Назначение
Устройства контроля шахтной атмосферы MPS предназначены для измерений объемной доли метана или оксида углерода в воздухе и передачи измерительной информации внешним устройствам в аналоговой и цифровой форме.
Описание
Принцип действия устройств контроля шахтной атмосферы MPS (далее - устройства контроля), в зависимости от модели:
- оптический инфракрасный (мод. MPS-IID-NG-CH4), основанный на измерении поглощения инфракрасного излучения на двух длинах волн, соответствующей полосе поглощения определяемого компонента и вне ее;
- электрохимический (мод. MPS-O6-NG-CO), основанный на эффекте возникновения разности потенциалов на электродах сенсора вследствие электрохимической реакции между молекулами определяемого компонента и электролитом.
Способ отбора пробы - диффузионный.
Устройства контроля представляют собой стационарные автоматические одноканальные измерительные преобразователи непрерывного действия.
Конструктивно устройства контроля выполнены одноблочными, материал корпуса - нержавеющая сталь. На лицевой панели расположены 3 клавиши управления смотровое окно для жидкокристаллического дисплея. На нижней части корпуса расположены кабельный ввод и первичный измерительный преобразователь. На верхней стороне корпуса расположены монтажное крепление для подвески и модуль дополнительной световой и звуковой сигнализации SBH (по заказу).
Устройства контроля обеспечивают выполнение следующих функций:
- непрерывное измерение содержания определяемого компонента (метан или оксид углерода);
- отображение результатов измерений на встроенном жидкокристаллическом дисплее;
- визуальная сигнализация о достижении 2 пороговых значений срабатывания сигнализации (желтый светодиодный индикатор ALARM 1, красный - ALARM 2);
- формирование унифицированного выходного аналогового сигнала (по току: от 0,2 до 1,0 мА / от 4 до 20 мА, по напряжению от 0,4 до 2,0 В / от 1 до 5 В, по частоте от 5 до 15 Гц);
- формирование выходного релейного сигнала (два реле для управления электропитанием шахтного оборудования);
- формирование выходного цифрового сигнала (RS485, ProfiBus / CAN - по заказу);
- диагностику состояния устройства контроля.
Общий вид устройств контроля приведены на рисунке 1. Схема пломбирования корпуса от несанкционированного доступа приведена на рисунке 2.
Заводской (серийный) номер и знак утверждения типа наносятся методом лазерной гравировки на металлическую табличку, расположенную на боковой стороне корпуса устройств контроля, общий вид таблички приведен на рисунке 3.
Тил устройства Номер сертификата Напряжение питания Максимальное потребление тока
Год выпуска
Температурный диапазон сопротивления Маркировка Ех
Программное обеспечение
Устройства контроля шахтной атмосферы MPS-IID-NG-CH4, MPS-O6-NG-CO имеют встроенное программное обеспечение (далее - ПО). Встроенное ПО разработано изготовителем специально для решения задач измерения объемной доли определяемого компонента и обеспечивает следующие основные функции:
- обработку и передачу измерительной информации от первичного измерительного преобразователя (сенсора);
- отображение результатов измерений на встроенном дисплее;
- формирование выходных аналогового и релейного (в зависимости от модели) сигналов;
- формирование выходного цифрового сигнала (RS485, ProfiBus / CAN - по заказу);
- настройку нулевых показаний и чувствительности, задание порогов срабатывания релейного выхода;
- диагностику аппаратной части устройств контроля и целостности встроенного ПО.
ПО устройств контроля реализует следующие расчетные алгоритмы:
1) вычисление значений объемной доли определяемого компонента на основании данных от первичного преобразователя;
2) вычисление значений выходных сигналов;
3) сравнение результатов измерений с заданными пороговыми значениями.
Встроенное ПО идентифицируется при включении питания посредством вывода на дисплей
номера версии.
Влияние встроенного ПО учтено при нормировании метрологических характеристик. Устройства контроля имеют защиту встроенного программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений. Уровень защиты - «высокий» по Р 50.2.077-2014. Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| | мод. MPS-06-NG | мод. MPS-11D-NG-CH4 |
| Идентификационное наименование ПО | MPS vsisenzori | MPS vsisenzori |
| | v.1.522 | v.1.525 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО * | 1.522 | 1.525 |
| Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | | |
| Алгоритм расчета контрольной суммы | - | - |
| * Номер версии ПО должен быть не ниже указанного в таблице. | |
Технические характеристики
Таблица 2 - Диапазоны измерений, пределы допускаемой основной погрешности, предел допускаемого времени установления выходного сигнала_
| Определяемый компонент / модель устройства | Диапазон показаний 1) объемной доли | Диапазон измерений объемной доли | Пределы допускаемой основной погрешности 2) | Предел допускаемого времени установления выходного сигнала То,9д, с | Цена деления наименьшего разряда дисплея |
| абсолютной, объемная доля | относительной, % |
| Оксид углерода (CO) / MPS-06-NG-CO | от 0 до 300 млн-1 | от 0 до 20 млн-1 включ. | ±2,0 млн-1 | | 35 | 1 млн-1 |
| св. 20 до 300 млн-1 | - | ±10 |
| от 0 до 1000 млн-1 | от 0 до 20 млн-1 включ. | ±2,0 млн-1 | | 35 | 1 млн-1 |
| св. 20 до 1000 млн-1 | - | ±10 |
| Метан (CH4) / MPS-11D-NG-CH4 | от 0 до 5 % | от 0,00 до 1,00 % включ. | ±0,1 % | | 30 | 0,01 % |
| св. 1,00 до 5,00 % | - | ±10 |
| от 0 до 100 % | от 0,0 до 20,0 % включ. | ±2 % | | 30 | 0,1 % |
| св. 20 до 100 % | - | ±10 |
| 1) По дисплею, определяется при заказе. 2) Нормальные условия измерений: - диапазон температуры окружающей среды: от +15 до +25 oC; - диапазон относительной влажности окружающей среды при температуре +25 oC: от 30 до 80 %; - диапазон атмосферного давления: от 97,0 до 104,6кПа; - содержание сопутствующих компонентов (для мод. MPS-06-NG-CO): не более 0,5 ПДК. |
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой вариации выходного сигнала, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | 0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды в пределах рабочих условий эксплуатации на каждые 10 oC относительно условий определения основной погрешности, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | ±1,0 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения влажности окружающей среды в рабочих условиях эксплуатации относительно влажности при определении основной погрешности, в долях от пределов допускаемой основной погрешности для мод. MPS-06-NG-CO для мод. MPS-11D-NG-CH4 (на каждые 10%) | ±0,5 ±0,2 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения атмосферного давления на каждые 3,3 кПа в рабочих условиях эксплуатации относительно условий при определении основной погрешности, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | ±0,5 |
| Пределы допускаемой погрешности 1) датчиков модели MPS-O6-NG-CO в рабочих условиях эксплуатации: - абсолютной, в диапазоне измерений объемной доли от 0 до 20 млн-1 включ., млн-1 - относительной, в диапазоне измерений объемной доли св. 20 до 1000 млн-1, % | ±6,0 ±30 |
| Время прогрева устройств, не более, мин | 30 |
| Пределы допускаемого изменения выходного сигнала за 30 сут. непрерывной работы, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | ±1,0 |
| Диапазон задания порогов срабатывания сигнализации, объемная доля определяемого компонента: - мод. MPS-11D-NG-CH4, % - мод. MPS-06-NG-CO, млн-1 | от 0,01 до 4,99 / от 0 до 99,9 от 1 до 999 |
| Погрешность срабатывания сигнализации, объемная доля определяемого компонента: - мод. MPS-11D-NG-CH4, % - мод. MPS-06-NG-CO, млн-1 | ±0,1 ±2 |
| 1) В соответствии с обязательными метрологическими требованиями к измерениям, установленными постановлением Правительства РФ от 16.11.2020 № 1847 «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений», при следующих условиях эксплуатации: диапазон температуры от +5 до +35 oC, диапазон атмосферного давления от 87,8 до 119,7 кПа, относительная влажность при температуре +35 oC от 0 до 95 %. |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон напряжения питания постоянным током, В | от 9 до 15 |
| Максимальный электрический ток, потребляемый устройством контроля, А: - мод. MPS-11D-NG-CH4, | 0,10 (0,25 с SBH-модулем) |
| - мод. MPS-06-NG-CO | 0,06 (0,25 с SBH-модулем) |
| Габаритные размеры, мм, не более 1}: - высота | 393 |
| - ширина | 130 |
| - длина | 95 |
| Масса, кг, не более 1) | 2,5 (3,2 с SBH-модулем) |
| Маркировка взрывозащиты 2) | РО Ex ia I Ma |
| По защищенности от влияния пыли и воды устройства контроля соответствуют степени защиты по ГОСТ 14254-2015 | IP66 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Средняя наработка до отказа, ч | 24 000 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Условия эксплуатации - диапазон температуры окружающей среды, °С - диапазон относительной влажности при температуре 35 °С, % (без конденсации влаги) - диапазон атмосферного давления, кПа | от -20 до +50 от 0 до 95 от 80 до 120 |
| 1) Без учета размеров и массы разъема. 2) Маркировка взрывозащиты указана в соответствии с сертификатом соответствия № ЕАЭС RU C-SI.AA87.B.00136/19 от 27.03.2019 г. |
Знак утверждения типа
наносится на табличку на корпусе устройства контроля методом лазерной гравировки и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским методом.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность устройств контроля шахтной атмосферы
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Устройство контроля шахтной атмосферы MPS | MPS-11D-NG-CH4 или MPS-06-NG-CO | 1 шт. |
| Модуль дополнительной световой и звуковой сигнализации | SBH | 1 шт.* |
| Руководство по эксплуатации | - | не менее 1 экз. на партию |
| Паспорт | - | 1 шт. |
| Комплект ЗИП | - | 1 компл. (по заказу) |
| * По заказу. |
Сведения о методах измерений
приведены в документах:
- «Устройство контроля шахтной атмосферы MPS-11D-NG-CH4. Руководство по эксплуатации»;
- «Устройство контроля шахтной атмосферы MPS-06-NG-CO. Руководство по эксплуатации» разделы 7, 8.
Нормативные документы
Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 декабря 2020 № 2315
Постановление Правительства РФ от 16.11.2020 № 1847 «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений»
ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей
зоны
ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия
ГОСТ Р 52350.29.1-2010 Взрывоопасные среды. Часть 29-1. Газоанализаторы. Общие технические требования и методы испытаний газоанализаторов горючих газов
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
Техническая документация фирмы «TEVEL d.o.o.», Словения
84982-22: Методика поверкиСкачать6.4 Мб