-5-85 в баллоне под давлением;
- стандартные образцы состава газовые смеси (далее ГС) состава метан - воздух (ГСО 390487, 3905-87), этан - воздух (ГСО 8971-2008), пропан - воздух (ГСО 3969-87, 3970-87), н-бутан -воздух (ГСО 9126-2008), изобутан - воздух (ГСО 5905-91), н-пентан - воздух (ГСО 9129-2008, 9130-2008), циклопентан - воздух (ГСО 9246-2008), гексан - воздух (ГСО 5903-91, 9247-2008), бензол - воздух (ГСО 9249-2008), водород - воздух (ГСО 3947-87, 3951-87, 4266-88), аммиак -воздух (ГСО 9167-2008), винилхлорид - воздух (ГСО 9255-2008), этилен - воздух (ГСО 92202008), толуол - воздух (ГСО 9248-2008), выпускаемые по ТУ 6-16-2956-92 в баллонах под давлением;
- поверочные газовые смеси состава 1, 2-дихлорэтан - воздух, аттестованные по методике М-МВИ-204-07 "Методика выполнения измерений объемной доли 1,2-дихлорэтана и винилхлорида в газовых смесях с использованием аналитического газового хроматографа "Цвет-500";
- рабочий эталон 1-го разряда генератор газовых смесей ГГС по ШДЕК.418313.900 ТУ в комплекте со стандартными образцами газовой смеси состава этилен - азот (ГСО 9221-2008), аммиак - азот (ГСО 9202-2008), пропан - азот (ГСО 4430-88), бутан - воздух (ГСО 9126-2008), изобутан - воздух (ГСО 5905-91), н-пентан - воздух (ГСО 9130-2008), циклопентан - воздух (ГСО 9246-2008), пропилен - азот (ГСО 8975-2008, 8976-2008), оксид этилена - азот (ГСО 10159-2012), выпускаемыми по ТУ 6-16-2956-92 в баллонах под давлением;
- рабочий эталон 1-го разряда комплекс ГГП-1, диапазон воспроизводимых довзрывоопас-ных концентраций целевых компонентов от 5 до 50 % НКПР, пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения содержания определяемого компонента от ±10 % до 5 %
- рабочий эталон 1-го разряда комплекс динамический газосмесительный ДГК-В, диапазон воспроизводимых довзрывоопасных концентраций целевых компонентов от 5 до 50 % НКПР, пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения содержания определяемого компонента от ±10 % до 5 %;
Сведения о методах измерений
Методика измерений приведена в документах:
- Polytron FX. Руководство по эксплуатации (p/n 45 43 449).
- Polytron 2 XP EX. Руководство по эксплуатации (p/n 45 43 040).
- PEX 3000. Руководство по эксплуатации (p/n 90 23 810).
Нормативные документы
1 ГОСТ Р 52350.29-1-2010 Взрывоопасные среды. Часть 29-1. Газоанализаторы. Общие технические требования и методы испытаний газоанализаторов горючих газов.
2 ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
3 ГОСТ 27540-87 Сигнализаторы горючих газов и паров термохимические. Общие технические условия
4 ГОСТ 8.578-2008 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.
5 Техническая документация изготовителя "Drager Safety AG & Co.KGaA", Германия.
Рекомендации к применению
при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
