Назначение
Газоанализаторы дыхательных смесей Analox SDA предназначены для измерений объемной доли кислорода, гелия, оксида углерода, диоксида углерода и парциального давления кислорода, гелия и диоксида углерода в смеси с азотом, воздухом и инертными газами.
Описание
Принцип действия газоанализаторов дыхательных смесей Analox SDA (далее - газоанализаторы) по измерительным каналам:
- объемной доли и парциального давления кислорода, объемной доли оксида углерода -электрохимический;
- объемной доли и парциального давления диоксида углерода - недисперсионный инфракрасный;
- объемной доли и парциального давления гелия - термокондуктометрический.
Способ отбора пробы - диффузионный или принудительный за счет внешнего побудителя расхода.
Газоанализаторы представляют собой стационарные автоматические приборы непрерывного действия.
Конструктивно газоанализаторы выполнены по блочно-модульному принципу и состоят из следующих основных блоков:
- SDA монитор (исполнение для соответствующего датчика);
- датчики кислорода MEC O2, гелия MEC He, оксида углерода MEC CO, диоксида углерода CO2 Transducer 5S Mk III, кислорода и диоксида углерода SDA CO2/O2.
В состав газоанализатора также может входить вспомогательное оборудование (модули вывода, блоки питания, маршрутизаторы локальных сетей др.).
SDA монитор предназначен для приема и преобразования измерительной информации от датчиков, отображения ее на встроенном цветном жидкокристаллическом дисплее, задания пороговых значений срабатывания сигнализации, настройки нулевых показаний и чувствительности газоанализатора. Также SDA монитор формирует выходной цифровой сигнал (RS485, USB, Ethernet) для связи с другими устройствами. Корпус SDA монитора предназначен для установки на стандартные 19” монтажные направляющие (высота 3U) или для прямого монтажа в приборные панели.
Связь между датчиком и SDA монитором осуществляется в цифровой форме, интерфейс RS485, расстояние до 500 м. SDA мониторы могут быть объединены в локальную сеть Ethernet.
Газоанализаторы обеспечивают ведение и хранение журнала регистрации данных, период записи данных 10 с (состояние газоанализатора, среднее, минимальное и максимальное значение результатов измерений за 10 с), объем памяти - последние 90 суток (запись циклическая, при превышении интервала в 90 суток стираются самые старые записи).
Газоанализаторы обеспечивают выходные сигналы:
- показания жидкокристаллического дисплея SDA монитора;
- цифровые выходные сигналы RS-485, USB, Ethernet;
- аналоговый выходной сигнал от 4 до 20 мА (при наличии модуля вывода);
- релейный выходной сигнал (при наличии модуля вывода).
Общий вид газоанализатора приведен на рисунках 1 и 2, схема пломбировки от несанкционированного доступа - на рисунке 3.
О
Low Low J
Set
Mute
Alarm Calibrate Adjust
^N^LOX
Рисунок 1 - Общий вид газоанализаторов, SDA монитор (на примере SDA монитор He, внешний вид остальных SDA мониторов аналогичен)
б) датчик МЕС Не
д) CO2 Transducer 5S Mk III Рисунок 2 - Общий вид газоанализаторов, датчики MEC O2, MEC He, SDA CO2/O2
Программное обеспечение
Газоанализаторы имеют встроенное программное обеспечение (ПО), разработанное изготовителем специально для решения задач измерения содержания определяемых компонентов.
Встроенное ПО обеспечивает выполнение следующих функций:
- прием, обработку измерительной информации от датчиков;
- индикация результатов измерений на жидкокристаллическом дисплее;
- настройка нулевых показаний и чувствительности газоанализаторов;
- самодиагностика аппаратной части газоанализатора и вывод информации об отказах;
- ведение и хранение журнала регистрации данных;
- напоминание о необходимости замены электрохимических сенсоров;
- формирование выходных цифровых и аналоговых сигналов.
Встроенное ПО реализует следующие расчетные алгоритмы:
- вычисление результатов измерений содержания определяемых компонентов по данным от датчиков;
- настройка нулевых показаний и чувствительности газоанализаторов;
- сравнение текущих результатов измерений с заданными пороговыми уровнями срабатывания сигнализации.
Встроенное ПО идентифицируется через меню «Информация» SDA монитора.
Газоанализаторы обеспечивают возможность работы с автономным программным обеспечением SDA для персонального компьютера под управлением Microsoft Windows XP, Vista или 7.
Влияние встроенного ПО на метрологические характеристики газоанализаторов учтено при их нормировании. Уровень защиты «низкий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные встроенного программного обеспечения газоанализаторов приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные встроенного программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Прошивка SDA |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 2.3 |
| Примечание - Номер версии ПО газоанализаторов должен быть не ниже указанного в таблице. |
Таблица 2 - Основные метрологические характеристики газоанализаторов
| Определяемый компонент (измерительный канал) | Диапазон измерений содержания определяемого компонента | Пределы допускаемой основной погрешности |
| абсолютной | приведенной1 или относительной |
| Объемная доля кислорода (O2), % | от 0 до 100 | ±(0,04 + 0,01 Свх)^ | - |
| Парциальное давление кислорода (O2), мбар 2) | от 0 до 3000 | ±(0,4 + 0,01-О*) 3 | - |
| от 0 до 1500 | ±(0,4 + 0,01 Свх) 3) | - |
| Парциальное давление кислорода (O2), кПа 2) | от 0 до 5 | ±0,04 | - |
| Парциальное давление кислорода (O2), кПа 2) | от 0 до 5 | ±0,1 | - |
| Парциальное давление кислорода (O2), кПа 2) | от 0 до 3 включ. | ±0,03 | - |
| св. 3 до 25 | - | ±1 % отн. |
| Объемная доля оксида углерода (CO), млн-1 | от 0 до 20 | ±(1,0+0,05Свх) 3) | - |
| Объемная доля диоксида углерода (CO2), млн-1 | от 0 до 5000 | ±(25 + 0,05Свх) 3 | - |
| от 0 до 10 000 | ±(50 + 0,05Свх) 3) | - |
| Парциальное давление диоксида углерода (CO2), кПа 2) | от 0 до 1,0 | ±(0,02 + 0,05Свх) 3) | - |
| Объемная доля гелия (He), % | от 0 до 100 | - | ±2 % прив. |
| Парциальное давление гелия (He), кПа 2) | от 0 до 100 | - | ±2 % прив. |
| 1) К верхнему пределу диапазона измерений. 2) Для автоматического пересчета результатов измерений объемной доли в единицы парциального давления и наоборот и отображения результатов измерений на SDA мониторе в состав газоанализатора должен входить монитор глубины SDA с подключенным к нему датчиком давления утвержденного типа, с метрологическими характеристиками не хуже: диапазон измерений давления от 0 до 60 бар, пределы допускаемой погрешности < 0,25 % от диапазона измерений, с аналоговым выходным сигналом в диапазоне от 4 до 20 мА, например преобразователи давления измерительные S-10 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 38288-13), производства фирмы «WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG». 3) Свх - значение содержания определяемого компонента на входе газоанализатора, объемная доля, %, [парциальное давление, мбар (кПа)]. |
Таблица 3 - Прочие метрологические характеристики газоанализаторов
| Наименование характеристики | Значение |
| Предел допускаемой вариации выходного сигнала, в долях от предела допускаемой основной погрешности | 0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности от воздействия изменения температуры окружающей среды: - датчик MEC O2 - датчик MEC CO - датчик MEC He | 0,4 % отн./1 oC 0,5 млн-1/1 oC 0,05 %/1 oC |
| Наименование характеристики | Значение |
| - датчик CO2 Transducer 5S Mk III - SDA CO2 (от 0 до 5000 млн-1) - SDA CO2 (от 0 до 10000 млн-1) | 2.5 млн-1/1 oC 2.5 млн-1/1 oC 5 млн-1/1 oC |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности датчика от влияния изменения относительной влажности среды, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | 0,5 |
| Предел допускаемого времени установления выходного сигнала по уровню 0,9 (Т0,9дХ с- датчик MEC O2 - датчик MEC CO - датчик MEC He - датчик CO2 Transducer 5S Mk III - датчик SDA CO2/O2 | 15 25 15 30 40 (CO2), 15 (O2) |
| Предел допускаемого изменения выходного сигнала за 8 ч непрерывной работы, в долях от предела допускаемой основной погрешности | 0,5 |
| Время прогрева газоанализаторов, с, не более | 60 |
| Нормальные условия измерений: »-» о/"ч - температура окружающей среды, С - относительная влажность окружающей среды, % - атмосферное давление, кПа | от +15 до +25 от 30 до 80 от 90,6 до 104,8 |
Таблица 4 - Основные технические характеристики газоанализаторов
| Наименование характеристики | Значение |
| Напряжение питания постоянным током, В | |
| - SDA монитор | от 12 до 32 |
| - датчик SDA CO2/O2 | от 12 до 32 |
| - датчик MEC O2, He, CO, | 5,0±0,5 |
| - датчик CO2 Transducer 5S Mk III | от 9 до 36 |
| Электрический ток, потребляемый газоанализатором, А, не более: | |
| - SDA монитор (при напряжении питания 24 В) | |
| - датчик MEC O2, CO (при напряжении питания 5 В) | 0,64 |
| - датчик MEC He (при напряжении питания 5 В) | 0,08 |
| - датчик CO2 Transducer 5S Mk III (при напряжении питания 24 В) | 0,14 |
| - датчик SDA CO2/O2 (при напряжении питания 24 В) | 0,20 |
| Габаритные размеры газоанализаторов (без дополнительных устройств), | |
| мм, не более: | |
| - SDA монитор: | |
| длина | 120 |
| ширина | 133 |
| высота | 31 |
| - датчик MEC O2, He, CO: | |
| длина | 65 |
| ширина | 50 |
| высота | 35 |
| - датчик CO2 Transducer 5S Mk III: | |
| длина | 115 |
| ширина | 70 |
| высота | 40 |
| Наименование характеристики | Значение |
| - датчик SDA CO2/O2: | |
| длина | 205 |
| ширина | 170 |
| высота | 100 |
| Масса газоанализаторов, кг, не более | |
| - SDA монитор | 0,665 |
| - датчик MEC O2, He, CO, | 0,099 |
| - датчик CO2 Transducer 5S Mk III | 0,365 |
| - датчик SDA CO2/O2 | 1,728 |
| Средний срок службы, лет1) | 10 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 10 000 |
| Степень защиты корпуса от влияния пыли и воды соответствуют по ГОСТ | |
| 14254-96: | |
| - SDA монитор | IP22 |
| - датчик MEC O2, He, CO, | IP65 |
| - CO2 Transducer 5S Mk III | IP22 |
| - датчик SDA CO2/O2 | IP54 |
| Условия эксплуатации: | |
| - температура окружающей среды, С | от -5 до +55 |
| - относительная влажность воздуха (без конденсации влаги) при темпера | |
| туре +35 °С, %: | |
| - SDA монитор | от 0 до 95 |
| - датчики MEC O2, He, CO, CO2 Transducer 5S Mk III, SDA CO2/O2 | от 0 до 99 |
| - атмосферное давление, кПа | от 70 до 130 |
| 1) Без учета срока службы электрохимических сенсоров. |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации и на заднюю поверхность SDA монитора газоанализатора в виде наклейки.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность газоанализаторов
| Наименование | Обозначение | Количество | Примечание |
| SDA монитор | | 1 шт. | Исполнение в зависимости от используемого датчика |
| Датчики | MEC O2, He, CO, SDA CO2/O2 | 1 шт. | По заказу |
| Датчик давления | - | 1 шт. | По заказу |
| Монитор глубины SDA | - | 1 шт. | По заказу |
| Программное обеспечение SDA | - | 1 шт. | По заказу |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. | |
| Методика поверки | МП-242-2155-2017 | 1 экз. | |
Поверка
осуществляется по документу МП-242-2155-2017 «ГСИ. Газоанализаторы дыхательных смесей Analox SDA. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 24 января 2018 г.
Основные средства поверки:
- стандартные образцы состава газовые смеси диоксид углерода - гелий (ГСО 10531-2014), кислород - гелий (ГСО 10530-2014, 10531-2014), гелий - воздух (ГСО 10532-2014), оксид углерода - воздух (ГСО 10531-2014) в баллонах под давлением.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых газоанализаторов с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
ГОСТ 8.578-2014 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах
Техническая документация фирмы «Analox Sensor Technology Ltd.»
72964-18: Методика поверки МП-242-2155-2017Скачать894.2 Кб
