Элегаз: свойства, применение, обрудование
Газоанализаторы оптические LaserGas III Single Path
Внесены в Государственный реестр средств измерений РФ под № 70289
Газоанализаторы оптические LaserGas III модели LaserGas III Single Path предназначены для непрерывных измерений объемной доли кислорода, оксида углерода или аммиака в газовых средах.
Описание
Принцип измерений газоанализаторов оптических LaserGas III модели LaserGas III Single Path (далее LaserGas III SP) одноволновая спектроскопия (TDLAS) в ближнем инфракрасном диапазоне 700...2400 нм (в зависимости от определяемого компонента), источник излучения настраиваемый диодный лазер. Линия селективной абсорбции определяемого компонента сканируется диодным лазером, монохроматический поток излучения от блока передатчика с коллимирующей оптикой проходит через анализируемую газовую среду и поступает через фокусирующие линзы в блок приемника.
На определенных длинах волн у каждого газа своя отдельная линия поглощения.
Принцип измерения газоанализаторов оптических LaserGas III
На выбранной линии поглощения измеряемого газа, считывается длина волны лазера. Линия поглощения тщательно выбирается так, чтобы избежать помех от других (фоновых) газов. Интенсивность света изменяется из-за поглощения молекул целевого газа в оптическом пути между передатчиком и приемником, как функция от длины волны лазера. Приемник постоянно контролирует интенсивность света на выбранной длине волны. И амплитуда линии поглощения, и ширина линии поглощения выделяются из формы измеренной линии и используются для вычисления концентрации. Такой подход обеспечивает нечувствительность измеренной концентрации к вариациям формы линии (эффект расширения линий), вызванным фоновыми газами.
Результат измерений содержания определяемого компонента рассчитывается на основе измерения интенсивности ИК-излучения, прошедшего через анализируемую среду с поправкой на текущие значения давления и температуры.
Газоанализаторы являются одноканальными приборами непрерывного действия.
Газоанализаторы оптические LaserGas III измеряют только концентрацию свободных молекул определенного газа. Они не различают молекулы, связанные с другими сложными молекулами, и молекулы, прикрепленные или растворенные в частицах и каплях. Поэтому при сравнении измерений LaserGas III с результатами измерений других анализаторов необходимо быть внимательным.
Газоанализаторы обеспечивают выходные сигналы:
- показания встроенного жидкокристаллического дисплея
- унифицированный аналоговый выходной сигнал постоянного тока 4...20 мА
- цифровой, интерфейсы RS485, USB
- цифровой, протокол 10 или 10/100 Base T Ethernet
- релейные выходные сигналы (превышение порогового значения, режим обслуживания, предупреждение и неисправность)
Газоанализаторы модели LaserGas III SP обеспечивает прием входных сигналов 4...20 мА от внешних датчиков температуры и давления (для осуществления коррекции по температуре и давлению).
Газоанализаторы обеспечивают выполнение следующих функций:
- непрерывное измерение содержания определяемых компонентов
- сравнение результатов измерений с заданными уровнями срабатывания сигнализации
- хранение результатов измерений в памяти газоанализатора (8 циклически перезаписываемых лог-файлов)
- самодиагностика газоанализатора.
Программное обеспечение
Газоанализаторы имеют встроенное ПО, разработанное изготовителем специально для решения задач измерения содержания определяемых компонентов в анализируемой среде.
Встроенное ПО выполняет следующие основные функции:
- прием и обработку измерительной информации от первичного измерительного преобразователя
- диагностику аппаратной и программной частей газоанализатора
- связь с персональным компьютером и отображение результатов измерений, настроечных параметров, просмотр памяти данных через web-интерфейс
- ведение и хранение журнала измерений.
Встроенное ПО реализует следующие расчетные алгоритмы
- вычисление результатов измерений содержания определяемых компонентов по данным от первичного измерительного преобразователя
- сравнение результатов измерений с заданными пороговыми значениями.
Газоанализаторы обеспечивают доступ к настроечным параметрам и конфигурации через web-интерфейс с персонального компьютера посредством Ethernet.
Встроенное ПО газоанализаторов идентифицируется с помощью персонального компьютера посредством web-интерфейса.
Влияние встроенного ПО учтено при нормировании метрологических характеристик газоанализаторов.
Технические характеристики
| Определяемый компонент | Диапазон измерений объемной доли определяемого компонента | Пределы допускаемой основной погрешности | |
| абсолютной | относительной, % | ||
| Кислород (O2) | 0...100 % * | ±(1+0,05×Свх) %** | |
| Оксид углерода (CO) | 0...20000 млн-1 | ±(0,5+0,05×Свх) млн-1** | |
| Аммиак (NH3) | 0...200 млн-1 | ±(0,2+0,05×Свх) млн-1** | |
*Допускается поставка газоанализаторов с определяемым компонентом — кислород с диапазонами измерений с верхней границей диапазона измерений Св, не указанной в таблице (с учетом порога чувствительности). Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности для таких диапазонов рассчитываются по формуле ±(0,01×Св+0,05×Свх) %.
**Свх значение объемной доли определяемого компонента на входе газоанализатора, % или млн-1
| Порог чувствительности, объемная доля определяемого компонента (при длине трассы 1 м) | LaserGas III SP O2 | 100 млн-1 |
| LaserGas III SP CO | 0,5 млн-1 | |
| LaserGas III SP NH3 | 0,2 млн-1 | |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности при изменении температуры окружающей среды в рабочих условиях эксплуатации на 10 °C, в долях от предела допускаемой погрешности | ±0,5 | |
| Предел допускаемого времени установления выходного сигнала по уровню 0,9 (T0,9д), с | LaserGas III SP O2 | 1 |
| LaserGas III SP CO | 5 | |
| LaserGas III SP NH3 | 30 | |
| Время прогрева газоанализаторов, мин, не более | 60 | |
| Интервал непрерывной работы газоанализаторов без корректировки показаний, месяцев, не менее | 12 | |
| Условия эксплуатации | температура окружающей среды, °C | -40…+65 |
| относительная влажность окружающей среды, % | 0…95 | |
| атмосферное давление, кПа | 86…106 | |
| Длина оптического пути, м | LaserGas III SP О2, CO | 0,5…20 |
| LaserGas III SP NH3 | 0,5…5 | |
| Питание постоянным током от внешнего источника питания напряжением, В | 18…32 | |
| Параметры анализируемой газовой среды | температура, °С, не более | +1500/+1300/+450 |
| абсолютное давление, кгс/см2, не более | 8/1,5/1,5 | |
| Мощность, Вт, не более | 10 | |
| Маркировка взрывозащиты | 1 Ex d [op is Ga] IIC T4 Gb | |
| Степень защиты корпуса газоанализаторов по ГОСТ 14254-2015 соответствует | IP65/IP66 IP65 | |
| Габаритные размеры, мм, не более | LaserGas III SP, блоки приемника и передатчика (длина×Ø) | 215×125 |
| LaserGas III SP, соединительная коробка (В×Ш×Д) | 260×160×91 | |
| Масса, кг, не более | LaserGas III SP, блоки приемника и передатчика | 3,5 |
| LaserGas III SР, соединительная коробка | 2,5 | |
Стандартная комплектация
- Газоанализатор оптический LaserGas III (модель по заказу)
- Руководство по эксплуатации
- Методика поверки МП-242-2079-2016
Дополнительные инструменты и принадлежности
- лазерное устройство для юстировки
- кювета для градуировки и поверки из нержавеющей стали или алюминия
- соединительная коробка
Поверка
Осуществляется по документу МП 242-2079-2016 «Газоанализаторы оптические LaserGas III модели LaserGas III Single Path и LaserGas III Portable HF Analyzer. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 07 апреля 2017 г.
Основные средства поверки
Cтандартные образцы газовых смесей состава
- кислород - азот (ГСО 10531-2014)
- оксид углерода - азот (ГСО 10531-2014)
- аммиак - азот (ГСО 10545-2014) в баллонах под давлением.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых газоанализаторов с требуемой точностью.