Назначение
Системы масс-спектрометрические газоаналитические «Гранат» предназначены для измерения содержания компонентов в отходящих конверторных и доменных газах, природном газе, очищенном коксовом газе, циркуляционном газе установок сухого тушения кокса, а так же для определения содержания примесей в кислороде дутья, аргоне и азоте.
Область применения - металлургическая, топливно-энергетическая, нефтехимическая отрасли промышленности, экологический мониторинг и т.п.
Описание
Масс-спектрометрическая газоаналитическая система «Гранат» включает в себя аналитический блок и систему отбора и пробоподготовки.
Система отбора и пробоподготовки предназначена для:
- отбора анализируемого газа;
— транспортирования газа от места отбора до газоанализатора;
— очистки от пыли и охлаждения пробы газа до температуры (15 - 35) °C с удалением капельной влаги.
Принцип действия аналитического блока заключается в масс-спектрометрическом определении содержания компонентов газовой смеси. В системе использован времяпролетный масс-спектрометр типа масс-рефлекгрон, в которым разделение на анализируемые ионы по массам происходит в зависимости от времени их пролета в бесполевом пространстве дрейфа.
Анализируемая газовая смесь через натекатель подается в камеру масс-спектрометра, в которой с помощью магнито-разрядного насоса создается рабочий вакуум (10*6 Па). С помощью электронной пушки, создающей пучок электронов с энергией до 100 эВ, в ионизационном промежутке источника ионов происходит ионизация молекул анализируемых компонентов газовой смеси и образование положительно заряженных ионов. Под действием электрического поля происходит выталкивание ионов в пространство дрейфа. Фокусировка ионных пучков происходит с помощью ионной оптики. В качестве приемника ионов используется микроканальная пластина. Полученные с детектора электрические импульсы усиливаются усилителем и поступают в систему регистрации, где происходит их преобразование и оцифровка. Сигналы в оцифрованном виде передаются в копмпьютер.
Для периодического контроля градуировки в систему установлены баллоны с градуировочными газовыми смесями, которые крепятся на специальной стойке, входящей в
состав системы. Подача газовых смесей осуществляется автоматически с помощью управляемых электромагнитных клапанов. Система выпускается в двух исполнениях, предназначенных для эксплуатации в различных диапазонах температур окружающего воздуха.
Обработка данных и управление работой газоанализатора осуществляется с помощью внешнего IBM-совместимого компьютера.
Технические характеристики
1 Метрологические характеристики каналов определения высокого содержания компонентов1
| Наименование компонента | Д иапазон измерений объемной доли компонента, % | Пределы допускаемой абсолютной погрешности, % |
| н2 | от 0,25 до 65 | ±(0,02хС™ +0,15) |
| СО | от 0,25 до 100 | ±(0,02хС™ + 0,15) |
| n2 | от 0,25 до 80 | ± (0,02хС™ + 0,15) |
| 01 | от 0,25 до 40 | ±(0,02хС™ +0,15) |
| Аг | от 0,25 до 2 | ±(0,02x0™. +0,15) |
| СО2 | от 0,25 до 100 | ± (0,02 хС™ + 0,15) |
| СН* | от 0,25 до 100 | ±(0,02x0™ + 0,15) |
| СгНе | от 0,5 до 8 | ± (0,02хС™+ 0,15) |
| СзН« | от 0,25 до 2,5 | ±(0,02хС™ + 0,15) |
-где: С™- текущее значение измеряемого компонента.
2 Метрологические характеристик каналов определения примесей в чистых газах
2.1 Метрологические характеристики канала определения примесей в кислороде дутья:
| Наименование определяемого компонента | Диапазон измерений объемной доли компонентов % | Пределы допускаемой абсолютист погрешности, % |
| n2 | от 0,02 до 0,1 | ±0,01 |
| св.0,1 до 0,4 | + 0,03 |
| Аг | от 0,02 до 0,1 | ±0,01 |
| св. 0,1 до 0,4 | ±0,03 |
2.2 Метрологические характеристики канала определения примесей в аргоне:
| Наименование определяемого компонента | объемней доли компонентов % | Пределы допускаемой абсолютной погрешности, % |
| n2 Оз | от 0,02 до 0,1 от 0,02 до 0,1 св. 0,1 до 0,4 | ±0,01 ±0,01 ±0,03 |
1 в отходящих конверторных и доменных газах, природном газе, очищенном коксовом газе, циркуляционном газе установок сухого тушения кокса.
2.3 Метрологические характеристики канала определения примеси кислорода в азоте:
| Наименование определяемого комитента | Д иапазон измерений объемной доли компонентов % | Пределы допускаемой абсолютной погрешности, % |
| 02 | от 0,02 до 0,1 св.0,1 до 0,4 | ±0,01 ±0,03 |
| 3 Габаритные размеры (ДхШхВ), мм, не более: -блок аналитической -блок пробоотбора - блок пробоподготовки | 600x600x1600 1000x800x500 1880x775x650 |
| 4 Масса, кг: - блок аналитический - блок пробоотбора - блок пробоподготовки | 220 60 80 |
| 5 Потребляемая мощность, Вх А, не более | 400 |
| 6 Напряжение питания частотой (50±1) Гц, В | 220 (-33...+22) |
| 7 Время установления рабочего режима, мин, не более | 90 |
| 8 Средний срок службы, лет | 8 |
| Условия эксплуатации: | |
| -диапазон температур окружающего воздуха, °C | |
| __- для исполнения 1____________________________________________________________________ - для исполнения 2 | _ От15 до 25 __ ........ От 15 до 35................ |
| - диапазон относительной влажности окружающего воздуха (при 25 °C), % | От 20 до 80 |
| - диапазон атмосферного давления, кПа | От 84 до 106 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на лицевую панель блока управления в виде наклейки и на титульный лист Руководства по эксплуатации методом компьютерной графики.
Комплектность
Комплект поставки определяется заказом и отражается в спецификации.
Основной комплект включает в себя:
- систему отбора и пробоподготовки;
- блок аналитический;
- компьютер управляющий с программным обеспечением;
- комплекты ЗИП (2 шт.);
- методику поверки;
—комплект ТД (РЭ, ТО, альбом схем, паспорт).
Поверка
Поверка проводится в соответствии с документом «Системы масс-спектрометрические газоаналитические «Гранат». Методика поверки МП 242-1029-2010", утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева». 10.06.2010 г.
Средства поверки: государственные стандартные образцы - поверочные газовые смеси: CO/N2, СОЛ, H2/N2, ОЛ, О2/Аг, СИЛ, СзНЛ, СДЛ, СНЛН^СзНв/СОЛ, Ar/N2, Ar/Ог, N2/O2, О2/Аг, N2/Ar по ТУ 6-16-2956-92. Межповерочный интервал - 1 год.
НОРМАТИВНЫЕ и ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
ТУ 4215 - 001 - 47986149 - 2010 "Система масс-спектрометрическая газоаналитическая "Гранат".
Заключение
Тип систем масс-спектрометрических газоаналитических "ГРАНАТ" утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа и метрологически обеспечен при выпуске из производства, после ремонта и в эксплуатации.
Система имеет сертификат соответствия № РОСС RU.ME48.H02618, выданный органом по сертификации приборостроительной продукции ФГУП «ВНИИМ им.Д.И.Менделеева», действительный до (Х2.06.2012 года.
