Генераторы газовых смесей ГГС-У, ГГС-УР, ГГС-УТ

Внесены в Государственный реестр средств измерений РФ под № 70866-18

Генераторы газовых смесей ГГС-У (модификации ГГС-У, ГГС-УР, ГГС-УТ) являются рабочими эталонами 1-го разряда в соответствии с ГОСТ 8.578-2014 и предназначены для воспроизведения единицы объемной (молярной) доли и (или) массовой концентрации определяемых компонентов в бинарных и многокомпонентных газовых смесях.

Генераторы газовых смесей ГГС-У модификаций ГГС-У, ГГС-УР, ГГС-УТ предназначены для динамического приготовления бинарных и многокомпонентных газовых смесей.

Генераторы типа ГГС-У, ГГС-УР обеспечивают смешение чистых газов или разбавление промежуточной смеси.

Генераторы типа ГГС-У, ГГС-УТ осуществляют смешение потоков газов, причем целевой газ задается источником микропотоков газов и/или паров

Генераторы могут применяться для калибровки и поверки газоанализаторов, хроматографов, газоаналитических систем и газоаналитических преобразователей, а так же для формирования газовой среды заданного состава в испытательных и технологических камерах

Конструкция и принцип действия

Генераторы представляют собой динамический газовый смеситель и обеспечивают приготовление газовых смесей двумя способами:

• путем смешения чистых газов или разбавлением промежуточной газовой смеси (мод. ГГС-У, ГГС-УР). Регулирование и измерение расходов исходного газа и газа-разбавителя осуществляется при помощи тепловых регуляторов массового расхода
• путем смешения потоков газов, один из которых (разбавитель) регулируется и измеряется с помощью теплового регулятора массового расхода, а второй (целевой газ) задается источником микропотока (ИМ), находящимся в термостате с контролируемой температурой (мод. ГГС-У, ГГС-УТ). Источник микропотока представляет собой ампулу с проницаемой стенкой, заполненную жидкостью или сжиженным газом. При заданной температуре вещество диффундирует через стенку ампулы в поток газа-разбавителя с постоянной скоростью, характеризующейся производительностью источника (как правило, выражается в мкг/мин - микрограммы в минуту)

Генераторы газовых смесей ГГС-У выпускаются в следующих модификациях: ГГС-У, ГГС-УР, ГГС-УТ. Отличие состоит в наличии/отсутствии рабочих каналов.

• у генераторов модификации ГГС-УР имеется только канал динамического разбавления
• у генераторов модификации ГГС-УТ имеется только термодиффузионный канал
• у генераторов модификации ГГС-У имеется канал динамического разбавления и термодиффузионный канал

Все модификации ГГС-У имеют возможность хранить до 4 калибровок по исходным газовым компонентам.

Требуемые значения расходов по каналам и значения объемной (молярной) доли (массовой концентрации) компонентов в приготавливаемой смеси определяются расчетным путем в ручном режиме, в автономном режиме с помощью внутреннего контроллера и в автоматическом режиме с помощью программы внешнего управления

Генераторы конструктивно выполнены в одном блоке, в состав которого входят газовая система и устройство управления.

Газовая система генераторов ГГС-У включает в себя регуляторы массового расхода, систему соединенных трубопроводов из нержавеющей стали (Х18Н10Т), смесительную камеру, клапан электромагнитный трехходовой (мод. ГГС-У), пневматическое сопротивление (мод. ГГС-У, ГГС-УТ) и термостат (мод. ГГС-У, ГГС-УТ).

На лицевой панели генераторов газовых смесей ГГС-У расположены:

• сенсорный дисплей
• крышка термостата (только для мод ГГС-У и ГГС-УТ)
• переключатель "Защита термостата" (только для мод ГГС-У и ГГС-УТ)

На задней панели генераторов газовых смесей ГГС-У расположены:

• разъем RS-232 (RS-485, USB опционально)
• генераторы мод ГГС-У, ГГС-УР имеют три входа подачи газов:
  • для газа-разбавителя
  • два для исходного газа
• генераторы мод ГГС-УТ имеют один вход для подачи газа разбавителя
• генераторы мод ГГС-УР, ГГС-УТ имеют один выход для отбора приготавливаемой смеси
• генераторы мод ГГС-У имеют два выхода для отбора приготавливаемой газовой смеси:
  • при работе в режиме смешения чистых газов (выход из смесителя)
  • при работе с ИМ (выход из термостата)

При управлении генератором газовых смесей ГГС-У с помощью ПК обмен информацией осуществляется по интерфейсу последовательному RS-232 (опционально: RS-485, USB)

Генераторы ГГС-У представляют собой стационарный прибор в обыкновенном исполнении по ГОСТ Р 52931-2008.

Программное обеспечение генераторов состоит из двух модулей:

• Встроенное "ГГС-У контроллер". Разработано изготовителем специально для решения задачи приготовления газовых смесей методом динамического смешения двух потоков газа.
• Автономное программное обеспечение генераторов для персонального компьютера под управлением ОС семейства Windows ® предназначено для задания режимов работы генераторов и просмотров результатов измерений в реальном времени.

Программное обеспечение является полностью метрологически значимым. Влияние программного обеспечения комплекса учтено при нормировании метрологических характеристик.

Целевые компоненты

Метрологические характеристики генераторов ГГС-У (мод. ГГС-У, ГГС-УР)

Целевые компоненты	Диапазон воспроизведения объемной (молярной) доли целевого компонента, %	Пределы допускаемой относительной погрешности аттестации исходной ГС, %	Пределы допускаемой относительной погрешности заданного значения объемной доли (молярной) целевого компонента в смеси на выходе генератора, %
Химически активные газы (NO, NO2, NH3, Cl2, HCl, HF, F2 и т.п.), серосодержащие газы (CH3SH, С4H10S, C2H5SH, С3Н8S, CS2, COS, SO2, H2S и т.п.)	1,0×10-6...1,0×10-3 вкл	менее ±2,0
		±(2,0...4,0)
	1,0×10-3...10 вкл	менее ±1,0	±2,5
		±(1,0...2,0)	±3,0
		±(2,0...3,0)	±4,0
		±(3,0...4,0)	±5,0
С1 - С8 углеводородные газы (CH4, C2H2, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8, C4H10, С6Н14, C5H12, C6H6, C7H8, C8H10 и т.п.), галогеносодержащие газы (CHClF2, C2Br2F4, C2H2F4, C3F7H и др)	1,0×10-6...1,0×10-3	менее ±2,0
		±(2,0...3,0)
		±(3,0...4,0)
	1,0×10-3...10 (10...99)*	менее ±1,0	±2,5
		±(1,0...2,0)	±3,0
		±(2,0...3,0)	±4,0
		±(3,0...4,0)	±4,5
H2, CO2, CO, CH4	1,0×10-5...1,0×10-2	менее ±2,0
		±(2,0...3,0)
		±(3,0...4,0)
	1,0×10-2...10 (10...99)*	менее ±1,0	±2,0
		±(1,0...2,0)	±2,5
		±(2,0...3,0)	±3,5
		±(3,0...4,0)	±4,5
О2, N2	1,0×10-5...1,0×10-2**	менее ±2,0
		±(2,0...3,0)
		±(3,0...4,0)
	1,0×10-2...10 10...99*	менее ±1,0	±2,0
		±(1,0...2,0)	±2,5
		±(2,0...3,0)	±3,5
		±(3,0...4,0)	±4,5
Инертные и постоянные газы (Xe, Ne, Kr, Ar, He, и т.п.)	1,0×10-6...1,0×10-3	менее ±2,0
		±(2,0...3,0)
		±(3,0...4,0)
	1,0×10-3...10 (10...99)*	менее ±1,0	±2,0
		±(1,0...2,0)	±2,5
		±(2,0...3,0)	±3,5
		±(3,0...4,0)	±4,5

*Верхний предел диапазона воспроизведения (99 %) справедлив только для модификаций ГГС-У и ГГС-УР в случаях калибровки генераторов по реальным технически чистым газам. В противном случае верхний предел диапазона воспроизведения объемной (молярной) доли составит не более 10 %. Перечень калибровочных газов согласовывается с производителем при заказе.

**Диапазон воспроизведения (1,0×10^-5...1,0×10^-2 вкл) для целевых компонентов азот [N2] и кислород [O2] возможен только при комплектовании генераторов регуляторами расхода газа с металлическими уплотнениями.

Пояснение 1:

Δ(Xв)р — абс. погрешность определения содержания целевого компонента (компонента В) в газе разбавителе, %;

Xв — требуемое значение объемной (молярной) доли компонента (компонента В) в смеси, %.

Пояснение 2:

Генераторы модификаций ГГС-У, ГГС-УР в стандартном варианте калибруются по азоту (воздуху). В зависимости от технических требований к генераторам калибровка каналов измерения и регулирования расхода может быть проведена по нескольким технически чистым газам (от 1 до 4).

Пояснение 3:

Генераторы модификаций ГГС-У, ГГС-УР не предназначены для приготовления взрывоопасных газовых смесей.

Пояснение 4:

В качестве исходных целевых газов для генераторов модификаций ГГС-У, ГГС-УР должны использоваться бинарные газовые смеси — эталоны сравнения (по ТУ 2114-001-02566450-2016 и др.), ГСО-ПГС 0-го, 1-го, 2-го разряда (по ТУ 6-16-2956-01, ТУ 0272-013-20810646-2014 и др.) с содержанием определяемого компонента не более 10 % в калибровочном газе, технические чистые газы (при наличии соответствующих калибровок в генераторе), соответствующие требованиям по допускаемой относительной погрешности аттестации исходной ГС (см. метрологические характеристики генераторов модификации ГГС-У, ГГС-УТ).

В качестве газа-разбавителя для генераторов модификаций ГГС-У, ГГС-УР должны использоваться технически чистые газы и ПНГ: азот высокой чистоты (особой чистоты по ГОСТ 9293-74 или ТУ 2114-004-05798345-2009, ТУ 6-21-39-96), воздух (по ТУ 6-21-5-82), аргон сорт высший ГОСТ 10157-79 или высокой чистоты по ТУ 6-21-12-94, гелий газообразный марки «А» по ТУ 51-940-80.

В качестве газа-разбавителя для генераторов модификаций ГГС-УТ должны использоваться технически чистые газы и ПНГ: азот высокой чистоты (особой чистоты по ГОСТ 9293-74 или ТУ 2114-004-05798345-2009, ТУ 6-21-39-96), воздух (по ТУ 6-21-5-82), метан (по ТУ 51-841-87).

В качестве источника воздуха для генераторов всех модификаций могут использоваться генераторы нулевого воздуха утвержденных типов.

Метрологические характеристики генераторов модификации ГГС-У, ГГС-УТ

*Диапазон воспроизведения массовой концентрации целевого компонента 0,000002...0,00002 мг/м³ для ИМ-Hg возможен только при использовании генераторов модификации ГГС-УТ с верхним пределом измерения и регулирования расхода 50 дм³/мин.

Параметры расхода газовой смеси

*Количество каналов может изменяться от 2 до 4 в зависимости от технических требований к генераторам. Диапазоны измерения и регулирования расхода могут изменяться в зависимости от технических требований к генераторам.

**Для 1-го канала генераторов модификаций ГГС-У и ГГС-УТ пределы допускаемой относительной погрешности генератора при измерении расхода нормируются от 2 до 20 % от верхнего предела диапазона измерения и регулирования расхода.

Технические характеристики

*Номинальная цена наименьшего разряда значения температуры термостата на дисплее генератора 0,01 °С.

Комплект поставки

• Генератор газовых смесей ГГС-У (модификация ГГС-У, ГГС-УР, ГГС-УТ)
• Руководство по эксплуатации ШДЕК.418313.109РЭ
• Паспорт ШДЕК.418313.109ПС
• Методика поверки МП-242-2168-2017
• Комплект баллонов с исходными газовыми смесями (для мод. ГГС-У, ГГС-УР)*
• Комплект источников микропотоков газа (для мод ГГС-У, ГГС-УТ)*
• Комплект штуцеров, заглушек и металлических уплотнений
• Программное обеспечение

*состав комплекта баллонов с исходными газовыми смесями и комплекта источников микропотоков газа определяется требованиями Заказчика и поставляется по отдельному заказу