Назначение
Газоанализаторы СПУТНИК-1М (далее - газоанализаторы) предназначены для измерений объемной доли газовых компонентов контролируемой среды.
Описание
Принцип действия газоанализаторов основан на преобразовании значений объемной доли газовых компонентов в цифровой код при помощи:
- оптического сенсора (при измерении объемной доли горючих газов и диоксида углерода);
- электрохимического сенсора (при измерении объемной доли токсичных газов и кислорода).
Газоанализаторы могут комплектоваться максимум 4 сенсорами.
Способ отбора пробы - диффузионный или принудительный при наличии пробоотборного устройства из комплекта поставки.
Газоанализаторы конструктивно выполнены в одноблочном пластмассовом корпусе и состоят из:
- блока сенсоров (предусмотрено четыре слота для установки сенсоров);
- электронного блока преобразования и обработки информации;
- жидкокристаллического цифрового дисплея с подсветкой для отображения результатов измерений;
- кнопочной клавиатуры управления (три кнопки);
- блока питания;
- устройства сигнализации с выдачей светового и звукового сигнала.
Газоанализаторы выпускаются в следующих модификациях: СПУТНИК-1М и СПУТНИК- 1М-П, которые отличаются уровнем взрывозащиты.
Маркировка взрывозащиты:
- газоанализаторов СПУТНИК-1М - PO Ex ia I Ма X;
- газоанализаторов СПУТНИК-1M-II - 0Ex ia IIC Т4 Ga X.
Степень защиты газоанализаторов от доступа к опасным частям и от попадания внешних твердых предметов и воды IP65 ГОСТ 14254-2015.
Общий вид газоанализаторов представлен на рисунке 1.
Заводской номер в виде цифрового обозначения, состоящего из арабских цифр, обеспечивающий идентификацию каждого экземпляра средств измерений, наносится типографским способом на маркировочную этикетку, приклеиваемую на заднюю панель газоанализатора.
Места нанесения заводского номера и знака утверждения типа представлены на рисунке 2.
Пломбирование газоанализаторов не предусмотрено.
Нанесение знака поверки на газоанализаторы не предусмотрено.
а) б)
а) - Модификация СПУТНИК-1М
б) - Модификация СПУТНИК-1M-II
Р и с у н о к 1 - Общий вид газоанализаторов
Место нанесения заводского номера и знака утверждения типа
Р и с у н о к 2 - Место нанесения заводского номера и знака утверждения типа
Программное обеспечение
Внутреннее программное обеспечение (далее по тексту - ПО) записано в микроконтроллере газоанализаторов и предназначено для:
- сбора и обработки измерительной информации от сенсоров;
- хранения результатов измерений;
- вывода данных на жидкокристаллический цифровой дисплей;
- управления работой звуковой и световой сигнализации.
Конструкция газоанализаторов исключает возможность несанкционированного влияния на встроенное ПО и измерительную информацию.
Нормирование метрологических характеристик газоанализаторов проведено с учетом того, что встроенное ПО является неотъемлемой частью газоанализаторов.
Идентификационные данные встроенного ПО газоанализаторов приведены в таблице 1.
Уровень защиты встроенного ПО «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Т а б л и ц а 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | SPUTNIK_1M.hex |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0хА252 |
| Алгоритм вычисления контрольной суммы | CRC16 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики (оптические сенсоры)
| Газовый компонент (измерительный канал) | Диапазон показаний | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной погрешности измерений | Цена деления наименьшего разряда | Диапазон регулирования порога срабатывания сигнализации |
| Метан | от 0 до 100 % об.д. | от 0 до 2,5 % об.д. | ± 0,1 % об.д. (абс.) | 0,01 % об.д. | от 0,5 до 2,5 % об.д. |
| (CH4) | от 0 до 100 % НКПР | от 0 до 100 % НКПР | ± 5 % НКПР (абс.) | 0,1 % НКПР | от 1 до 50 % НКПР |
| Пропан (C3H8) | от 0 до 100 % НКПР | от 0 до 100 % НКПР | ± 5 % НКПР (абс.) | 0,1 % НКПР | от 1 до 50 % НКПР |
| Углекислый газ (СО2) | от 0 до 1,5 % об.д. | от 0 до 1,0 % об.д. | ± 0,1 % об.д. (абс.) | 0,01 % об.д. | от 0,2 до 1,0 % об.д. |
Примечание - Значения НКПР указаны в соответствии с ГОСТ 31610.20-1-2020.
Таблица 3 - Метрологические характеристики (электрохимические сенсоры)
| Газовый компонент (измерительный канал) | Диапазон показаний | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной погрешности | Цена деления наименьшего разряда | Диапазон регулирования аварийного и предупредительного порогов срабатывания сигнализации |
| Кислород | от 0 до 30 % об.д. | от 0 до 25 % об.д. | ± 0,5 % об.д. (абс.) | 0,1 % об.д. | от 18,5 до 21,0 % об.д. |
| (O2) | от 0 до 30 % об.д. | от 0 до 30 % об.д. | ± 0,5 % об.д. (абс.) | 0,1 % об.д. | от 18,5 до 21,0 % об.д. |
| Угарный газ | от 0 до 220 | от 0 до 50 млн-1 включ. | ± 5 млн-1 (абс.) | 1 | от 10 до 100 |
| (СО) | -1 млн | св. 50 до 200 -1 млн 1 | ± 10 % (отн.) | -1 млн | -1 млн |
| Сероводород | от 0 до 120 | от 0 до 10 млн-1 включ. | ± 2 млн-1 (абс.) | 1 | от 5 до 50 |
| (H2S) | -1 млн 1 | св. 10 до 100 -1 млн | ± 20 % (отн.) | -1 млн 1 | -1 млн 1 |
| Диоксид азота | от 0 до 25 | от 0 до 2 млн-1 включ. | ± 0,5 млн-1 (абс.) | 0,1 | от 1 до 10 |
| (NO2) | -1 млн 1 | св. 2 до 20 -1 млн | ± 25 % (отн.) | -1 млн 1 | -1 млн 1 |
| Аммиак | от 0 до 120 | от 0 до 20 млн-1 включ. | ± 5 млн-1 (абс.) | 1 | от 20 до 70 |
| (NH3) | -1 млн 1 | св. 20 до 100 -1 млн | ± 25 % (отн.) | -1 млн 1 | -1 млн 1 |
| Диоксид серы | от 0 до 25 | от 0 до 4 млн-1 включ. | ± 0,8 млн-1 (абс.) | 0,1 | от 1 до 10 |
| (SO2) | -1 млн 1 | св. 4 до 20 -1 млн 1 | ± 20 % (отн.) | -1 млн 1 | -1 млн 1 |
Примечания:
1 При наличии водорода в анализируемой среде допустимо ложное срабатывание сигнализации по измерительным каналам СО, H2S, SO2, NO2, NH3.
2 При наличии сероводорода в анализируемой среде допустимо ложное срабатывание сигнализации по измерительным каналам NH3, SO2.
3 При наличии диоксида азота в анализируемой среде допустимо снижение чувствительности по каналу SO2.
Таблица 4 - Общие метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением условий эксплуатации, в долях от пределов основной погрешности: - от изменения температуры окружающей среды в диапазоне рабочих температур на каждые 10 °С - от изменения относительной влажности окружающей среды до 100 % при температуре 35 °С - от изменения пространственного положения газоанализатора на угол 90° от вертикальной оси в любом направлении - от изменения скорости движения метано-воздушной смеси до 8 м/с на каждые 4 м/с - от влияния пробоотборного устройства | 1,0 1,0 0,5 0,7 0,5 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от +15 до +25 от 30 до 80 от 97,3 до 105,3 |
Таблица 5- Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Время прогрева, мин, не более | 2 |
| Время установления показаний т90, с, не более: - измерительные каналы O2, Со, CO2, CH4 - измерительные каналы C3H8, SO2, H2S, NO2 - измерительный канал NH3 | 30 60 180 |
| Время срабатывания сигнализации: - измерительные каналы O2, СО, CO2, CH4 - измерительные каналы C3H8 - измерительный канал SO2, H2S, NO2 | 10 20 30 |
| Время непрерывной работы без калибровки (стабильность), мес., не менее: - оптических сенсоров - электрохимических сенсоров | 12 3 |
| Время непрерывной работы в режиме максимальной подсветки без перезарядки блока питания, ч, не менее | 36 |
| Номинальное напряжение питания, В | 3,7 |
| Ток потребления, мА, не более | 90 |
| Габаритные размеры, мм, не более: - высота - длина - ширина | 152 72 32 |
| Масса, кг, не более | 0,38 |
Продолжение таблицы 5
| Наименование характеристики | Значение |
| Условия эксплуатации: - диапазон температур окружающей среды, °С - газоанализаторов СПУТНИК-1М - газоанализаторов СПУТНИК-1M-II - относительная влажность при температуре 35 °С, %, не более - диапазон атмосферного давления, кПа | от -10 до +40 от -30 до +50 100 от 87,8 до 119,7 |
| Средний срок службы, лет | 5 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 20000 |
| Степень защиты от внешних воздействий по ГОСТ 14254-2015 | IP65 |
| Маркировка взрывозащиты: - газоанализаторов СПУТНИК-1М - газоанализаторов СПУТНИК- 1М-П | PO Ex ia I Ма X 0Ex ia ПС Т4 Ga X |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульные листы руководства по эксплуатации, формуляра и на маркировочную этикетку, приклеиваемую на заднюю панель газоанализатора
Комплектность
Таблица 6 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Газоанализатор | СПУТНИК- 1М | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации (на CD) | 2ПБ.999.054 РЭ | 1 экз. на 10 газоанализаторов |
| Драйвер УСИ-1 и программа СПУТНИК-1М (на Cd) | _ | 1 комплект на 10 газоанализаторов |
| Формуляр | 2ПБ.999.054 ФО 2ПБ.999.058 ФО | 1 экз. |
| Зарядное устройство ЗУ-2 и паспорт | 3ПБ.616.003 ПС | 1 комплект на 2 газоанализатора |
| Накладка | _ | 1 шт. на 10 газоанализаторов |
| Чехол | _ | по заявке потребителя |
| Сертификат соответствия (копия) | _ | по заявке потребителя |
| Примечание - При отгрузке газоанализаторов в количестве менее 10 шт., накладка, диск CD поставляется из расчета 1 шт. в один адрес. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 2 «Использование по назначению» документа 2ПБ.999.054 РЭ «Газоанализатор СПУТНИК-1М. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 декабря 2020 г. № 2315 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых средах и газоконденсатных средах»;
ГОСТ 13320-81 «Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия»;
ГОСТ 14254-2015 «Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)»;
ГОСТ 24032-80 «Приборы шахтные газоаналитические. Общие технические требования. Методы испытаний»;
ТУ 26.51.53-049-71064713-2019 «Газоанализаторы СПУТНИК-1М. Технические условия».
