Назначение
Газоанализаторы ГТМ-5101ВЗ-А (далее - газоанализаторы) предназначены для измерений объемной доли кислорода в технологических газовых смесях, в азоте и воздухе.
Описание
Принцип действия газоанализаторов - термомагнитный, основан на использовании парамагнитных свойств кислорода и зависимости их от температуры.
Газоанализаторы состоят из преобразователя измерительного (в дальнейшем - ИП) и выносного преобразователя первичного (в дальнейшем - ПИП).
Газоанализаторы выпускаются в следующих модификациях в соответствии с таблицей 1, которые отличаются климатическим исполнением, диапазоном измерения, составом анализируемой среды, пределами допускаемой основной приведенной погрешности и диапазоном давления анализируемой среды.
Таблица 1 - Модификации газоанализаторов
| Обозначение модификаций | Климатическое исполнение | Диапазон измерения объемной доли кислорода, % | Состав анализируемой среды | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, % | Диапазон давлений анализируемой газовой смеси, кПа (мм рт. ст.) |
| ИБЯЛ.413241.034 | УХЛ4 | от 0 до 1 | O2 - N2 (прим.1) | ±4 | от 84 до 106,7 (от 630 до 800) |
| -01 | от 0 до 2 |
| -02 | от 0 до 3 |
| -03 | от 0 до 5 |
| -04 | от 0 до 10 |
| -05 | от 0 до 50 |
| -06 | от 0 до 21 | Воздух |
| -07 | от 0 до 5 | O2 - N2 (прим.1) | ±2,5 |
| -08 | от 0 до 10 |
| -09 | от 0 до 21 | Воздух |
| -10 | ТМ3 (экспортное) | от 0 до 1 | O2 - N2 (прим.1) | ±4 |
| -11 | от 0 до 2 |
| -12 | от 0 до 3 |
| -13 | от 0 до 5 |
| -14 | от 0 до 10 |
| -15 | от 0 до 50 |
| -16 | от 0 до 21 | Воздух |
| -17 | от 0 до 5 | O2 - N2 (прим.1) | ±2,5 |
| -18 | от 0 до 10 |
| -19 | от 0 до 21 | Воздух |
Продолжение таблицы 1
| Обозначение модификаций | Климатическое исполнение | Диапазон измерения объемной доли кислорода, % | Состав анализируемой среды | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, % | Диапазон давлений анализируемой газовой смеси, кПа (мм рт. ст.) |
| ИБЯЛ.413241.034-20 | ТВ3 (экспортное) | от 0 до 1 | O2 - N2 (прим.1) | ±4 | от 84 до 106,7 (от 630 до 800) |
| -21 | от 0 до 2 |
| -22 | от 0 до 3 |
| -23 | от 0 до 5 |
| -24 | от 0 до 10 |
| -25 | от 0 до 50 |
| -26 | от 0 до 21 | Воздух |
| -27 | от 0 до 5 | O2 - N2 (прим.1) | ±2,5 |
| -28 | от 0 до 10 |
| -29 | от 0 до 21 | Воздух |
| -30 | УХЛ4 | от 0 до 1 | O2 - N2 (прим.1) | ±4 | от 84 до 152 (от 630 до 1140)* |
| -31 | от 0 до 2 |
| -32 | от 0 до 3 |
| -33 | от 0 до 5 |
| -34 | от 0 до 10 |
| -35 | от 0 до 5 | ±2,5 |
| -36 | от 0 до 10 |
| -40 | ТМ3 (экспортное) | от 0 до 1 | ±4 |
| -41 | от 0 до 2 |
| -42 | от 0 до 3 |
| -43 | от 0 до 5 |
| -44 | от 0 до 10 |
| -45 | от 0 до 5 | ±2,5 |
| -46 | от 0 до 10 |
| -50 | ТВ3 (экспортное | от 0 до 1 | ±4 |
| -51 | от 0 до 2 |
| -52 | от 0 до 3 |
| -53 | от 0 до 5 |
| -54 | от 0 до 10 |
| -55 | от 0 до 5 | ±2,5 |
| -56 | от 0 до 10 |
Примечания: 1 Состав анализируемой среды:
- объемная доля водорода (Н2), % - от 0 до 3;
- объемная доля аммиака (NH3), % - от 0 до 5;
- массовая концентрация сероводорода (H2S), мг/м3 - от 0 до 10;
- массовая концентрация диоксида серы (SO2), мг/м3 - от 0 до 20;
- массовая концентрация окислов азота (NOX), мг/м3 - от 0 до 1000;
- кислород (О2) и азот (N2) остальное.
2 Для диапазона давления, отмеченного знаком «*», предприятие-изготовитель может изготовить газоанализаторы с диапазоном давления анализируемой газовой смеси от 50,6 до 152 кПа (от 380 до 1140 мм рт. ст.), что оговаривается при заказе
Общий вид средства измерений представлен на рисунке 1.
В ГАЗОАНАЛИЗАТОР ГТМ-5101- ВЗ-А
а) преобразователь измерительный
б) выносной преобразователь первичный
Рисунок 1 - Общий вид средства измерений
Схема пломбировки от несанкционированного доступа представлена на рисунке 2.
а) ИП газоанализатора
б) ПИП газоанализатора
Рисунок 2 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа
Программное обеспечение
Газоанализаторы имеют встроенное программное обеспечение (далее - ПО), разработанное предприятием-изготовителем специально для непрерывного автоматического измерения содержания определяемого компонента.
Основные функции ПО:
- расчет объемной доли кислорода;
- цифровая индикация объемной доли кислорода;
- выдача световой сигнализации при превышении содержания определяемого компонента установленных пороговых значений;
- выдача унифицированного выходного токового сигнала (0 - 5) мА или (4 - 20) мА, пропорционального измеренному значению объемной доли кислорода;
- выдача управляющего воздействия для включения (отключения) исполнительных устройств;
- расчет и вывод на цифровое отсчетное устройство номера версии ПО и цифрового идентификатора ПО (контрольной суммы) при каждом включении газоанализатора.
Конструкция СИ исключает возможность несанкционированного влияния на ПО СИ и измерительную информацию.
У ровень защиты программного обеспечения «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | BI AB.hex |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 2.00 |
| Цифровой идентификатор ПО | 15FC |
| Алгоритм вычисления контрольной суммы исполняемого кода | CRC-16 |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений, объемная доля, % | В соответствии с таблицей 1 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, % | В соответствии с таблицей 1 |
| Пределы допускаемой вариации показаний, в долях от пределов допускаемой основной приведенной погрешности | 0,5 |
| Номинальная функция преобразования по выходному сигналу постоянного тока I, мА | I = и + A-A (Ia-Ih),* Aa - Ai |
| Диапазон изменений значения выходного сигнала постоянного тока, мА: - для выходного сигнала (4 - 20) - для выходного сигнала (0 - 5) | от 3 до 23 от 0 до 6 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности при изменении температуры окружающего воздуха от 5 до 50 °С на каждые 10 °С от температуры определения основной приведенной погрешности, в долях от пределов допускаемой основной приведенной погрешности. | 0,6 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности при изменении температуры окружающей среды от рабочей до предельной (от 1 до 5 °С и от 50 до 60 °С в течение 6 ч) на каждые 10 °С, в долях от пределов допускаемой основной приведенной погрешности | 1,0 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности при изменении давления анализируемой газовой смеси (пробы) в газовом канале газоанализаторов: - для газоанализаторов с диапазоном давления анализируемой газовой смеси (пробы) от 84,0 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.), в долях от пределов допускаемой основной приведенной погрешности на каждые 10 кПа (75 мм рт. ст.) от давления, при котором определялась основная погрешность - для газоанализаторов с диапазоном давления анализируемой газовой смеси (пробы) от 84 до 152 кПа (от 630 до 1140 мм рт. ст.) и от 50,6 до 152,0 кПа (от 380 до 1140 мм рт. ст.), в долях от пределов допускаемой основной приведенной погрешности на каждые 10 кПа (75 мм рт. ст.) от давления, при котором определялась основная погрешность | 0,5 0,25 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности при воздействии синусоидальной вибрации частотой от 1 до 120 Гц ускорением 9,8 м/с2, в долях от пределов допускаемой основной приведенной погрешности. | 0,5 |
Продолжение таблицы 3
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности от влияния изменения расхода анализируемой газовой смеси на ±0,2 дм3/мин от номинального значения расхода 0,7 дм3/мин равны: а) в долях от пределов допускаемой основной приведенной погрешности для диапазонов от 0 до 1, от 0 до 2, от 0 до 3 %, объемной доли O2 - N2 б) в долях от пределов допускаемой основной приведенной погрешности для диапазонов от 0 до 5, от 0 до 10, от 0 до 50 %, объемной доли O2 - N2; от 0 до 21 %, объемной доли О2 - воздух | 0,6 0,3 |
| Время прогрева газоанализаторов, мин, не более | 180 |
| Предел допускаемого времени установления показаний Т0,9ном, с | 180 |
| Предел допускаемого интервала времени непрерывной работы газоанализаторов без корректировки показаний по ГСО-ПГС, суток: а) для диапазонов от 0 до 1, от 0 до 2, от 0 до 3, от 0 до 5, от 0 до 10 %, объемной доли O2-N2; б) для диапазонов от 0 до 50 %, объемной доли O2-N2; от 0 до 21 %, объемной доли О2-воздух | 30 60 |
| Погрешность срабатывания сигнализации, в долях от пределов допускаемой основной приведенной погрешности, не более | 0,2 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от 15 до 25 от 45 до 75 от 97,3 до 105,3 |
| * где 1в, 1н - значение верхнего и нижнего пределов диапазона выходного сигнала, мА; А - содержание определяемого компонента в анализируемой газовой смеси, объемная доля, %; Ав, Ан - верхний и нижний пределы диапазона измерений, объемная доля, %. |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока: а) длительно в диапазоне частот, Гц б) до 5 мин однократно, но не более 750 мин в течение срока эксплуатации в диапазонах частот, Гц в) до 30 с однократно, но не более 300 мин в течение срока эксплуатации в диапазоне частот, Гц | 220+22-33 от 49,0 до 50,5 от 47,5 до 49,0 от 50,5 до 52,5 от 46,0 до 47,5 |
| Потребляемая мощность, В •А, не более | 25 |
Продолжение таблицы 4
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры средства измерений, мм, не более: - ИП: а) высота б) ширина в) длина - ПИП: а) высота б) ширина в) длина | 140 300 360 180 200 330 |
| Масса, кг, не более: - ИП - ПИП | 8 14 |
| Условия эксплуатации: - диапазон температуры окружающей среды, °С - предельные рабочие значения температуры окружающей среды в течение не более 6 ч, °С - диапазон относительной влажности окружающей среды при температуре 35 °С и более низких температурах без конденсации влаги, %, не более - атмосферное давление кПа (мм рт. ст.) - синусоидальная вибрация: а) частотой, Гц б) ускорением, м/с2 - напряженность внешнего однородного переменного магнитного поля, А/м, не более - напряженность внешнего однородного переменного электрического поля, кВ/м, не более - рабочее положение ПИП вертикальное, угол наклона в любом направлении, °, не более | от +5 до +50 от +1 до +5 от +50 до +60 98 от 84,0 до 106,7 (от 630 до 800) от 1 до 120 9,8 400 10 5 |
| Назначенный срок службы, лет, не менее Средняя наработка на отказ, ч | 10 50000 |
| По классу защиты человека от поражения электрическим током по ГОСТ 12.2.007.0-75 газоанализаторы относятся к классу | I |
| Газоанализаторы соответствуют требованиям к электромагнитной совместимости по ТР ТС 020/2011, группа исполнения по ГОСТ 32137-2013 | IV |
| Степень защиты корпуса от внешних воздействий: - ИП - ПИП | IP54 IP65 |
| Маркировка взрывозащиты ПИП | 1ExdIICT6 |
Знак утверждения типа
наносится на табличку, расположенную на газоанализаторах, методом фотохимпечати, и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Газоанализатор ГТМ-5101ВЗ-А | 1 - | 1 шт. |
| Комплект ЗИП | 2 - | 1 компл. |
| Ведомость эксплуатационных документов | 1 - | 1 экз. |
| Ведомость ЗИП | ИБЯЛ.413241.034 ЗИ | 1 экз. |
| Монтажный чертеж | ИБЯЛ.413241.034 МЧ | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | 3 - | 1 экз. |
| Формуляр | 3 - | 1 экз. |
| Методика поверки | МП-242-0594-2007 | 1 экз. |
| Примечания 1 Согласно исполнению. 2 Согласно ведомости ЗИП. 3 Согласно ведомости эксплуатационных документов. |
Поверка
осуществляется по документу МП-242-0594-2007 «Газоанализаторы ГТМ-5101ВЗ-А. Методика
поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 20 июля 2007 г.
Основные средства поверки:
- стандартные образцы состава газовых смесей № 10465-2014 O2 в азоте;
- азот газообразный особой (или повышенной) чистоты ГОСТ 9293-74.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ 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 25804.1-83 - ГОСТ 25804.8-83 Аппаратура, приборы, устройства и оборудования систем управления технологическими процессами атомных электростанций
ГОСТ 8.578-2002 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений
содержания компонентов в газовых средах
ИБЯЛ.413241.034 ТУ Газоанализаторы ГТМ-5101 ВЗ-А. Технические условия
ОТТ 08042462 Приборы и средства автоматизации для атомных станций. Общие технические требования
ТР ТС 012/2011. Технический регламент Таможенного союза. О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах
ТР ТС 020/2011. Технический регламент Таможенного союза. Электромагнитная
совместимость технических средств
