Назначение
Газоанализаторы оптические LaserGas III модели LaserGas III Single Path и LaserGas III Portable HF Analyzer предназначены для непрерывных измерений объемной доли кислорода, оксида углерода, аммиака или фтористого водорода (в зависимости от модели) в газовых средах.
Описание
Принцип измерений газоанализаторов оптических LaserGas III модели LaserGas III Single Path (далее - LaserGas III SP) и LaserGas III Portable HF (далее - газоанализаторы) -одноволновая спектроскопия (TDLAS) в ближнем инфракрасном диапазоне от 700 до 2400 нм (в зависимости от определяемого компонента), источник излучения - настраиваемый диодный лазер. Линия селективной абсорбции определяемого компонента сканируется диодным лазером, монохроматический поток излучения от блока передатчика с коллимирующей оптикой проходит через анализируемую газовую среду и поступает через фокусирующие линзы в блок приемника. Результат измерений содержания определяемого компонента рассчитывается на основе измерения интенсивности ИК-излучения, прошедшего через анализируемую среду с поправкой на текущие значения давления и температуры.
Газоанализаторы являются одноканальными приборами непрерывного действия.
Выпускается две модели газоанализаторов, реализующих один и тот же принцип измерений, но имеющих различную конструкцию:
- LaserGas III SP (с градуировкой на кислород O2, оксид углерода CO или аммиак NH3) -стационарный многоблочный, блоки приемника и передатчика выполнены конструктивно обособленными и устанавливаются друг напротив друга с помощью фланцевых соединительных устройств с термостойкими оптическими окнами. Расстояние между блоками от 0,5 до 20 м, прохождение луча лазера через анализируемую среду однократное;
- LaserGas III Portable HF - портативный одноблочный, элементы оптической схемы размещены в едином корпусе газоанализатора.
Способ отбора пробы:
- диффузионный для LaserGas III SP;
- принудительный для LaserGas III Portable HF за счет встроенного побудителя расхода.
Газоанализаторы обеспечивают выходные сигналы:
- показания встроенного жидкокристаллического дисплея (для LaserGas III Portable HF);
- унифицированный аналоговый выходной сигнал постоянного тока 4-20 мА;
- цифровой, интерфейсы RS485, USB;
- цифровой, протокол 10 или 10/100 Base T Ethernet;
- релейные выходные сигналы (превышение порогового значения, режим обслуживания, предупреждение и неисправность - только для LaserGas III SP);
Газоанализаторы модели LaserGas III SP обеспечивает прием входных сигналов 4-20 мА от внешних датчиков температуры и давления (для осуществления коррекции по температуре и давлению).
Газоанализаторы обеспечивают выполнение следующих функций:
- непрерывное измерение содержания определяемых компонентов;
- сравнение результатов измерений с заданными уровнями срабатывания сигнализации;
- хранение результатов измерений в памяти газоанализатора (8 циклически перезаписываемых лог-файлов);
- самодиагностика газоанализатора.
Общий вид газоанализаторов приведен на рисунках 1 и 2.
Схема пломбировки от несанкционированного доступа - на рисунке 3.
Программное обеспечение
Газоанализаторы имеют встроенное ПО, разработанное изготовителем специально для решения задач измерения содержания определяемых компонентов в анализируемой среде. Встроенное ПО выполняет следующие основные функции:
- прием и обработку измерительной информации от первичного измерительного преобразователя;
- диагностику аппаратной и программной частей газоанализатора;
- связь с персональным компьютером и отображение результатов измерений, настроечных параметров, просмотр памяти данных через web-интерфейс;
- ведение и хранение журнала измерений.
Встроенное ПО реализует следующие расчетные алгоритмы:
- вычисление результатов измерений содержания определяемых компонентов по данным от первичного измерительного преобразователя;
- сравнение результатов измерений с заданными пороговыми значениями. Газоанализаторы обеспечивают доступ к настроечным параметрам и конфигурации
через web-интерфейс с персонального компьютера посредством Ethernet. Встроенное ПО газоанализаторов идентифицируется с помощью персонального компьютера посредством web-интерфейса.
Влияние встроенного ПО учтено при нормировании метрологических характеристик газоанализаторов.
Уровень защиты программного обеспечения «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные | Значение |
| (признаки) | LaserGas III SP | LaserGas III Portable HF |
| Идентификационное наименование ПО | 22 00 00 ) ) | in Os 87 22 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0 (О2) 1.6 (СО/NHS) | 0.39-RC1-hf/3425 (software) |
| Примечания: 1) TU - transmitter unit, блок передатчика, RU - receiver unit, блок приемника. 2) Номер версии ПО должен быть не ниже указанного в таблице. Значение контрольной суммы, приведенное в таблице, относится только к файлу прошивки обозначенной в таблице |
| версии. | | |
Технические характеристики
Таблица 2 - Основные метрологические характеристики газоанализаторов
| Определяемый компонент | Диапазон измерений объемной доли определяемого компонента | Пределы допускаемой основной погрешности |
| абсолютной | относительной, % |
| Кислород (O2) | от 0 до 100 % 1) | ±(1+0,05-Свх) 2) % | - |
| Оксид углерода (CO) | от 0 до 20000 млн-1 | ±(0,5+0,05-Свх) 2) млн-1 | - |
| Аммиак (NH3) | от 0 до 200 млн-1 | ±(0,2+0,05-Свх) 2) млн'1 | - |
| Фтористый водород (HF) | от 0 до 1 млн-1 включ. | ±0,15 млн-1 | - |
| св. 1 до 300 млн-1 | - | ±15 % |
Продолжение таблицы 2_
Примечания:
^ Допускается поставка газоанализаторов с определяемым компонентом - кислород с диапазонами измерений с верхней границей диапазона измерений Св, не указанной в таблице (с учетом порога чувствительности). Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности для таких диапазонов рассчитываются по формуле ±(0,01-Св+0,05-Свх) %.
2) Свх - значение объемной доли определяемого компонента на входе газоанализатора, % или млн-1.
Порог чувствительности, объемная доля определяемого компонента:
- LaserGas III SP O2 100 млн-1 (при длине трассы 1 м);
- LaserGas III SP CO 0,5 млн-1 (при длине трассы 1 м);
- LaserGas III SP NH3 0,2 млн-1 (при длине трассы 1 м);
_- LaserGas III Portable HF 50 млрд-1._
Таблица 3 - Метрологические характеристики газоанализаторов
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности при изменении температуры окружающей среды в рабочих условиях эксплуатации на 10 oC, в долях от предела допускаемой погрешности | ±0,5 |
| Предел допускаемого времени установления выходного сигнала по уровню 0,9 (T0,9aX с: - LaserGas III SP O2 - LaserGas III SP CO - LaserGas III SP NH3 - LaserGas III Portable HF | 1 5 30 30 |
| Время прогрева газоанализаторов, мин, не более: - LaserGas III SP - LaserGas III Portable HF | 60 20 |
| Интервал непрерывной работы газоанализаторов без корректировки показаний, месяцев, не менее | 12 |
| Нормальные условия эксплуатации: - диапазон температуры окружающей среды, C: - диапазон относительной влажности окружающей среды при температуре +35 oC, % - диапазон атмосферного давления, кПа | от +15 до +25 от 30 до 80 от 86 до 106 |
| Таблица 4 - Основные технические характеристики газоанализаторов |
| Наименование характеристики | Значение |
| Длина оптического пути, м: - LaserGas III SP О2, CO - LaserGas III SP NH3 | от 0,5 до 20 от 0,5 до 5 |
| Электрическое питание газоанализаторов осуществляется: - LaserGas III SP всех моделей постоянным током от внешнего источника питания напряжением, В - LaserGas III Portable HF постоянным током от встроенного Li-Ion аккумулятора номинальным напряжением, В | от 18 до 32 14,4 |
| Потребляемая электрическая мощность, Вт, не более | 10 |
| Маркировка взрывозащиты | 1 Ex d [op is Ga] IIC T4 Gb |
| Степень защиты корпуса газоанализатора по ГОСТ 14254-2015 соответствует: - LaserGas III SP - LaserGas III Portable HF | 6 6 P5 fcH 40 ^ CM 6I P I |
| Габаритные размеры, мм, не более: - LaserGas III SP, блоки приемника и передатчика: длина диаметр | 215 125 |
| Наименование характеристики | Значение |
| - LaserGas III SP, соединительная коробка: | |
| высота | 260 |
| ширина | 160 |
| длина | 91 |
| - LaserGas III Portable HF: | |
| высота | 110 |
| ширина | 120 |
| длина | 250 |
| Масса, кг, не более: | |
| - LaserGas III SP, блоки приемника и передатчика | 3,5 |
| - LaserGas III SР, соединительная коробка | 2,5 |
| - LaserGas III Portable HF | 2,3 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 24 000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Рабочие условия эксплуатации: - диапазон температуры окружающей среды, °С | |
| LaserGas III SP | от -40 до+65 |
| LaserGas III Portable HF | от -20 до +55 |
| - диапазон относительной влажности окружающей среды, % | от 0 до 95 |
| - диапазон атмосферного давления, кПа | от 84,0 до 106,7 |
| Параметры анализируемой газовой среды для LaserGas III SP (O2/CO/NH3): | |
| - температура, оС, не более | +1500/+1300/+450 |
| - абсолютное давление, кгс/см2, не более | 8/1,5/1,5 |
| Параметры анализируемой газовой среды для LaserGas III Portable HF | |
| - температура, оС, не более | +85 |
| - избыточное давление/разрежение, кгс/см2, не более | ±0,05 |
Знак утверждения типа
наносится на табличку на корпусе газоанализаторов и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество, шт. |
| Газоанализатор оптический LaserGas III | LaserGas III SP или LaserGas III Portable HF | 1 (модель по заказу) |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 |
| Методика поверки | МП-242-2079-2016 | 1 |
| Дополнительные инструменты и принадлежности для LaserGas III SP - лазерное устройство для юстировки - кювета для градуировки и поверки из нержавеющей стали или алюминия - соединительная коробка | в соответствии с технической документации фирмы-изготовителя | по заказу |
| Дополнительные инструменты и принадлежности для LaserGas III Portable HF Analyzer: - фильтрующий элемент DIF-BK-20T - зарядное устройство - сменная аккумуляторная батарея | в соответствии с технической документации фирмы-изготовителя | по заказу |
Поверка
осуществляется по документу МП 242-2079-2016 «Газоанализаторы оптические LaserGas III модели LaserGas III Single Path и LaserGas III Portable HF Analyzer. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 07 апреля 2017 г.
Основные средства поверки:
- стандартные образцы газовых смесей состава кислород - азот (ГСО 10531-2014), фтористый водород - азот (ГСО 10546-2014), оксид углерода - азот (ГСО 10531-2014), аммиак -азот (ГСО 10545-2014) 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 8.578-2014 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.
Техническая документация фирмы «NEO monitors AS», Норвегия.
71567-18: Методика поверки МП 242-2079-2016Скачать4.5 Мб
