Назначение
Датчики стационарные термокаталитические FP-700 предназначены для измерений до-взрывоопасных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей в смеси с воздухом и передачи измерительной информации внешним устройствам.
Описание
Датчики стационарные термокаталитические FP-700 являются стационарными одноканальными приборами непрерывного действия.
Принцип действия - термохимический, основанный на изменении сопротивления каталитически активного чувствительного элемента вследствие экзотермической реакции окисления на нем определяемого компонента кислородом воздуха.
Конструктивно датчики выполнены одноблочными в стальном нержавеющем корпусе без покрытия. На лицевой стороне датчика располагается окно светодиодного дисплея и органы управления PGM1 и PGM2.
В комплекте с датчиком может поставляться монтажная коробка (алюминиевая или из нержавеющей стали, крышка сплошная или со стеклянным окном) с установленными модулями расширения (RAM-модуль, HRT-модуль). Соединение датчика с монтажной коробкой осуществляется резьбовым соединением 3/4" NPT. Результаты измерений, а также служебная информация отображается на светодиодном дисплее датчика.
RAM-модуль позволяет выполнять функции местной сигнализации по трем уровням (два уровня сигнализации ALM1, ALM2 и сигнализация об ошибке FAULT), а также позволяет проводить управление режимами работы датчика посредством магнитного инструмента.
HART-модуль позволяет удаленно производить конфигурирование и диагностику датчика, считывать результаты измерений и дополнительную служебную информацию.
Доступ к меню настройки и обслуживания датчика осуществляется бесконтактно через корпус прибора с помощью магнитного инструмента.
Датчики обеспечивают выходные сигналы:
- показания встроенного светодиодного дисплея (в % НКПР) и дисплея RAM-модуля (при наличии);
- унифицированный аналоговый выходной токовый сигнал постоянного тока (4-20) мА;
- цифровой, RS-485, протокол Modbus™;
- 3 релейных выхода типа «сухой контакт» (ALM1, ALM2 и FAULT, при наличии RAM-модуля);
- цифровой HART (при наличии HART-модуля).
Датчики выпускаются в двух исполнениях, отличающихся диапазоном показаний довзры-воопасной концентрации горючих газов и паров горючих жидкостей: от 0 до 50 % НКПР и от 0 до 100 % НКПР. Идентификация установленного диапазона показаний датчика осуществляется на дисплее при включении электрического питания.
Способ отбора пробы - диффузионный.
Датчик обеспечивает выполнение следующих основных функций:
- непрерывное измерение содержания определяемых компонентов;
- формирование унифицированного выходного аналогового токового сигнала постоянного тока (4 - 20) мА;
- формирование выходного цифрового сигнала RS-485, протокол Modbus™;
- формирование релейных выходных сигналов (при наличии RAM-модуля);
- формирование цифрового сигнала HART (при наличии HART-модуля).
Датчики могут применяться в качестве самостоятельных измерительных преобразователей, а также в составе измерительных систем утвержденного типа, допущенных к применению на территории РФ.
Датчики выполнены во взрывозащищенном исполнении по ГОСТ IEC 60079-1-2011, ГОСТ Р МЭК 60079-11-2010, вид взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка", маркировка взрывозащиты 1Ex d IIB+H2 T4 Gb.
Внешний вид датчиков приведен на рисунках 1 и 2. В зависимости от комплектации (например, вид монтажной коробки, защиты от внешних воздействующих факторов, адаптера для подачи ГС и др.) внешний вид может изменяться.
Рисунок 1 - Датчик стационарный термокаталитический FP-700 (без монтажной коробки)
Рисунок 2 - Датчик стационарный термокаталитический FP-700 (с монтажной коробкой, магнитным ключом и калибровочной насадкой)
Программное обеспечение
Датчики имеют встроенное программное обеспечение (далее - ПО), разработанное изготовителем специально для решения задач измерения довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров в воздухе (соответственно исполнению).
ПО датчиков обеспечивает следующие основные функции:
- обработку и передачу измерительной информации от первичного измерительного преобразователя (термокаталитического чувствительного элемента);
- формирование выходного аналогового сигнала (4 - 20) мА;
- формирование цифрового выходного сигнала RS485, HART (при наличии HRT-модуля);
- формирование релейных выходных сигналов (при наличии RAM-модуля).
- самодиагностику аппаратной части датчика;
- настройку нулевых показаний и чувствительности датчика.
ПО датчика реализует следующие расчетные алгоритмы:
1) вычисление значений довзрывоопасной концентрации определяемого компонента по данным от первичного измерительного преобразователя;
2) вычисление значений выходного аналогового сигнала и цифрового HART (при наличии HART-модуля);
3) сравнение текущих результатов измерений с заданными пороговыми уровнями срабатывания сигнализации (при наличии RAM-модуля);
4) непрерывную самодиагностику аппаратной части датчика.
ПО датчиков идентифицируется посредством отображения номера версии на дисплее при включении электрического питания или по запросу через меню датчика.
Ид ентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | FP700 | FP700 50% |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 10.23N | 12.14M |
| Цифровой идентификатор ПО | D0A747415BA9AD0208F04E59 8F2C5345A0EA665D, алгоритм SHA-1 | 036A83E2, алгоритм CRC32 |
| Другие идентификационные данные (если имеются) | - | - |
| Примечание - номер версии ПО должен быть не ниже указанного 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 - средний по Р 50.2.077—2014.
Технические характеристики
1) Диапазоны измерений, пределы допускаемой основной погрешности для датчиков приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Определяемый компонент | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, % НКПР |
| % НКПР | Объемной доли, % |
| Метан (CH4) | От 0 до 50 | От 0 до 2,2 | ± 5 |
| Этан (C2H6) | От 0 до 50 | от 0 до 1,25 | ± 5 |
| Пропан (C3H8) | От 0 до 50 | от 0 до 0,85 | ± 5 |
| Бутан (C4H10) | От 0 до 50 | от 0 до 0,7 | ± 5 |
| Изобутан (i-C4H10) | От 0 до 50 | от 0 до 0,65 | ± 5 |
| Пентан (C5H12) | От 0 до 50 | от 0 до 0,7 | ± 5 |
| Циклопентан (C5H10) | От 0 до 50 | От 0 до 0,7 % | ± 5 |
| Гексан (C6H14) | От 0 до 50 | от 0 до 0,5 | ± 5 |
| Циклогексан (C6H12) | От 0 до 50 | от 0 до 0,6 | ± 5 |
| Определяемый компонент | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, % НКПР |
| % НКПР | Объемной доли, % |
| Бензол (C6H6) | От 0 до 50 | от 0 до 0,6 | ± 5 |
| Толуол (C6H5CH3) | От 0 до 50 | от 0 до 0,55 | ± 5 |
| Гептан (C7H16) | От 0 до 50 | от 0 до 0,55 | ± 5 |
| Октан (C8H18) | От 0 до 50 | от 0 до 0,4 | ± 5 |
| Нонан (C9H20) | От 0 до 50 | от 0 до 0,35 | ± 5 |
| Декан (C10H22) | От 0 до 50 | от 0 до 0,35 | ± 5 |
| Этилен (C2H4) | От 0 до 50 | от 0 до 1,15 | ± 5 |
| Пропилен (C3H6) | От 0 до 50 | от 0 до 1,0 | ± 5 |
| Этиленоксид (CH2CH2O) | От 0 до 50 | от 0 до 1,3 | ± 5 |
| Водород (H2) | От 0 до 50 | от 0 до 2,0 | ± 5 |
| Аммиак (NH3) | От 0 до 50 | от 0 до 7,5 | ± 5 |
| Метанол (CH3OH) | От 0 до 50 | от 0 до 2,75 | ± 5 |
| Этанол (C2H5OH) | От 0 до 50 | от 0 до 1,55 | ± 5 |
| Ацетон ((СНз)2СО) | От 0 до 50 | от 0 до 1,25 | ± 5 |
| Этилацетат (CH3COOC2H5) | От 0 до 50 | от 0 до 1,1 | ± 5 |
| Винилхлорид (C2H3C1) | От 0 до 50 | От 0 до 1,8 | ± 5 |
| Примечания: 1) Диапазон показаний от 0 до 50 % НКПР или от 0 до 100 % НКПР, в зависимости от исполнения датчика. 2) Значения НКПР горючих газов и паров горючих жидкостей указаны в соответствии с ГОСТ 30852.19-2002. 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 показаний датчика, в долях от
пределов допускаемой основной абсолютной погрешности 0,5
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 60 до 10 % и от 60 до 100 % в долях от пределов допускаемой основной погрешности
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 показаний T0,9, с
7) Время прогрева, мин, не более
8) Напряжение питания постоянного тока, В от 11 до 30
9) Потребляемый ток (без учета RAM и HART модулей), мА, не более:
- при включении электрического питания
- в рабочем режиме
10) Габаритные размеры датчика (без монтажной коробки), не более, мм:
- длина
- диаметр
Лист № 6
Всего листов 7
11) Масса датчика (без монтажной коробки), не более, кг 1,2
12) Срок службы термохимического сенсора, не менее, лет 3
13) Средняя наработка на отказ, ч 24 000
Условия эксплуатации
- диапазон температуры окружающей и анализируемой сред, oC от минус 50 до 75
- диапазон относительной влажности окружающей среды, % от 10 до 100, без конденсации
- диапазон атмосферного давления, кПа от 70 до 120
- скорость воздушного потока, м/с от 0 до 6
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на лицевую сторону корпуса датчика методом наклейки и на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским методом.
Комплектность
Комплект поставки датчиков приведен в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование | Количество, шт. |
| Датчик горючих газов FP-700 | 1 |
| Калибровочный адаптер | 1 |
| Магнит для настройки датчика | 1 |
| Руководство по эксплуатации | 1 |
| Паспорт | 1 |
| Методика поверки МП-242-1801-2014 | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП-242-1801-2014 «Датчики стационарные термокаталитические FP-700. Методика поверки», разработанному и утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» «16» июля 2014 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 10257-2013), этан - воздух (ГСО 10244-2013), пропан - воздух (ГСО 10263-2013), н-бутан - воздух (ГСО 10246-2013), изобутан - воздух (ГСО 10333-2013), н-пентан - воздух (ГСО 10364-2013), циклопентан - воздух (ГСО 9246-2008), гексан - воздух (ГСО 10335-2013), бензол - воздух (ГСО 10366-2013), этилен - воздух (ГСО 9853-2011), пропилен - воздух (ГСО 10250-2013), оксид этилена - воздух (ГСО 10159-2012), водород - воздух (ГСО 10325-2013), аммиак - воздух (ГСО 103272013), винилхлорид - воздух (ГСО 9255-2008), выпускаемые по ТУ 6-16-2956-92 в баллонах под давлением;
- рабочий эталон 1-го разряда генератор газовых смесей ГГС по ШДЕК.418313.900 ТУ в комплекте со стандартными образцами газовых смесей в баллонах под давлением, выпускаемыми по ТУ 6-16-2956-92;
- 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 документе «Датчики стационарные термокаталитические FP-700. Руководство по эксплуатации».
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 8.578-2008 ГСИ Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.
4 Техническая документация изготовителя "DETCON, Inc.", США.
Рекомендации к применению
при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
