Назначение
Г азоанализаторы на токсичные и горючие газы М 02 (в дальнейшем - газоанализаторы) в зависимости от варианта исполнения предназначены для оперативного автоматического непрерывного измерения объемной доли метана, кислорода, оксида углерода, диоксида углерода, сероводорода, степени взрывоопасности контролируемой среды, содержащей горючие газы СхНу или метано-водородную смесь, и фиксации в памяти с привязкой к реальному времени
Описание
Тип газоанализаторов - переносной, автоматический, многоканальный индивидуального пользования.
Газоанализаторы обеспечивают:
- непрерывное измерение и цифровую индикацию контролируемого компонента в зависимости от исполнения;
- индикацию и сигнализацию (звуковой и световой прерывистые сигналы) в зависимости от исполнения о превышении установленных пороговых значений концентрации метана (или горючих газов или метано-водородной смеси), оксида углерода, диоксида углерода, сероводорода, кислорода;
- непрерывную автоматическую запись информации о концентрации измеряемого компонента и параметрах работы газоанализатора в режиме реального времени в архивную память;
- фиксацию результатов измерения концентрации контролируемого компонента по команде оператора (сразу или с задержкой) с занесением их в память газоанализатора;
- выборку и индикацию зафиксированных значений из памяти газоанализатора;
- передачу информации, запомненной в режиме «чёрного ящика» или отдельно по команде оператора, по инфракрасному порту в персональный компьютер;
- индикацию текущей даты и времени;
- индикацию температуры окружающей среды;
- индикацию атмосферного давления;
- индикацию неисправностей;
- управление зарядом, индикацию и сигнализацию о разряде аккумулятора;
- сигнализацию о включенном состоянии;
- информационный обмен с системами позиционирования шахт при установке в газоанализатор соответствующего модуля.
Метод измерения по измерительным каналам СО, О2, H2S - электрохимический, по измерительным каналам СН4, СхНу, (СН4+Н2) - термокаталитический, для канала СО2 - термокондуктометрический с учетом результатов измерения по каналам СН4 и О2.
Способ забора пробы - диффузионный, а также с применением устройств принудительного пробоотбора.
Для измерительных каналов СхНу и (СН4+Н2) поверочным компонентом является метан.
Газоанализаторы выпускаются в исполнениях согласно таблице 1.
Таблица1
| Наименование | Измеряемый компонент | Маркировка взрывозащиты |
| СН4 | О2 | СО2 | СО | H2S | СхНу | (CH4+H2) |
| %, об. дол. | -1 млн | (ppm) | % НКП | [Р |
| М 02-01 | + | + | +3) | + | + | - | - | РО ExiasI X/mxiadIICT4 X |
| М 02-02 | - | + | - | + | + | + | - | РО ExiasI X/mxiadIICT4 X |
| М 02-03 | - | + | - | + | + | - | - | 1 ExiaIICT4 X |
| М 02-04 | + | + | + | + | - | - | - | РО ExiasI X |
| М 02-05 | - | + | - | + | - | - | - | 1 ExiaIICT4 X |
| М 02-06 | - | + | - | + | + | - | + | РО ExiasI X/mxiadIICT4 X |
| М 02-07 | - | + | - | + | - | + | - | РО ExiasI X/mxiadIICT4 X |
| Примечания 1 Знак «+» означает наличие канала измерения, знак «-» - отсутствие. 2 В исполнениях газоанализатора -01, -02, -06, -07 по заказу потребителя ненужные каналы измерения могут не устанавливаться. 3 В исполнении газоанализатора М 02-01 при наличии канала СО2 канал H2S не устанавливается. 4 Г азоанализаторы с каналом измерения диоксида углерода предназначены для использования только в подземных выработках шахт и рудников. 5 По заказу потребителя в газоанализаторы может устанавливаться модуль системы позиционирования МСП-2, МАУ-П-15 или другой аналогичный модуль, применение которого в газоанализаторах согласовано с испытательной организацией в установленном порядке. 6 По заказу потребителя результаты измерения концентрации оксида углерода и сероводорода могут быть представлены в мг/м3. 7 По заказу потребителя в газоанализаторах может устанавливаться виброзвонок. |
По устойчивости к воздействию климатических условий газоанализаторы соответствуют исполнению УХЛ категории 2 по ГОСТ 15150-69 для работы при температуре от минус 40 до плюс 50 °С.
Корпус газоанализатора обеспечивает степень защиты от доступа к опасным частям, от попадания внешних твердых предметов и от проникновения воды - IP66 по ГОСТ 14254-96.
Внешний вид газоанализатора приведен на рисунке 1.
Рисунок 1
Конструктивно газоанализатор представляет собой защитную оболочку из ударопрочного пластика, состоящую из корпуса и крышки, которая крепится к корпусу четырьмя винтами, один из которых под специальный ключ пломбируется разрушаемой наклейкой пломбировочной. Крышка имеет уплотняющую резиновую прокладку.
В корпусе установлены плата измерительная и блок питания, состоящий из Li-ионного аккумулятора и платы защиты.
Плата измерительная представляет собой двухстороннюю печатную плату, на которой установлены элементы электрической схемы газоанализатора, в том числе в зависимости от исполнения датчики метана (или горючих газов, или метано-водородной смеси), оксида углерода (или оксида углерода/сероводорода) и кислорода.
Блок питания размещён в отсеке нижней части корпуса и соединен с измерительным блоком двухпроводным кабелем с разъёмом. Монтаж блока питания (установка или замена) выполняется при снятой крышке.
По заказу потребителя в газоанализатор может устанавливаться радиомодуль, который представляет собой двухстороннюю печатную плату с установленными элементами электрической схемы. Конструктивно плата затянута в диэлектрическую оболочку, из которой выходят три провода, разделанные розеткой. Радиомодуль размещается в свободном месте внутри корпуса газоанализатора и подсоединяется к установленной на плате измерения трёхконтактной вилке разъема.
По заказу потребителя в газоанализатор может устанавливаться вибромодуль, который представляет собой печатную плату с установленными элементами электрической схемы с подключенным вибромотором с одной стороны и выходным разъемом на трехпроводном жгуте с другой. Плата затянута в диэлектрическую оболочку. Вибромодуль размещается в свободном месте внутри корпуса газоанализатора, подключается к плате измерительной через разъем, вибромотор устанавливается на стенку корпуса.
На лицевой поверхности газоанализатора размещены:
- окно дисплея;
- шильд лицевой.
- отверстия для подачи газовой смеси к датчикам, выполненные в виде решетки, состоящей из наклонных пластин, препятствующих прямому попаданию влаги на датчики.
В верхней части крышки выделена светопроводящая зона для прохождения сигналов четырёх светодиодов аварийной сигнализации, светодиода заряда аккумулятора и сигналов прие-мо-передатчика инфракрасного порта.
На боковой поверхности корпуса расположена клавиатура с тремя кнопками.
На задней стенке корпуса расположены:
- окно звукоизлучателя;
- самозачищающиеся контакты для заряда аккумулятора блока питания;
- задний шильд.
Программное обеспечение
Газоанализаторы М 02 имеют встроенное программное обеспечение (далее - ПО). Структура ПО представлена на рисунке 2.
Основной функцией ПО является снятие напряжений с газовых датчиков и расчет на основании этих данных концентраций контролируемых компонентов воздуха. Не менее важной функцией ПО является контроль максимального количества показателей, определяющих работоспособность всех подсистем газоанализатора. В случае обнаружения отклонения какого-либо параметра от заданной нормы будет выведено сообщение об отказе. Полученные данные выводятся на дисплей газоанализатора и в фоновом режиме записываются в кольцевой буфер. При нажатии на кнопки клавиатуры запускаются процедуры, выполняющие навигацию по пользовательскому меню.
Защита программного обеспечения от преднамеренных изменений обеспечивается путем крепления крышки газоанализатора к корпусу спецвинтами.
Лист № 4
Всего листов 9
Защита программного обеспечения от непреднамеренных изменений обеспечивается отсутствием возможности изменения программного обеспечения и настроек газоанализатора без введения пароля.
Рисунок 2
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 3. Таблица 3
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспече ния | Цифровой идентификатор программного обеспечения | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора |
| m02rf__v_14_ 0.txt | m02rf__v_14_ 0.txt | 14.0 | BAEC | Пошаговая процедура расчета шестнадцатиразрядной контрольной суммы: 1 Загрузить 16-ти разрядный регистр числом FFFF16. 2 Выполнить операцию XOR (исключающее ИЛИ) над первым байтом программы (адрес первого байта 310016) и старшим байтом регистра. Поместить результат в регистр. 3 Сдвинуть регистр на один разряд вправо. |
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспече ния | Цифровой идентификатор программного обеспечения | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора |
| | | | 4 Если выдвинутый вправо бит единица, выполнить операцию XOR между регистром и полиномом А00116. 5 Если выдвинутый бит ноль, вернуться к шагу 3. 6 Повторять шаги 3 и 4 до тех пор, пока не будут выполнены 8 сдвигов регистра. 7 Выполнить операцию XOR над следующим байтом программы и регистром. 8 Повторять шаги 3-7 до тех пор, пока не будут выполнена операция XOR над всеми байтами программы (адрес последнего байта FFFF16) и регистром. Содержимое регистра представляет собой контрольную сумму программного обеспечения |
| Примечание - Контрольная сумма представлена в шестнадцатеричном формате. |
Программное обеспечение газоанализаторов М 02 имеет уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений «С» в соответствии с МИ 3286-2010.
Технические характеристики
1 Диапазоны измерения и диапазоны показаний газоанализаторов соответствуют значениям, указанным в таблице 4.
2 Пределы допускаемых основных погрешностей газоанализаторов соответствуют значе-
ниям, указанным в таблице 4.
Таблица 4
| Наименование | Канал измерения | Единица измерения | Диапазон показаний | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной погрешности* |
| М 02-01 | СН4 | объемная доля, % | от 0 до100 | от 0 до 2,5 | Ад = ± 0,1 |
| от 5 до100 | Ад = ± 3,0 |
| О2 | объемная доля, % | от 0 до 25 | от 0 до 25 | Ад = ± 0,5 |
| СО2 | объемная доля, % | от 0 до 100 | от 0 до 1,0 | Ад = ± 0,1 |
| св. 1 до 5 | 6д = ± 10 % |
| СО | объемная доля, млн-1 (ppm) | от 0 до 400 | от 0 до 50 | Ад = ± 5 |
| св. 50 до 400 | 6д =± 10 % |
| H2S | объемная доля, млн-1 (ppm) | от 0 до 100 | от 0 до 15 | Ад = ± 1,5 |
| св. 15 до 100 | 6д = ± 15 % |
| М 02 02 | CxHy | % НКПР | от 0 до 100 | от 0 до 100 | Дд = ± 5,0 |
| О2 | объемная доля, % | от 0 до 25 | от 0 до 25 | Дд = ± 0,5 |
| СО | объемная доля, млн-1 (PPm) | от 0 до 400 | от 0 до 50 | Дд = ± 5 |
| св. 50 до 400 | 6д = ± 10 % |
| H2S | объемная доля, млн-1 (PPm) | от 0 до 100 | от 0 до 15 | Дд = ± 1,5 |
| св. 15 до 100 | 6д = ± 15 % |
| М 02 03 | О2 | объемная доля, % | от 0 до 25 | от 0 до 25 | Дд = ± 0,5 |
| СО | объемная доля, млн-1 (PPm) | от 0 до 400 | от 0 до 50 | Дд = ± 5 |
| св. 50 до 400 | 6д = ± 10 % |
| H2S | объемная доля, млн-1 (PPm) | от 0 до 100 | от 0 до 15 | Дд = ± 1,5 |
| св.15 до 100 | 6д = ± 15 % |
| М 02 04 | СН4 | объемная доля, % | от 0 до100 | от 0 до 2,5 | Дд = ± 0,1 |
| от 5 до100 | Дд = ± 3,0 |
| О2 | объемная доля, % | от 0 до 25 | от 0 до 25 | Дд = ± 0,5 |
| СО2 | объемная доля, % | от 0 до 100 | от 0 до 1,0 | Дд = ± 0,1 |
| св. 1 до 5 | 6д = ± 10 % |
| СО | объемная доля, млн-1 (PPm) | от 0 до 400 | от 0 до 50 | Дд = ± 5 |
| св. 50 до 400 | 6д = ± 10 % |
| М 02 05 | О2 | объемная доля, % | от 0 до 25 | от 0 до 25 | Дд = ± 0,5 |
| СО | объемная доля, млн-1 (PPm) | от 0 до 400 | от 0 до 50 | Дд = ± 5 |
| св. 50 до 400 | 6д = ± 10 % |
| М 02 06 | СН4+Н2 | % НКПР | от 0 до100 | от 0 до 57 | Дд = ± 5,0 |
| О2 | объемная доля, % | от 0 до 25 | от 0 до 25 | Дд = ± 0,5 |
| СО | объемная доля, млн-1 (PPm) | от 0 до 400 | от 0 до 50 | Дд = ± 5 |
| св. 50 до 400 | 6д = ± 10 % |
| H2S | объемная доля, млн-1 (PPm) | от 0 до 100 | от 0 до 15 | Дд = ± 1,5 |
| св. 15 до 100 | 6д = ± 15 % |
| М 02 07 | СхНу | % НКПР | от 0 до 100 | от 0 до 100 | Дд = ± 5,0 |
| О2 | объемная доля, % | от 0 до 25 | от 0 до 25 | Дд = ± 0,5 |
| СО | объемная доля, млн-1 (PPm) | от 0 до 400 | от 0 до 50 | Дд = ± 5 |
| св. 50 до 400 | 6д = ± 10 % |
| Примечания: * Дд - значения абсолютной погрешности, 6д - значения относительной погрешности 1. В исполнениях газоанализатора -01, -02, -06, -07 по заказу потребителя ненужные каналы измерения могут не устанавливаться. 2. В исполнении газоанализатора М 02-01 при наличии канала СО2 канал H2S не устанавливается. |
3. Газоанализаторы в зависимости от исполнения имеют два устанавливаемых в заданном диапазоне порога срабатывания аварийной сигнализации по каждому газовому каналу в соответствии с таблицей 5.
Таблица 5
| Наименование канала измерения | Единица физической величи ны | Диапазон установки порога срабатывания сигнализации |
| Канал измерения объемной доли метана | % | от 0,5 до 2,0 |
| Канал измерения горючих газов | % НКПР | от 10 до 60 |
| Канал измерения метано-водородной смеси | % НКПР | от 10 до 50 |
| Канал измерения объемной доли кислорода | % | от 1 до 20 |
| Канал измерения объемной доли оксида углерода | млн-1 (ppm) | от 10 до 100 |
| Канал измерения объемной доли сероводорода | млн-1 (ppm) | от 2 до 100 |
| Канал измерения объемной доли диоксида углерода | % | от 0,5 до 2 |
4. Время прогрева газоанализаторов, включая время автоматической установки нуля, - не более 90 с.
5. Время установления показаний Т0,9 при скачкообразном изменении концентрации:
- метана, с, не более
- горючих газов, с, не более
- метано-водородной смеси, с, не более
- кислорода, с, не более
- оксида углерода, с, не более
- диоксида углерода, с, не более
- сероводорода, с, не более
6. Время работы без корректировки показаний - не менее 30 сут.
7. Время непрерывной работы газоанализаторов без подзарядки блока питания при времени работы аварийной сигнализации не более 1 ч и работе подсветки не более 30 мин при температуре окружающей среды:
- (25 ± 5) °С, не менее 70 ч;
- минус (28 ± 2) °С, не менее 10 ч.
8. Газоанализаторы выдают звуковой и световой сигнал о разряде аккумулятора.
Время работы газоанализаторов после выдачи сигнала о разряде аккумулятора в пределах рабочих условий эксплуатации по ГОСТ 24032-80 в нормальных условиях не менее 25 минут.
9. Уровень звукового давления, развиваемого газоанализаторами на расстоянии 1 м, - не менее 75 дБ.
10. Габаритные размеры газоанализаторов не более:
- длина - 25 мм;
- ширина - 67 мм;
- высота - 132 мм.
11. Масса газоанализаторов не более 0,19 кг.
12. Электрическое питание газоанализаторов осуществляется от встроенного блока питания. Напряжение питания от 3,8 до 4,2 В.
13. Условия эксплуатации газоанализаторов:
1) диапазон температуры окружающей среды от минус 30 до плюс 40 °С, кратковременно в диапазонах от минус 30 до минус 40 °С и от 40 до 50 °С;
2) относительная влажность до 100 % при температуре 35 °С с конденсацией влаги;
3) диапазон атмосферного давления от 87,8 до 119,7 кПа (от 660 до 900 мм рт. ст.);
4) содержание пыли не более 2 г/м3;
5) скорость движения газовоздушного потока до 8 м/с;
6) вибрация с частотой в диапазоне от 5 до 35 Гц и амплитудой не более 0,35 мм;
7) содержание вредных веществ в контролируемой среде каталитических ядов, снижающих каталитическую активность чувствительных элементов (ЧЭ) датчиков, агрессивных веществ, разрушающих огнепреградитель, токоподводы и ЧЭ датчиков, не должно превышать предельно-допустимых концентраций (ПДК) согласно ГОСТ 12.1.005-88.
14. Средняя наработка на отказ газоанализаторов - не менее 10000 ч.
15. Полный средний срок службы газоанализаторов - не менее 6 лет.
Лист № 8
Всего листов 9
16. Срок службы датчиков газоанализаторов в условиях эксплуатации, указанных в эксплуатационных документах, - не менее 2 лет.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации и паспорта.
Комплектность
Комплект поставки газоанализаторов соответствует указанному в таблице 6.
Таблица 6
| Обозначение | Наименование | Кол. | Примечание |
| Г азоанализатор на токсичные и горючие газы М 02 | 1 шт. | Согласно исполнению |
| М02.00.000 РЭ | Руководство по эксплуатации | 1 экз. | *) |
| Раздел 14 М02.00.000 РЭ | Методика поверки | 1 экз. | *) |
| М02.00.000 ПС | Паспорт | 1 экз. | |
| АТРВ.305312.002.01 | Насадка | 1 шт. | |
| Ключ | 1 шт. | |
| Чехол | 1 шт. | |
| Упаковка | 1 шт. | |
| Примечания 1 За отдельную плату предприятие-изготовитель поставляет: - термокаталитические датчики (на СН4, СхНу, (СН4+Н2)) взамен отработавших свой ресурс; - термокондуктометрические датчики взамен отработавших свой ресурс; - электрохимические ячейки (датчики на СО, О2, H2S) взамен отработавших свой ресурс; - устройство зарядное приборное УЗП-1М АТРВ.436231.002 или УЗП -10М АТРВ.436231.001 (на партию газоанализаторов); - побудитель расхода АТРВ.418315.001; - пробоотбор ручной; - инфракрасный порт и CD-диск с программным обеспечением. 2 Замена датчиков должна производиться на предприятии-изготовителе или в специализированных сервисных центрах. 3 Элементы, отмеченные знаком «*)» поставляются по одному на каждые пять газоанализаторов, но не менее одного на партию. |
Поверка
осуществляется в соответствии с разделом 14 «Методика поверки» руководства по эксплуатации М02.00.000 РЭ, утвержденным ОАО «Центрохимсерт» 12 сентября 2014 г.
В перечень основного поверочного оборудования входят ГСО - ПГС, выпускаемые в баллонах под давлением по ТУ-6-16-2956-92:
метан в воздухе - 10257-2013;
оксид углерода в азоте - 9744-2011, 10240-2013;
кислород в азоте - 10253-2013;
сероводород в азоте - 10328-2013;
диоксид углерода в азоте - 9741-2011, 10241-2013;
воздух кл.1 - ГОСТ 17433-80.
Сведения о методах измерений
1 . Газоанализаторы на токсичные и горючие газы М 02. Руководство по эксплуатации. М02.00.000 РЭ.
2 Газоанализаторы на токсичные и горючие газы М 02. Технические условия ТУ 4215-003-76434793-06.
Нормативные документы
1. ГОСТ 8.578-2008 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.
2. ГОСТ 24032-80 Приборы шахтные газоаналитические. Общие технические требования. Методы испытаний.
3. ГОСТ Р 52350.29.1-2010 (МЭК 60079-29-1:2007) Взрывоопасные среды. Часть 29-1. Газоанализаторы. Общие технические требования и методы испытаний газоанализаторов горючих газов.
4. ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия
5. ТУ 4215-003-76434793-06. Газоанализаторы на токсичные и горючие газы М 02. Технические условия.
Рекомендации к применению
осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
