Назначение
Датчики оксида углерода искробезопасные ДОУИ предназначены для измерений объемной доли оксида углерода в воздухе рабочей зоны, в том числе шахт и прочих объектов горного производства.
Описание
Принцип действия датчиков оксида углерода искробезопасных ДОУИ (далее -датчики) - электрохимический, измерительная ячейка на основе амперометрического принципа измерения вырабатывает токовый сигнал, пропорциональный содержанию оксида углерода.
Датчики являются стационарными одноканальными автоматическими приборами непрерывного действия.
Конструктивно датчик выполнен в виде двух блоков - электронного и измерительного, соединенных между собой посредством пары разъемов или при помощи удлинительного кабеля. Измерительный блок может быть установлен на специально предусмотренное посадочное место рядом с электронным блоком или отдельно на расстоянии до 30 м.
Электронный блок состоит из двух изолированных камер, жестко скрепленных между собой. В верхней камере находятся электронные платы микроконтроллера и индикатора, а в нижней (под крышкой на петлях) - присоединительные зажимы и кнопки управления. Измерительный блок содержит чувствительный элемент и предусилитель сигнала.
Датчик имеет три кнопки для оперативного управления через систему меню с защитой от несанкционированного доступа, расположенные внутри корпуса электронного блока под накладной панелью.
Способ отбора пробы - диффузионный.
Датчик обеспечивает следующие выходные сигналы:
- показания цифрового индикатора с разрешающей способностью 1 млн-1;
- два унифицированных искробезопасных аналоговых сигнала по напряжению от 0,4 до 2,0 В, соответствующие двум диапазонам измерений объемной доли оксида углерода от 0 до 50 млн-1 и от 0 до 200 млн-1;
- цифровой сигнал по интерфейсу RS485, протокол Modbus (по дополнительному заказу);
- релейный выход типа "сухой контакт", размыкающийся при достижении заданных пороговых значений, а также в случае обнаружения критической ошибки встроенной системой диагностики.
Общий вид датчика представлен на рисунке 1.
Конструкцией датчиков предусмотрена пломбировка корпуса электронного блока от несанкционированного доступа битумной мастикой и (или) навесными пломбами. Схема пломбировки корпуса электронного блока приведена на рисунках 2 и 3.
Заводской номер датчика в цифровом формате наносится:
- методом гравировки на маркировочную табличку, расположенную на передней панели измерительного блока;
- типографским способом на маркировочную табличку, расположенную на передней панели электронного блока.
Общий вид маркировочных табличек приведен на рисунках 1 и 3.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Рисунок 1 - Общий вид датчика, место нанесения заводского номера на маркировочную табличку, расположенную на передней панели измерительного блока
Рисунок 2 - Место пломбировки от несанкционированного доступа навесной пломбой
Пломбировка битумной мастикой
МНТП РИВАС
ДАТЧИК ОКСИДА УГЛЕРОДА ДОУИ РО Ex la I Ма О < ta < 35’С ЛАБ-EX НВ82
норна
тревога
Место нанесения знака утверждения типа
ЕАС
ppm
UI91S.4 В, О«0, U=O. Uo=6.3 В. Со=2 нкФ, Мн>2 нГн,
Место нанесения заводского номера
Рисунок 3 - Общий вид маркировочной таблички, расположенной на передней панели корпуса электронного блока, место пломбировки от несанкционированного доступа битумной мастикой, место нанесения заводского номера
и место нанесения знака утверждения типа
Программное обеспечение
Датчики имеют встроенное программное обеспечение (далее - ПО).
Встроенное ПО разработано изготовителем специально для решения задач измерений объемной доли оксида углерода в воздухе рабочей зоны и обеспечивает следующие основные функции:
- обработку и передачу измерительной информации от первичного измерительного преобразователя;
- отображение результатов измерений на жидкокристаллическом дисплее;
- формирование выходного аналогового и цифрового сигналов;
- диагностику аппаратной части датчика и целостности фиксированной части встроенного ПО.
ПО датчика реализует следующие расчетные алгоритмы:
1) вычисление значений объемной доли оксида углерода на основании данных от электрохимической измерительной ячейки;
2) вычисление значений выходного аналогового сигнала.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | 8357 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 7 |
| Цифровой идентификатор ПО | 83CF |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC 16 |
Влияние встроенного ПО датчиков учтено при нормировании метрологических характеристик.
Датчики имеют защиту ПО от преднамеренных или непреднамеренных изменений.
Защита ПО по Р 50.2.077-2014 соответствует уровню «средний».
Технические характеристики
Таблица 2 - Основные метрологические характеристики датчиков
| Определяемый компонент (измерительный канал) | Диапазон измерений объемной доли, млн-1 | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, объемная доля, млн-1 |
| Оксид углерода (СО) | от 0 до 50 | ±(2+0,1^Свх.1)) |
| от 0 до 200 |
| Нормальные условия измерений: - диапазон температуры окружающей среды от +15 °C до +25 °C; - диапазон относительной влажности окружающей среды от 30 % до 80 %; - диапазон атмосферного давления от 97,3 до 105,3 кПа |
| 1) Свх - объемная доля оксида углерода на входе датчика, млн-1 |
Таблица 3 - Прочие метрологические характеристики датчиков
| Наименование характеристики | Значение |
| Предел допускаемой вариации выходного сигнала, в долях от пределов допускаемой основной абсолютной погрешности | 0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности датчиков, в долях от пределов допускаемой основной абсолютной погрешности: - от изменения температуры окружающей среды на каждые 10 °С | ±0,8 |
| - от изменения атмосферного давления на каждые 3,3 кПа - от изменения относительной влажности окружающей среды на каждые | ±0,4 |
| 10 % | ±0,5 |
| Номинальное время установления показаний Т0,9ном, с | 90 |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Время прогрева, мин, не более | 10 |
| Диапазон настройки порога срабатывания сигнализации, объемная доля _ ___________ _ -1 оксида углерода, млн | от 10 до 80 |
| Коэффициент возврата релейного выхода, не менее | 0,9 |
| Диапазон напряжения питания постоянным током, В | от 7 до 15,4 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 0,15 |
| Габаритные размеры, мм, не более: | |
| электронный блок | |
| - высота | 175 |
| - ширина | 140 |
| - длина | 60 |
| измерительный блок | |
| - высота | 115 |
| - ширина | 45 |
| - длина | 50 |
| Масса, кг, не более: | |
| - электронный блок | 0,8 |
| - измерительный блок | 0,2 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Условия эксплуатации: - диапазон температуры окружающей среды, °С - относительная влажность окружающей среды (без конденсации), % - диапазон атмосферного давления, кПа - массовая концентрация пыли, г/м3, не более | от 0 до +35 до 95 от 87,8 до 119,7 1,0 |
| Маркировка взрывозащиты | РО Ex ia I Ма |
| Степень защиты корпусов электронного и измерительного блоков по ГОСТ 14254-2015 | IP54 |
Таблица 5 - Показатели надёжности
| Наименование характеристики | Значение |
| Средняя наработка до отказа, ч, не менее | 20 000 |
| Средний срок службы, лет | 5 |
Знак утверждения типа
1) на титульный лист руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом;
2) на маркировочную табличку, расположенную на передней панели корпуса электронного блока, типографским способом (рисунок 3).
Комплектность
Таблица 6 - Комплектность датчиков
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Датчик оксида углерода искробезопасный | ДОУИ | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | РЭ 421512-005-17282729-06 | 1 шт. на партию |
| Паспорт | 17282729.265153110.006 ПС | 1 шт. |
| Методика поверки | - | 1 шт. |
| Капюшон для градуировки датчика | ДОУ-51.00.03 | по заказу |
| Кабель удлинительный | ДОУ-52.00.03 | по заказу |
| Модуль интерфейса RS485 | ДОУИ-50.20.01 | по заказу |
| Руководство по применению интерфейса RS485 при работе с датчиками МНТЛ РИВАС | | по заказу |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 11 «Порядок работы с датчиком» документа РЭ 421512-005-17282729-06 «Датчик оксида углерода искробезопасный ДОУИ. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах, утвержденная Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31.12.2020 № 2315
ГОСТ 13320-81 «Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия»
ГОСТ Р 52931-2008 «Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия»
ТУ 421512-005-17282729-06 Датчик оксида углерода искробезопасный ДОУИ.
Технические условия
