Назначение
Концентратомеры КН-3 предназначены для измерения массовой концентрации:
- нефтепродуктов в пробах питьевых, природных, сточных и очищенных сточных вод;
- нефтепродуктов в пробах почв и донных отложений;
- жиров в пробах природных и очищенных сточных вод;
- нефтепродуктов и жиров (при их совместном присутствии) в пробах питьевых, природных и очищенных сточных вод;
- неионогенных поверхностно-активных веществ (НПАВ) в пробах питьевых, природных и сточных вод.
Описание
Конструктивно концентратомер КН-3 состоит из корпуса, внутри которого расположен оптический блок и электронная система. На передней панели корпуса находятся: дисплей, клавиатура и световой индикатор сети. В верхней части корпуса имеется откидывающаяся крышка кюветного отсека, в который устанавливается кювета с измеряемым раствором. Корпус пломбируется в целях защиты от несанкционированного доступа к внутренним элементам конструкции.
Концентратомер КН-3 не имеет модификаций.
Общий вид концентратомера КН-3 с указанием места пломбирования показан на рисунке 1.
Принцип действия концентратомера КН-3 основан на измерении оптических плотностей раствора нефтепродуктов, жиров и НПАВ в экстрагенте в инфракрасной области спектра.
Измерения по выбору пользователя могут проводиться в одном из двух режимов:
а. Одноволновой режим
Измеряется разность оптических плотностей исходного (чистого) экстрагента и анализируемого раствора в области (2930 ± 70) см-1 (3,42 мкм), который соответствует области поглощения С-Н связей в СН2- и СН3- группах алифатических и алициклических углеводородов. Особенностью режима является измерение оптической плотности исходного (чистого) экстрагента перед измерением оптической плотности каждого нового анализируемого раствора.
б. Двухволновой режим
Измеряется разность оптических плотностей анализируемого раствора на двух длинах волн. В первом (измерительном) канале используется спектральный участок излучения (2930 ± 70) см-1 (3,42 мкм). Во втором (опорном) канале используется спектральный участок (3333 ± 70) см-1 (3,0 мкм), на котором углеводороды не поглощают ИК-излучение.
Измерение концентрации нефтепродуктов, жиров или НПАВ осуществляется выбором соответствующих режимов измерения меню концентратомера КН-3.
Место пломбирования
а) Общий вид
б) Место пломбирования
Рисунок 1
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) концентратомеров КН-3 представлено встроенным (интегрированным) ПО управляющего микроконтроллера, размещённым в его памяти программ. Память программ защищена от считывания и модификации путём установки соответствующего бита защиты при программировании микроконтроллера на предприятии-изготовителе. Физический доступ к микроконтроллеру ограничен путём пломбирования одного из винтов корпуса концентратомера. Встроенное ПО является метрологически значимым. Метрологические характеристики концентратомеров КН-3 нормированы с учётом влияния встроенного ПО.
Интерфейсы для информационного обмена встроенного ПО концентратомера КН-3 с внешними устройствами отсутствуют. Интерфейс пользователя не предусматривает команд, способных оказать влияние на встроенное ПО.
Уровень защиты встроенного ПО - «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО концентратомеров КН-3 приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентиф икатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора |
| Встроенное ПО управляющего микроконтроллера концентра-томера КН-3 | ИШВЖ.011Д | Не присвоен | Исполняемый код недоступен для считывания и модификации | _ |
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики концентратомеров КН-3 приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон измерений массовых концентраций нефтепродуктов, жиров и НПАВ в экстрагенте, мг/дм3 | от 0 до 100 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности: - для нефтепродуктов в экстрагенте, мг/дм3 - для жиров в экстрагенте, мг/дм3 - для НПАВ в экстрагенте, мг/дм3 | ± (0,50 + 0,05-Cx) ± (0,50 + 0,05-Cx) ± (1,0 + 0,05-Cx) |
| П р и м е ч а н и я: Экстрагент - четыреххлористый углерод; Сх - измеряемое значение массовой концентрации нефтепродуктов, жиров, НПАВ в экстрагенте |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности, обусловленной изменением температуры окружающего воздуха на каждые 10 °C от нормальной (20 °C) в диапазоне от 10 °C до 35 °C, мг/дм3 | 0,5 от пределов допускаемой основной абсолютной погрешности для нефтепродуктов |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности, обусловленной изменением напряжения питающей сети от номинального значения 220 B на плюс 22 B и минус 33 B, мг/дм3 | 0,5 от пределов допускаемой основной абсолютной погрешности для нефтепродуктов |
| Пределы допускаемого изменения показаний в течение 8 часов, мг/дм3 | 0,5 от пределов допускаемой основной абсолютной погрешности для нефтепродуктов |
| Потребляемая электрическая мощность, В-А, не более | 12 |
| Время установления рабочего режима, ч, не более | 1 |
| Г абаритные размеры, мм, не более | 115x250x280 |
| Масса, кг, не более | 3 |
Условия эксплуатации:
от 10 до 35;
от 45 до 75;
от 84 до 106,7;
220^2,
50 ± 1;
температура окружающего воздуха, °С
относительная влажность, %
атмосферное давление, кПа
питание прибора от сети переменного тока, В
Гц
отсутствие вибраций, тряски, ударов.
Знак утверждения типа
наносится лицевую панель концентратомера КН-3 методом наклейки, на руководство по эксплуатации и паспорт - типографским способом.
Комплектность
Комплектность концентратомера КН-3 соответствует указанной в таблице 3.
Таблица 3
| Обозначение | Наименование | Количество, шт |
| ИШВЖ.011 | Концентратомер КН-3 | 1 |
| ИШВЖ.011 ВЭ | Ведомость эксплуатационных документов | 1 |
| ИШВЖ.011 РЭ | Концентратомер КН-3. Руководство по эксплуатации | 1 |
| ИШВЖ.011 ПС | Концентратомер КН-3. Паспорт | 1 |
| МП 14-223-2010 | Концентратомер КН-3. Методика поверки | 1 |
| Комплект запасных частей | |
| ИШВЖ.010.07.01 | Стекло | 2 |
| ИШВЖ.010.07.05 | Прокладка | 2 |
| ИШВЖ.010.07.06 | Кольцо | 2 |
| Вставка плавкая ВП2Б-1В 0,25 А | 2 |
| Комплект инструмента и принадлежностей | |
| ИШВЖ.003.42 | Штатив | 1 |
| ИШВЖ.004.00.20 | Ключ | 1 |
| ИШВЖ.004.00.22 | Воронка | 1 |
| ИШВЖ.004.00.23 | Колонка хромотографическая | 6 |
| ИШВЖ.010.07 | Кювета | 1 |
| Шнур сетевого электропитания | 1 |
Поверка
осуществляется по методике поверки МП 14-223-2010 «Концентратомер КН-3. Методика поверки», утвержденной ФГУП «УНИИМ» в 2010 г, с применением государственных стандартных образцов:
- ГСО 7822-2000 состава нефтепродуктов в четыреххлористом углероде (аттестованное значение - масса нефтепродуктов 50 мг, погрешность аттестованного значения ± 0,25 мг);
- ГСО 9437-2009 состава смеси триглицеридов жирных кислот (аттестованное значение - массовая доля суммы триглицеридов жирных кислот 99,6 %, погрешность аттестованного значения ± 0,4 %);
- ГСО 10067-2012 состава раствора неонола АФ 9-12 в тетрахлорметане (аттестованное значение - массовая концентрация неионогенного ПАВ в тетрахлорметане 50,0 мг/дм3, погрешность аттестованного значения ± 1,1 %).
Сведения о методах измерений
Описание метода измерений содержится в документе ИШВЖ.011 РЭ «Концентратомер КН-3. Руководство по эксплуатации» и следующих нормативных документах на методы измерений (анализа):
- ГОСТ Р 51797-2001 «Вода питьевая. Метод определения содержания
нефтепродуктов»;
- ПНДФ 14.1:2:4.168-2000 (ФР.1.31.2010.07432) «Методика измерений массовой концентрации нефтепродуктов в питьевых, природных и очищенных сточных водах методом ИК-спектрофотометрии с применением концентратомеров серии КН»;
- ПНД Ф 14.1.272-2012 (ФР.1.31.2008.04409) «Методика измерений массовой концентрации нефтепродуктов в сточных водах методом ИК-спектрофотометрии с применением концентратомеров серии КН»;
- МУК 4.1.1013-01 (ФЦГСЭН МЗ России) «Определение массовой концентрации нефтепродуктов в воде»;
- ПНД Ф 16.1:2.2.22-98 «Методика выполнения измерений массовой доли нефтепродуктов в почве и донных отложениях методом ИК-спектрометрии»;
- ПНД Ф 14.1:2.189-02 (ФР.1.31.2010.07433) «Методика измерений массовой концентрации жиров в природных и очищенных сточных водах методом ИК-спектрофотометрии с применением концентратомеров серии КН»;
- ПНД Ф 14.1:2:4.273-2012 (ФР.1.31.2006.02410) «Методика измерений массовой концентрации нефтепродуктов и жиров (при их совместном присутствии) в питьевых, природных и очищенных сточных водах методом ИК-спектрофотометрии с применением концентратомеров серии КН»;
- Методические рекомендации МР № 17ФЦ/3465 (ФЦГСЭН МЗ России) «Методика полнения измерений массовых концентрации нефтепродуктов и жиров (при их совместном присутствии) в пробах питьевых, природных и очищенных сточных вод методом ИК-спектрометрии»;
- ПНД Ф 14.1:2:4.256-09 (ФР.1.31.2010.07434) «Методика измерений массовой концентрации неионогенных поверхностно-активных веществ (НПАВ) в питьевых, природных и сточных водах методом ИК-спектрофотометрии с применением концентратомеров серии КН».
Процедуры подготовки проб, приведенные в соответствующих методиках измерений, позволяют проводить измерения содержания компонентов в следующих диапазонах:
- нефтепродуктов в воде, мг/дм3 от 0,02 до 1000;
- нефтепродуктов в почве, донных отложениях, мг/кг от 50 до 100000;
- жиров в воде, мг/дм3 от 0,1 до 100;
- НПАВ в воде, мг/дм3 от 0,05 до 100.
Нормативные документы
1. ГОСТ 22729-84 «Анализаторы жидкостей ГСП. Общие технические условия».
2. ТУ 4215-011-39120772-09 «Концентратомер КН-3. Технические условия».
3. ГОСТ Р 8.735.0-2011 «Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в жидких и твердых веществах и материалах».
