Назначение
Установки динамические «Микрогаз-ФМ» - рабочие эталоны 1-го разряда (далее установки) предназначены для воспроизведения единицы объемной доли (массовой концентрации) компонентов в воздухе или азоте, приведенных в таблицах 3 и 4, и ее передачи рабочим средствам измерений в соответствии с ГОСТ 8.578-2014 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.
У становки применяются в комплекте с рабочими эталонами - стандартными образцами состава: газовыми смесями в баллонах под давлением и источниками микропотоков газов и паров по ГОСТ 8.578-2014.
Описание
Принцип действия установок с термодиффузионным каналом заключается в смешении потоков исходного газа, проходящего в термостате с контролируемой температурой, и газа-разбавителя, расход которых измеряется и регулируется с помощью регуляторов массового расхода газа. В качестве исходного газа используются источники микропотоков (ИМ), представляющие собой ампулу с проницаемой стенкой, заполненную жидкостью, сжиженным газом или твердым веществом. При заданной температуре в термостате вещество диффундирует через стенку ампулы в поток газа-разбавителя с постоянной скоростью, характеризующейся производительностью ИМ.
Принцип действия установок с динамическим каналом разбавления заключается в смешении потоков исходного газа и газа-разбавителя, расход которых измеряется и регулируется с помощью регуляторов массового расхода газа. В качестве исходного газа используются газовые смеси в баллонах под давлением.
Конструктивно установки представляют собой одноблочный прибор, построенный по модульной схеме, в состав модуля входит газовая система и термостат (термодиффузионный канал) или газовая система и смеситель (канал динамического разбавления) с микропроцессорными устройствами управления.
На передней панели находится панель управления с цифровым дисплеем для отображения информации. Управление возможно как ручное путем задания режима работы с клавиатуры, так и автоматическое от программы с ПК.
В качестве газа-разбавителя используются газы поверочные нулевые (ПНГ): очищенный воздух, полученный при помощи генератора чистого воздуха или азот газообразный особой частоты по ГОСТ 9293-74.
Установки могут иметь до 4-х термодиффузионных каналов (термостатов) и до 4-х каналов динамического разбавления. Газовые линии каналов выполнены из стали 12Х18Н10Т.
Конструктивное исполнение: мобильные (переносные с автономным питанием) и лабораторные (настольные, стационарные).
Общий вид исполнения установок представлен на рисунках 1 и 2. При наличии меньшего или большего числа термостатов и каналов потоков газов, внешний вид установок может изменяться.
Исполнение установки - обыкновенное по ГОСТ 15150.
Установки не предназначены для приготовления взрывоопасных смесей.
Установки имеют следующие выходные сигналы:
- показания цифрового дисплея;
- цифровой выход RS-232.
Установки «Микрогаз-ФМ» выполнены на единой конструктивной и элементной базе по блочному модульному принципу и имеют различные модели, которые отличаются количеством термодиффузионных каналов и каналов динамического разбавления (см. таблицу 1).
| Таблица 1 - Базовые модели установок динамических « | Микрогаз-ФМ» |
| Модель | Конструктивное исполнение | Количество диффузионных каналов | Количество каналов динамического разбавления |
| «Микрогаз-ФМ02» | Разбавительная | нет | 2 |
| «Микрогаз-ФМ03 » | нет | 3 |
| «Микрогаз-ФМ04» | нет | 4 |
| «Микрогаз-ФМ 10» | Термодиффузионная | 1 | нет |
| «Микрогаз-ФМ20» | 2 | нет |
| «Микрогаз-ФМ3 0» | 3 | нет |
| «Микрогаз-ФМ40» | 4 | нет |
| «Микрогаз-ФМ11» | Комбинированная | 1 | 1 |
| «Микрогаз-ФМ 12» | 1 | 2 |
| «Микрогаз-ФМ 13» | 1 | 3 |
| «Микрогаз-ФМ 14» | 1 | 4 |
| «Микрогаз-ФМ21» | 2 | 1 |
| «Микрогаз-ФМ22» | 2 | 2 |
| «Микрогаз-ФМ23 » | 2 | 3 |
| «Микрогаз-ФМ24» | 2 | 4 |
| «Микрогаз-ФМ31» | 3 | 1 |
| «Микрогаз-ФМ32» | 3 | 2 |
| «Микрогаз-ФМ3 3 » | 3 | 3 |
| «Микрогаз-ФМ34» | 3 | 4 |
| «Микрогаз-ФМ41» | 4 | 1 |
| «Микрогаз-ФМ42» | 4 | 2 |
| «Микрогаз-ФМ43 » | 4 | 3 |
| «Микрогаз-ФМ44» | 4 | 4 |
| «Микрогаз-ФМ02М» | Разбавительная | нет | 2 |
| «Микрогаз-ФМ 10М» | Термодиффузионная | 1 | нет |
| «Микрогаз-ФМ 11М» | Комбинированная | 1 | 1 |
| Примечание: Две цифры в окончании названия лабораторных установок «Микрогаз-ФМХХ» свидетельствуют о количестве (до 4-х) термостатов (первая цифра) и количестве разбавительных каналов формирования потоков газа (вторая цифра); В названии мобильных установок «Микрогаз-ФМХХМ» после двух цифр ставится дополнительная буква «М». |
Программное обеспечение
Установки имеют:
- встроенное программное обеспечение;
- автономное программное обеспечение.
Встроенное программное обеспечение (ПО) осуществляет следующие функции:
- управление работой термостатов и регуляторов массового расхода;
- расчет содержания и погрешности приготовления генерируемого компонента;
- отображение результатов измерения температуры в термостатах;
- отображение результатов измерения расходов газов в каналах формирования потоков газа;
- передачу результатов измерений по интерфейсу цифровой связи с ПК;
- контроль целостности программных кодов ПО, настроечных и калибровочных констант;
- контроль общих неисправностей (связь, конфигурация).
Уровень защиты встроенного ПО в соответствии с Р 50.2.077-2014 - «средний». Влияние встроенного ПО учтено при нормировании метрологических характеристик. Автономное ПО базируется на операционной системе Microsoft Windows и осуществляет следующие функции:
- управление работой термостатов и регуляторов массового расхода;
- расчет содержания и погрешности приготовления генерируемого компонента;
- функция приёма данных от установок;
- отображение результатов измерений на экран персонального компьютера (ПК);
- просмотр параметров установок.
К метрологически значимой части ПО относится файл «mik.exe».
Уровень защиты автономного ПО в соответствии с Р 50.2.077-2014 - «средний». Влияние автономного ПО учтено при нормировании метрологических характеристик.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Встроенное ПО | Автономное ПО |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | MICROGAZ | Микрогаз-ФМ |
| Цифровой идентификатор ПО (алгоритм) | 5.0 | 5.0 |
| Идентификационные данные (признаки) | 0xF7D839EF | d40ba00c файл «mik.exe» |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | CRC-32 | CRC-32 |
| *Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения должен быть не ниже указанного в таблице. |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики термодиффузионного канала
Диапазон воспроизведения массовой концентрации целевого компонента1^ мг/м2
Пределы допускаемой относительной погрешности2), %
Компонент
SO2, CS2, NO2, Cl2, HCl, CH3SH, C2H5SH, C4H9SH
от 410- до 0,1 включ. св. 0,1 до 30 включ. св. 30 до 500
±10
±8
±7
H2S, N^
от 410- до 0,1 включ. св. 0,1 до 30 включ. св. 30 до 250
±10
±8
±7
—2”
от 410 до 0,1 включ. св. 0,1 до 30 включ. св. 30 до 80
CH2O
±10
±8
±7
от 410"3"до 0,1 включ. св. 0,1 до 30 включ. св. 30 до 1000
Органические соединения
±10
±8
±7
Пределы допускаемой относительной погрешности термодиффузионного канала установлены при следующих условиях:
- при использовании источников микропотоков ИМ утвержденного типа с производительностью < 1 мкг/мин с относительной погрешностью не более 7 %, > 1 мкг/мин с относительной погрешностью не более 5 %;
- при использовании в качестве газа-разбавителя очищенного воздуха от генератора нулевого воздуха утвержденного типа (например, генератор ZAG7001 или модели 701) для NO2, NH3, SO2, H2S в диапазоне до 1 мг/м ;
для остальных концентраций используется газ-разбавитель - очищенный воздух, полученный при помощи генератора нулевого воздуха, азот газообразный особой чистоты по ГОСТ 9293-74.
Таблица 4 - Метрологические характеристики канала динамического разбавления
| Компонент | Диапазон воспроизведения объемной (молярной) доли компонента, % | Пределы допускаемой относительной погрешности аттестации исходной ГС, % | Пределы допускаемой относительной погрешности,% |
| H2S, SO2, NO2, NO, F2, NH3, HCl, HF, CI2, и т.п. | от 1,010-4 до 1,0 10-3 включ. | менее ±2,0 | ± | 42 + (Л(Хв) . 100)2 XB |
| ±(св. 2,0 до 3,0 включ.) | ± | 52 +(Л(Хв) . 100)2 Хв |
| ±(св. 3,0 до 4,0) | ±6,0 |
| св 1,0 10-3 до 1 | менее ±1,0 | ±3,0 |
| ±(св. 1,0 до 2,0 включ.) | ±4,0 |
| ±(св. 2,0 до 4,0) | ±5,0 |
| С2Н6, С2Н4, С3Н8, С3Н6, С4Н10, С4Н8, С5Н12, H2, СН4, | от 1,010-4 до 1,0 10-3 включ. | менее ±2,0 | ± | 42 +(Л(Хв) . 100)2 Хв |
| ±(св. 2,0 до 3,0 включ.) | ± | 52 +(Л(Хв) . 100)2 Хв |
| ±(св. 3,0 до 4,0) | ±6,0 |
| св 1,0 10-3 до 2,51) | менее ±1,0 | ±3,0 |
| ±(св. 1,0 до 2,0 включ.) | ±4,0 |
| ±(св. 2,0 до 4,0) | ±6,0 |
| Ar, He | от 1,010-4 до 1,0 10-3 включ. | менее ±2,0 | ± | 42 +(Л(Хв) . 100)2 Хв |
| ±(св 2,0 до 3,0 включ.) | ± | 52 +(Л(Хв) . 100)2 Хв |
| ±(св 3,0 до 4,0) | ±6,0 |
| св 1,0 10-3 до 2,5 включ. | менее ±1,0 | ±3,0 |
| ±(св 1,0 до 2,0 включ.) | ±4,0 |
| ±(св 2,0 до 4,0) | ±6,0 |
| Компонент | Диапазон воспроизведения объемной (молярной) доли компонента, % | Пределы допускаемой относительной погрешности аттестации исходной ГС, % | Пределы допускаемой относительной погрешности,% |
| О2, N2 | от 1,0 10-2 до 2,5 включ. | менее ±2,0 | ±3,0 |
| ±(св 2,0 до 3,0 включ.) | ±4,0 |
| ±(св 3,0 до 4,0) | ±6,0 |
| от 1,0 10-2 до 2,5 включ. | менее ±1,0 | ±3,0 |
| ±(св 1,0 до 2,0 включ.) | ±4,0 |
| ±(св 2,0 до 4,0) | ±6,0 |
| СО, СО2 | от 1,010-4 до 1,0 10-3 включ. | менее ±2,0 | ± | 42 +( А(ХГР^ -100/ Х ГС |
| ±(св. 2,0 до 3,0 включ.) | ± | 52 +( А<~ХГР^ -100/ X ГС |
| ±(св 3,0 до 4,0) | ±6,0 |
| св 1,0 10-3 до 2,5 | ± менее 1,0 | ±3,0 |
| ±(св. 1,0 до 2,0 включ.) | ±4,0 |
| ±(св. 2,0 до 4,0) | ±5,0 |
| СН4 | от 1 до 2,2 включ.2) (газ-разбавитель -воздух) св.2,2 до 100 3) (газ-разбавитель -азот) | менее ±1,0 | ±3,0 |
| ±(св. 1,0 до 2,0 включ.) | ±4,0 |
| ±(св. 3,0 до 4,0) | ±5,0 |
Примечания: 1 Пределы допускаемой относительной погрешности канала динамического разбавления установлены при следующих условиях:
1.1 При работе с ГС в баллонах под давлением - рабочими эталонами с объемной долей определяемого компонента для;
- КО, NO2, SO2, H2S, и NH3 и другие химически активных газов в азоте (воздухе) не более 2 %;
- СН4 и другие углеводороды в азоте (воздухе) не более 50% НКПР (нижний концентрационный предел распространения пламени), значения которых приведены в ГОСТ Р 52350.29.1-2010; -для остальных газов: не более 5 %.
1.2 При использовании в качестве газа-разбавителя:
а) очищенного воздуха от генератора нулевого воздуха (например, фирмы Environnement s.a., мод ZAG7001 или других генераторов нулевого воздуха, зарегистрированных ФИФ по ОЕИ с аналогичными характеристиками) или эталона сравнения - синтетического воздуха по ГОСТ 8.578-2014 для следующих диапазонов:
КО, NO2, SO2, H2S, и NH3 в диапазоне до 1 млн-1;
СН4, СО в диапазоне до 10 млн-1;
б) очищенного воздуха от генераторов чистого воздуха, зарегистрированных ФИФ по ОЕИ, азота газообразного особой чистоты по ГОСТ 9293-74 (для СО2).
- (Хв)р и Хв - нормированное содержание компонента в газе-разбавителе и содержание компонента, подлежащего воспроизведению, соответственно, млн-1.
2) 1) Для создания ГС < 50 % НКПР используется газ-разбавитель - воздух, для ГС > 50 % НКПР в качестве газа-разбавителя применяется только азот. (НКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени, значения которых приведены в ГОСТ Р 52136-2003).
| Компонент | Диапазон воспроизведения объемной (молярной) доли компонента, % | Пределы допускаемой относительной погрешности аттестации исходной ГС, % | Пределы допускаемой относительной погрешности,% |
| 3) 2) В процессе работы необходимо исключить возможность образования взрывоопасных газовых смесей. 4) 3) Верхний предел диапазона воспроизведения (100 %) справедлив только в случаях калибровки генераторов по метану с использованием ГСО 10540-2014. Диапазоны измерений согласовываются с производителем при заказе. |
Таблица 5 - Технические характеристики установок «Микрогаз-ФМ»
| | Значение |
| Параметр | Микрогаз-ФМ02 -Микрогаз-ФМ44 | Микрогаз-ФМ02М, Микрогаз-ФМ 10М, Микрогаз-ФМ 11М |
| Диапазон измерений расхода через термостат (по воздуху или азоту, для 20 °С и 101,3 кПа.)1), см3/мин | от 30 до 300 | от 30 до 300 от 30 до 6002) |
| Диапазон измерений расхода по термодиффузионному каналу (по воздуху или азоту, для 20 °С и 101,3 кПа.)1), см /мин | от 30 до 600 от 250 до 2500 | - |
| Диапазоны измерений расхода в каналах динамического разбавления 1) (по воздуху или азоту, для 20 °С и 101,3 кПа.)1), см3/мин: | от 10 до 100 от 100 до 1000 от 500 до 5000 | от 10 до 100 от 100 до 1000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений (задания) расхода в термодиффузионных каналах и каналах динамического разбавления в диапазоне от 10 до 30 % включ. от верхнего предела диапазона измерений | ±2,0 | ±2,0 |
| св. 30 до 100 % от верхнего предела диапазона измерений | ±1,5 | ±1,5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности поддержания расхода в термодиффузионных каналах и каналах динамического разбавления в течение 6 часов непрерывной работы, % | ±1,0 | ±1,0 |
| Диапазон коэффициентов разбавления | от 2 до 500 | от 2 до 100 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности коэффициента разбавления, % | ±3 | ±3 |
| Диапазоны задания температуры в термостате, °С | от +30 до +80 | от +30 до +40 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности задания температуры термостата | ±0,2 | ±0,2 |
| Параметр | Значение |
| Микрогаз-ФМ02 -Микрогаз-ФМ44 | Микрогаз-ФМ02М, Микрогаз-ФМ 10М, Микрогаз-ФМ 11М |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности поддержания заданной температуры в термостате в течение 6 часов непрерывной работы, °С | ±0,2 | ±0,2 |
| Время выхода на режим, ч, не более по каналу динамического разбавления по термодиффузионному каналу | 1 3 | 0,5 3 |
| Г абаритные размеры, мм, не более | длина 490 ширина 650 высота 190 | длина 330 ширина 410 высота 170 |
| Г абаритные размеры камеры термостата, мм, не более | диаметр 12 длина 185 | диаметр 12 длина 135 |
| Масса, кг, не более | 45 | 10 |
| Напряжение питания, В | переменный ток (230±23) | постоянный ток от 11 до 15 |
| Потребляемая мощность, В А, не более | 300 | 150 |
| Величина потребляемого постоянного тока, А, не более, | - | 2,5 |
| Частота переменного тока, Гц | от 49 до 51 | - |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - атмосферное давление, кПа - относительная влажность окружающего воздуха, %, не более | от 15 до 25 от 84,0 до 106,7 80 | от 15 до 25 от 84,0 до 106,7 80 |
| Примечание: 1)для каждого канала ; 2) диапазон расходов для температуры термостата 30 оС. |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист Руководства по эксплуатации и на табличку, расположенную на задней панели установки или на приборной панели для переносных моделей.
Комплектность
Таблица 6 - Комплектность установки «Микрогаз-ФМ»
| Наименование изделия | Количество |
| Установка динамическая «Микрогаз-ФМ» 1) | 1 шт. |
| Комплект ЗИП (внешние коммутируемые устройства - смесители, газовые линии, фитинги) | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации СКБД.229655.016 РЭ | 1 экз. |
| Паспорт СКБД.229655.016 ПС | 1 экз. |
| Методика поверки МП 242-2080-2017 | 1 экз. |
| Ведомость эксплуатационных материалов СКБД.229655.016 ВЭ | 1 |
| Ведомость ЗИП СКБД.229655.016 ЗИ | 1 |
| Примечания: 1) 1) исполнение установки определяется при заказе 2) У становки могут дополнительно комплектоваться внешними устройствами коммутации газовых линий, генераторами нулевых газов, источниками газов - ГС или источниками микропотоков ИМ утвержденного типа, которые не оказывают влияния на заявленные метрологические характеристики установок. |
Поверка
осуществляется по документу МП-242-2080-2017 «Установки динамические «Микрогаз-ФМ» -рабочие эталоны 1-го разряда. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» 10 мая 2017 г.
Основные средства поверки:
- комплексы, входящие в состав Государственного первичного эталона единиц молярной доли и массовой концентрации компонентов в газовых средах ГЭТ 154-2011;
- эталоны сравнения - газовые смеси в баллонах под давлением и источники микропотоков газов и паров с содержанием определяемых компонентов по ГОСТ 8.578-2014.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на лицевые панели установок, как указано на рисунках 1 и 2.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.578-2014 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах
Технические условия ТУ 4215-011-22965525-013
68284-17: Методика поверки МП-242-2080-2017Скачать767.5 Кб