Назначение
Генераторы влажного газа Michell Instruments модификаций HG-1, OptiCal, DG-4, VDS-3 предназначены для воспроизведения значений величин влажности неагрессивных газовых сред, поверки (калибровки) гигрометров, термогигрометров и аттестации эталонов единиц температуры точки росы/инея и относительной влажности.
Описание
Генераторы влажного газа Michell Instruments модификаций HG-1, OptiCal, DG-4, VDS-3 (далее - генераторы) основаны на методе смешения потоков осушенного и увлажненного газа для воспроизведения единиц влажности (температуры точки росы/инея и относительной влажности).
Принцип работы генераторов заключается в следующем. На газовый вход генератора от внешнего источника либо от встроенного компрессора подается предварительно осушенный воздух, либо нейтральный газ, который разделяется на два либо более потоков сухого и увлажняемого газов. Увлажнение газа производится путем барботирования в насытителе, заполненном дистиллированной водой. Осушка газа производится путем пропускания газа через встроенные осушительные колонки с сорбентом. Расходы по каждому каналу контролируются с помощью ротаметров массового расхода. Соотношение значений расходов смешиваемых газовых потоков определяет задаваемую влажность. Значения генерируемой влажности определяются показаниями встроенных высокоточных конденсационных гигрометров.
На лицевой панели установлены ЖК дисплей для отображения генерируемой относительной влажности, температуры точки росы/инея и измеряемой температуры газа; клавиша переключения режимов отображения либо измеряемых величин (температура точки росы/инея, температура газа) либо вычисляемых величин (относительная влажность, абсолютная влажность, объемная доля влаги); штуцер подключения внешней измерительной камеры для установки поверяемых (калибруемых) гигрометров. Поверяемые гигрометры устанавливаются либо во встроенную измерительную камеру генератора, либо во внешнюю измерительную камеру, подключаемую к штуцеру на лицевой либо задней панели. Для установки во встроенную измерительную камеру используется крышка, имеющая отверстия с диаметрами, соответствующими установочным размерам поверяемых гигрометров.
Генераторы различаются конструктивными исполнениями и встроенными функциями с целью их применения для поверки (калибровки) различных типов гигрометров.
Генератор влажного газа Michell Instruments модификации HG-1 выпускается в настольном исполнении и представляет собой единый блок, выполненный в металлическом корпусе. Задание влажности в модификации HG-1 осуществляется ручной установкой расходов по ротаметрам сухого и влажного газа. Внешний вид генератора модификации HG-1 приведен на рисунке 1.
Генератор влажного газа Michell Instruments модификации OptiCal также выпускается в настольном исполнении. Задание влажности и температуры, поддерживаемой в измерительной камере, в модификации OptiCal осуществляется ручными задатчиками, установленными на лицевой панели. Установление и поддержание заданных значений влажности и температуры в измерительной камере осуществляется автоматически. Внешний вид генератора модификации OptiCal приведен на рисунке 2.
Генератор влажного газа Michell Instruments модификации DG-4 выпускается в виде пяти блоков, выполненных в 19-дюймовых металлических корпусах, монтируемых в единую напольную стойку. Модификация DG-4 включает в себя основной блок с установленными регуляторами массового расхода газа и ручными вентилями регулировки, блок контрольного конденсационного гигрометра, блок осушителя PSD-2 (или PSD-4) с осушительной колонкой с глубиной осушки до температуры точки росы/инея минус 80 °С (минус 100 °С), блок компрессора. Задание влажности в модификации DG-4 осуществляется как с помощью задатчика температуры точки росы/инея с предустановленными значениями в диапазоне от минус 75 °С до минус 20 °С, так и с помощью ручных регуляторов расхода сухого и влажного потоков в диапазоне свыше минус 20 °С до плюс 20 °С. Модификация DG-4 имеет два исполнения, отличающиеся комплектацией конденсационными гигрометрами - S4000 или S8000 RS (модели RS80, RS90 или RS100). Модификация DG-4 в исполнении с конденсационным гигрометром S8000 RS имеет два исполнения по точности (А и В), устанавливаемые при первичной поверке генератора. Внешний вид генератора модификации DG-4 в комплектации с конденсационным гигрометром S8000 RS приведен на рисунке 3.
Генератор влажного газа Michell Instruments модификации VDS-3 аналогичен модификации DG-4 за исключением того, что задание значений температуры точки росы/инея осуществляется не с помощью задатчика на лицевой панели, а с помощью внешнего программного обеспечения, установленного на персональном компьютере.
Модификация VDS-3 также имеет два исполнения, отличающиеся комплектацией конденсационными гигрометрами - S4000 или S8000 RS (модель RS100). Модификация VDS-3 в исполнении с конденсационным гигрометром S8000 RS имеет два исполнения по точности (А и В), устанавливаемые при первичной поверке генератора. Внешний вид генератора модификации VDS-3 приведен на рисунке 4.
Для ограничения несанкционированного доступа внутрь корпуса генератора возможно нанесение пломбы в виде стикер-наклейки на любые крепежные винты блоков генератора. Шестизначный заводской номер, однозначно идентифицирующий экземпляр СИ, наносится диффузионным способом на металлическую табличку, закрепленную на задней или боковой панели корпуса генератора. Шестизначный заводской номер гигрометра, входящего в состав генератора, наносится на заднюю панель гигрометра и указывается в паспорте генератора. Нанесение знака поверки на генераторы не предусмотрено.
Место нанесения знака утверждения типа
Место нанесения заводского номера
Рисунок 1 - Внешний вид генератора модификации HG-1 с указанием мест нанесения знака утверждения типа и заводского номера
Место нанесения знака утверждения типа
Рисунок 2 - Внешний вид генератора модификации OptiCal с указанием мест нанесения знака утверждения типа и заводского номера
Место нанесения заводского номера
Место нанесения знака утверждения типа
Рисунок 3 - Внешний вид генератора модификации DG-4 с указанием мест
Место нанесения заводского номера в нижней части задней панели
нанесениязнака утверждения типа и заводского номера
Рисунок 4 - Внешний вид генератора модификации VDS-3 с указанием мест нанесения знака утверждения типа и заводского номера
Программное обеспечение
В генераторах используется встроенное программное обеспечение, предназначенное для управления работой генератора и пересчета единиц влажности, и внешнее программное обеспечение для отображения режимов работы, результатов измерений и сохранения данных.
Структура встроенного программного обеспечения включает в себя блоки, отвечающие за управление генератором и блоки, отвечающие за интерфейс пользователя и вывод информации. Встроенное программное обеспечение записывается в память микроконтроллера при изготовлении. Версия встроенного программного обеспечения указывается на наклейке непосредственно на корпусе микроконтроллера.
Структура внешнего программного обеспечения включает в себя блоки, отвечающие за получение и хранение данных и блоки, отвечающие за интерфейс пользователя и вывод информации.
Защита программного обеспечения от несанкционированных изменений и от непреднамеренных действий обеспечивается защитой микроконтроллера от записи и расчетом цифрового идентификатора метрологически значимой части программного обеспечения и сравнением его с исходным.
Погрешность программного обеспечения входит в суммарную погрешность генераторов влажного газа. Уровень защиты программного обеспечения относится к категории «высокий».
Идентификационные данные программного обеспечения генераторов модификаций HG-1 и OptiCal приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| ПО Optidew Frimware |
| Идентификационное наименование ПО | 36062 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V5.6 |
| Цифровой идентификатор ПО | 9F1B |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC-16-CCITT |
| ПО Opti-Soft Data Acquisition Software |
| Идентификационное наименование ПО | 36057 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V2.01 |
| Цифровой идентификатор ПО | C9F1 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC-16-CCITT |
Идентификационные данные программного обеспечения генератора модификации DG-4 в комплектации с конденсационным гигрометром S4000 приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| ПО S4000 Frimware |
| Идентификационное наименование ПО | 36019 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V7.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 5FA7 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC-16-CCITT |
Идентификационные данные программного обеспечения генератора модификации DG-4 в комплектации с конденсационным гигрометром S8000 RS приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| ПО S8000 Frimware |
| Идентификационное наименование ПО | Control |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V1.06 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x156993BC |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC32 |
Идентификационные данные программного обеспечения генератора модификации VDS-3 в комплектации с конденсационным гигрометром S4000 приведены в таблице 4.
Таблица 4
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| ПО S4000 Frimware |
| Идентификационное наименование ПО | 36019 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V7.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 5FA7 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC-16-CCITT |
| ПО VDS-3 Frimware |
| Идентификационное наименование ПО | 36058 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V1.42 |
| Цифровой идентификатор ПО | C3D1 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC-16-CCITT |
Идентификационные данные программного обеспечения генератора модификации
VDS-3 в комплектации с конденсационным гигрометром S8000 RS приведены в таблице 5.
Таблица 5
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| ПО S8000 Frimware |
| Идентификационное наименование ПО | Control |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V1.06 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x156993BC |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC32 |
| ПО VDS-3 Frimware |
| Идентификационное наименование ПО | 36058 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V1.42 |
| Цифровой идентификатор ПО | C3D1 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC-16-CCITT |
Метрологические и технические характеристики средства измерений
Таблица 6 - Метрологические характеристики
| Модификация генератора | Наименование характеристики | Значение |
| HG-1 | Диапазон воспроизведения: - относительной влажности, % - температуры точки росы/инея, °С | от 2 до 90 от -30 до +20 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности: - относительной влажности, % - температуры точки росы/инея, °С | ±2,0 ±0,2 |
| OptiCal | Диапазон воспроизведения: - относительной влажности, % - температуры точки росы/инея, °С - температуры, °С | от 10 до 90 от -30 до +20 от +10 до +50 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности: - относительной влажности, % в поддиапазоне от 10 % до 70 % включ. в поддиапазоне свыше 70 % до 90 % - температуры точки росы/инея, °С - температуры, °С | ±1 ±1,5 ±0,2 ±0,1 |
| DG-4 | Диапазон воспроизведения температуры точки росы/инея, °С | от -75 до +20 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности температуры точки росы/инея, °С: - для исполнений в комплектации с гигрометром S4000 - для исполнений в комплектации с гигрометром S8000 RS: - исполнение А - исполнение В | ±0,2 ±0,2 ±0,4 |
| VDS-3 | Диапазон воспроизведения температуры точки росы/инея, °С | от -100 до +20 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности температуры точки росы/инея, °С: - для исполнений в комплектации с гигрометром S4000 - для исполнений в комплектации с гигрометром S8000 RS - в поддиапазоне от -90 °С (включ.) до +20 °С: - исполнение А - исполнение В - в поддиапазоне от -100 °С до -90 °С | ±0,2 ±0,2 ±0,4 ±0,5 |
Таблица 7 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Выходные сигналы | 4-20 мА, реле сигнализации RS232/RS485 |
| Напряжение питания переменного тока частотой 50/60 Гц, В HG-1 OptiCal DG-4 и VDS-3 | 220 от 85 до 264 от 220 до 240 |
Продолжение таблицы 7
| Наименование характеристики | Значение |
| Потребляемая мощность, В^А, не более | |
| HG-1 | 60 |
| OptiCal | 150 |
| DG-4 | 1800 |
| VDS-3 | 2200 |
| Габаритные размеры (длина x ширина x высота), мм, не более | |
| HG-1 | 520x320x400 |
| OptiCal | 520x290x420 |
| DG-4 | 2100x620x580 |
| VDS-3 | 2100x620x800 |
| Масса, кг, не более | |
| HG-1 и OptiCal | 20 |
| DG-4 | 120 |
| VDS-3 | 210 |
| Средний срок службы, лет | 8 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 4800 |
| Условия эксплуатации: - диапазон температуры окружающей среды, °С - диапазон относительной влажности при температуре 30 °С, % - диапазон атмосферного давления, кПа | от +15 до +30 от 10 до 90 от 80 до 110 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель корпуса генератора методом аппликации и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Основной комплект поставки генераторов влажного газа Michell Instruments
модификаций HG-1 и OptiCal соответствует данным таблицы 8
Таблица 8
| Наименование | Обозначение | Кол-во |
| Генератор влажного газа | HG-1 (или OptiCal) | 1 |
| Кабель питания | — | 1 |
| Кабель для подключения к компьютеру и диск с программным обеспечением Opti-Soft Data Acquisition Software | — | 1 |
| Паспорт | — | 1 |
| Руководство по эксплуатации | — | 1 |
| Методика поверки | — | 1 |
Основной комплект поставки генераторов влажного газа Michell Instruments модификаций DG-4 и VDS-3 соответствует данным таблицы 9
Таблица 9
| Наименование | Обозначение | Кол-во |
| Генератор влажного газа | DG-4 (или VDS-3) | 1 |
| Осушитель | PSD-2 | 1 |
| Осушитель | PSD-4 | 1 |
| Компрессор | — | 1 |
| Конденсационный гигрометр (определяется при заказе) | S4000 (или S8000 RS) | 1 |
| Установочная стойка | — | 1 |
| Соединительные трубки | — | 1компл. |
| Соединительные кабели | — | 1компл. |
| Кабель питания | — | 1 |
| Паспорт | — | 1 |
| Руководство по эксплуатации | — | 1 |
| Методика поверки | — | 1 |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе «Описание» руководства по эксплуатации генератора.
Нормативные документы
Государственная поверочная схема для средств измерений влажности газов и температуры конденсации углеводородов, утвержденная приказом Росстандарта от 21 ноября 2023 г. № 2415;
Государственная поверочная схема для средств измерений температуры, утвержденная приказом Росстандарта от 23 декабря 2022 г. № 3253;
Генераторы влажного газа Michell Instruments модификаций HG-1, OptiCal, DG-4, VDS-3. Производственный стандарт (Specification). MIL-DG-01-2022.
