Назначение
Приборы для определения газопроницаемости СМП-ГП (далее - приборы) предназначены для измерений коэффициента газопроницаемости при заданном значении обратного порового давления и коэффициента абсолютной газопроницаемости образцов методом стационарной фильтрации.
Описание
Принцип действия приборов основан на одновременном измерении объёмного расхода, температуры и перепада давления газа при его фильтрации через исследуемый образец. Приборы позволяют измерять коэффициент газопроницаемости при заданном значении обратного порового давления и коэффициент абсолютной газопроницаемости методом стационарной фильтрации.
При проведении измерений коэффициента газопроницаемости при заданном значении обратного порового давления (среднее давление газа между входной и выходной поверхностью исследуемого образца) исследуемый образец цилиндрической формы с известными значениями длины и диаметра (либо образец кубической формы с известным значением длины ребра) помещается в кернодержатель прибора, после чего происходит его герметизация путем обжима резиновой манжетой внутри кернодержателя с заданным значением обжимного давления. Далее создается избыточное постоянное давление газа на входной поверхности исследуемого образца, в результате чего начинается процесс стационарной фильтрации (скорость потока газа неизменна во времени) этого газа через образец с линейным направлением потока. Во время этого процесса программным обеспечением прибора фиксируются показания датчиков давления, температуры и объёмного расхода газа. По полученным показаниям производится расчет коэффициента газопроницаемости при заданном значении обратного порового давления согласно формуле Дарси. Для измерения коэффициента абсолютной газопроницаемости согласно эффекту Клинкенберга проводится от трех и более измерений коэффициента газопроницаемости образца при различных значениях обратного порового давления.
Конструктивно приборы состоят из следующих блоков: блок кернодержателей в виде металлической подставки с установленным на ней кернодержателем (кернодержателями); основной блок со встроенными в него электронным блоком управления, газовым трактом, датчиками давления и температуры, расходомерами, пневматическими и электромеханическими клапанами; блок создания давления обжима исследуемого образца в кернодержателе, оснащенный пневматическим и/или гидравлическим насосом; персональный компьютер для управления прибором. Функционирование пневматических клапанов и блока создания давления обжима осуществляется с помощью давления сжатого воздуха, создаваемого компрессором (поставляется опционально) или иным способом.
Корпус приборов изготавливают из металлических сплавов, окрашивают в цвета в соответствии с технической документацией производителя.
Каждый экземпляр приборов имеет заводской номер, расположенный на боковой стороне основного блока прибора. Заводской номер имеет буквенно-цифровой формат и наносится травлением, гравированием, типографским или иным пригодным способом. Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Общий вид и место нанесения заводского номера на приборы представлены на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид и место нанесения заводского номера на приборы для определения газопроницаемости СМП-ГП
Пломбирование приборов не предусмотрено. Конструкция приборов обеспечивает ограничение доступа к частям приборов, несущим первичную измерительную информацию, и местам настройки (регулировки).
Программное обеспечение
Приборы оснащены программным обеспечением (далее - ПО), позволяющим осуществлять контроль процесса измерений, осуществлять сбор экспериментальных данных, обрабатывать и сохранять полученные результаты.
Уровень защиты ПО приборов от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «Средний» по Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО приборов приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | СМП-ГП |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0.0.XX* |
| Цифровой идентификатор | - |
| *«Х» не относится к метрологически значимой части ПО и принимает значения от 0 до 9 |
Влияние ПО на метрологические характеристики приборов учтено при нормировании характеристик.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений коэффициента газопроницаемости при заданном значении обратного порового давления, 10-3^мкм2 (мД) 1) | от 0,05 до 5 000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений коэффициента газопроницаемости при заданном значении обратного порового давления в поддиапазоне от 0,05 до 0,24 [10—^мкм2] (мД) 1) включ., % | ± 25 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений коэффициента газопроницаемости при заданном значении обратного порового давления в поддиапазоне св. 0,24 до 1 [10—^мкм2] (мД) 1) включ., [10—^мкм2] (мД) 1) | ± 0,06 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений коэффициента газопроницаемости при заданном значении обратного порового давления в поддиапазоне св. 1 до 5000 [10—^мкм2] (мД) 1), % | ± 6 |
| Диапазон измерений коэффициента абсолютной газопроницаемости, 10— 3^мкм2 (мД) 1) | от 0,05 до 5 000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений коэффициента абсолютной газопроницаемости в поддиапазоне от 0,05 до 0,24 [10—^мкм2] (мД) 1) включ., % | ± 25 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений коэффициента абсолютной газопроницаемости в поддиапазоне св. 0,24 до 1 [10—^мкм2] (мД) 1)включ., [10—^мкм2] (мД) 1) | ± 0,06 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений коэффициента абсолютной газопроницаемости в поддиапазоне св. 1 до 5000 [10—^мкм2] (мД) 1), % | ± 6 |
| |
| 1) 1 миллидарси [мД]=0,98692340—15 м2 = 0,986923^10—3 мкм2 | |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диаметр исследуемых образцов цилиндрической формы, мм | от 8 до 110 |
| Длина исследуемых образцов цилиндрической формы, мм, не более | 100 |
| Длина ребра исследуемых образцов кубической формы, мм | 30; 40; 50 |
| Диапазон давления обжима газом, МПа | от 1 до 3 |
| Диапазон давления обжима жидкостью, МПа | от 1 до 70 |
| Диапазон порового давления, МПа | от 0,01 до 1,6 |
| Давление сжатого воздуха для функционирования пневматических клапанов и блока создания давления обжима, МПа | от 0,55 до 0,65 |
| Используемые газы при измерениях | гелий, азот, воздух |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Г ц | 220±22 50/60 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры блока кернодержателей, мм, не более: | |
| - высота | 2000 |
| - ширина | 800 |
| - длина | 800 |
| Габаритные размеры основного блока, мм, не более: | |
| - высота | 450 |
| - ширина | 750 |
| - длина | 750 |
| Габаритные размеры блока создания давления обжима, оснащенного пневматическим насосом, мм, не более: | |
| - высота | 400 |
| - ширина | 450 |
| - длина | 850 |
| Габаритные размеры блока создания давления обжима, оснащенного гидравлическим насосом, мм, не более: | |
| - высота | 400 |
| - ширина | 450 |
| - длина | 850 |
| Масса, кг, не более | 500 |
| Условия окружающей среды: - температура окружающей среды, °С | от +20 до +30 |
| - относительная влажность, % | от 10 до 80 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Прибор для определения газопроницаемости | СМП-ГП | 1 шт. |
| Кернодержатель для цилиндрических образцов диаметром, отличным от 30 мм | - | 1 шт.* |
| Кернодержатель для кубических образцов | - | 1 шт.* |
| Блок создания давления обжима, оснащенный гидравлическим насосом | - | 1 шт.* |
| Компрессор с ресивером и фильтрами | - | 1 шт.* |
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Персональный компьютер (системный блок в комплекте с монитором, клавиатурой и компьютерной мышью либо моноблок в комплекте с клавиатурой и компьютерной мышью, либо ноутбук в комплекте с компьютерной мышью) | - | 1 шт. |
| Программное обеспечение | СМП-ГП | 1 шт. |
| Комплект кабелей | - | 1 шт. |
| Комплект расходных материалов и ЗИП | - | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | О144О184.441424.КТ.ХХХХ рэ** | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации программного обеспечения | О144О184.441424.КТ.ХХХХ рэ по** | 1 экз. |
| Паспорт | 01440184. 441424.КТ.ХХХХ ПС** | 1 экз. |
| Методика поверки | - | 1 экз.* |
| * - по заказу * * «XXXX» - заводской номер прибора |
Сведения о методах измерений
приведены в документе 01440184.441424.КТ.ХХХХ РЭ «Прибор для определения
газопроницаемости СМП-ГП. Руководство по эксплуатации», раздел 1.1 «Описание и работа».
Применение приборов в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений осуществляется в соответствии с аттестованными методиками (методами) измерений.
Нормативные документы
Приказ Росстандарта Российской Федерации от 15 марта 2021 г. № 315 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений удельной адсорбции газов, удельной поверхности, удельного объема пор, размера пор, открытой пористости и коэффициента газопроницаемости твердых веществ и материалов»;
ТУ 28.99.39-011-01440184-2022 «Прибор для определения газопроницаемости СМП-ГП. Технические условия».
