Назначение
Приборы комплексного контроля параметров гипербарической газовой среды «КОНВОЙ-2» (далее по тексту - приборы) предназначены для непрерывных автоматических измерений, цифровой индикации и автоматического документирования в память парциального давления кислорода и диоксида углерода, избыточного давления, скорости изменения давления, температуры, влажности газовой среды, а также для обеспечения контроля оператором режима поддержания рекомпрессии спасённых подводников, проводимой в барокамерах различного типа.
Приборы применяются для обеспечения безопасных условий труда, а также для контроля технологических процессов на объектах в сфере обороны, безопасности и в промышленности.
Описание
Принцип работы приборов при измерении парциального давления основан на электрохимическом методе с использованием электрохимического датчика с внутренней поляризацией. Электроды датчика погружены в раствор электролита, который отделен от внешней среды газодиффузионной мембраной, проницаемой для кислорода и непроницаемой для жидкости.
Кислород из анализируемой газовой среды диффундирует через мембрану к поверхности катода и вступает в электрохимическую реакцию. При этом между катодом и анодом датчика вырабатывается сигнал постоянного тока, который, при постоянном давлении и температуре, пропорционален парциальному давлению кислорода в анализируемой среде.
Чувствительность датчика кислорода возрастает при повышении температуры анализируемой среды. Для учета этой зависимости в приборе применяется автоматическая температурная компенсация с использованием преобразователя температуры, размещенного в корпусе датчика.
Для измерений парциального давления диоксида углерода используется оптический инфракрасный датчик. Принцип измерений основан на схеме двухканальной бездисперсионной оптической спектроскопии. Два луча света проходят через газ в измерительной ячейке. После прохождения сравниваются их интенсивности. Один из лучей (измерительный канал) имеет длину волны, совпадающую с линией оптического поглощения измеряемого газа (для диоксида углерода - 4,26 мкм). Другой луч подобран так, что он не поглощается в измеряемой среде (относительный канал) и служит для контроля и сравнения (для диоксида углерода прибора - 3,9 мкм). Поглощение света (измерительный канал) прямо пропорционально концентрации молекул поглощаемого вещества. Для учета изменения чувствительности датчика при изменении температуры и давления анализируемой среды применяются программные средства корректировки.
Значения объемной доли кислорода рассчитываются с учетом текущего избыточного давления среды программными средствами прибора.
Основным режимом работы является отображение на информационном табло значений парциального давления и объемного содержания кислорода и парциального давления диоксида углерода в газовой среде, а также избыточного давления, температуры, влажности и скорости изменения давления. Период обновления информации не более 2 с.
Конструктивно прибор состоит из блока управления и индикации, размещаемого снаружи барокамеры, и блока датчиков, размещаемого в барокамере. Блоки соединяются между собой посредством четырехжильного электрического кабеля.
Для измерений давления применяется датчик, в котором в качестве чувствительного элемента используется кремниевый пьезорезистор X-ducer ТМ с термокомпенсацией и калибровкой усиления.
Для измерений температуры используется микросборка со встроенной схемой усиления и нормализации сигнала.
Датчик влажности представляет собой многослойный чувствительный элемент с чередованием губчатой пластины и полимера, нанесенный на подложку из кремния, на которой выполнена схема нормализации и усиления сигнала.
Способ проникновения анализируемой газовой среды в блок датчиков -диффузионный.
Информация об измеренных значениях параметров гипербарической среды передается по кабелю на блок управления и индикации и отображается на жидкокристаллическом информационном табло с подсветкой.
По условиям эксплуатации приборы соответствуют группе 2.3.1 по ГОСТ РВ 20.39.30498 с диапазоном рабочих температур от 0 до 40 °C; относительной влажности окружающего воздуха от 30 до 98 % при температуре 35 °C, атмосферным давлением от 84 до 106,7 кПа. Климатическое исполнение ОМ по ГОСТ 15150-69. .
. 'J
Технические характеристики
Контролируемые параметры, диапазон их измерений и пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений представлены в таблице 1.
Таблица 1
| Контролируемый параметр | Единица измерения | Диапазон измерений | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений (А) |
| Парциальное давление кислорода (для (Ог-Иг-Не) смесей) | кПа | от 0 до 60 | ± 1,5* |
| Парциальное давление кислорода (для воздушной среды) | от 0 до 150 | ± 2,5* |
| Свыше 150 до 250** | не нормируется |
| Парциальное давление диоксида углерода (для всех типов газовых смесей) | кПа | от 0 до 0,6 | ± 0,06* |
| свыше 0,6 до 2,0 | ± 0,12* |
| свыше 2,0 до 4,0 | ± 0,24* |
| Контролируемый параметр | Единица измерения | Диапазон измерений | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений (А) |
| Избыточное давление | м вод. ст. | от 0 до 110 | + 1,0 |
| Скорость изменения давления | м вод. ст./мин | от 0 до 5 | ±0,5 |
| от 5 до 40** | не нормируется |
| Температура | °C | от 0 до 50 | ±0,5 |
| Относительная влажность | % | от 30 до 100 | ±5,0 |
* - значения основной погрешности;
* * - поддиапазон показаний
Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности измерений парциального давления кислорода и диоксида углерода, вызванной изменением
температуры газовой среды на каждые 10 °C:
в диапазоне температур от 25 до 35 °C...................................................± 0,5-А;
в диапазонах температур от 0 до 15 °C и от 35 до 50 °C...............................± 1,5-А.
Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности измерений парциального давления кислорода и диоксида углерода от изменения давления дыхательных газовых сред в диапазоне от Ратм до 1,1 МПа..........................± 1,0-Д,
где Ратм - значение атмосферного давления.
Время установления показаний То,9 при температуре 20 °C по каналам измерения парциального давления кислорода и диоксида углерода, с, не более...........................30.
Время прогрева прибора, мин, не более...........................................................10.
Напряжение электропитания прибора от внешних источников переменного тока 12 частотой (50±1)Гц или постоянного тока, В...........................................................
Мощность, потребляемая прибором , Вт, не более:
- в режиме измерений индикации.................................................................5;
- в режиме заряда аккумуляторов..................................................................10.
Габаритные размеры (ширина х высота х длина), мм, не более:
- блока управления и индикации.......................................................240x200x90;
- блока датчиков............................................................................140x110x60.
Масса, кг, не более:
- блока управления и индикации...................................................................1,8;
- блока датчиков.......................................................................................0,8.
Рабочие условия эксплуатации:
- температура окружающей среды, °C....................................................от 0 до 40;
- относительная влажность при температуре 35 °C, %..............................от 30 до 98;
- давление атмосферного воздуха, кПа.............................................от 84 до 106,7;
- атмосфера типа 3, морская по ГОСТ 15150-69.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки входят: прибор комплексного контроля параметров гипербарической газовой среды «КОНВОЙ-2»; комплект ЗИП; комплект эксплуатационной документации, методика поверки.
Поверка
Поверка приборов проводится в соответствии с приложением В «Приборы комплексного контроля параметров гипербарической газовой среды «КОНВОЙ-2». Методика поверки. АРГБ. 413411.006 Д6 » руководства по эксплуатации, согласованного начальником ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ и заместителем руководителя ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д. И.Менделеева» в декабре 2008 г. и входящего в комплект поставки.
Средства поверки: поверочные газовые смеси (ТУ 6-162956-92 с извещением о продлении № 1 от 01.04.98г.); манометр образцовый МО-1227 (ТУ 25-05-1664-74); вакуумметр образцовый ВО-1227 (ТУ25-05-1664-74); барометр-анероид М-110 (ТУ 25.041799-75); насос форвакуумный НВР-1,25 (ТУ 3-2360-90); измеритель влажности и температуры ИВТМ-7 (ТУ4311-001-70203816-2006).
Межповерочный интервал - 1 год.
Нормативные документы
ГОСТ РВ 20.39.304-98.
ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды».
ГОСТ 8.578-2002 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах».
ГОСТ 8.017-79 «ГСИ. Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 МПа».
Технические условия АРГБ.413411.006 ТУ.
Заключение
Тип приборов комплексного контроля параметров гипербарической газовой среды «КОНВОЙ-2» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам.
