Генератор газовых смесей AQMS-200  

Внесён в Государственный реестр средств измерений РФ под № 63974-16

Генератор газовых смесей AQMS модели 200 ― рабочий эталон 1-го разряда предназначен для воспроизведения единицы объемной доли (массовой концентрации) определяемых компонентов, приведенных в таблице «Метрологические характеристики», 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».

Описание

Принцип действия генераторов по каналу динамического разбавления заключается в смешении потоков исходного газа и газа-разбавителя, расход которых регулируется и измеряется с помощью регуляторов массового расхода газа.

В качестве исходного газа используются стандартные образцы состава газовых смесей 1-го разряда в баллонах под давлением по ТУ 6-16-2956-92.

Генераторы обеспечивают приготовление газовых смесей с возможностью одновременного использования от одного до четырех баллонов.

Для получения ПГС озона в воздухе в генераторе используется встроенный генератор озона, в котором озон образуется из кислорода воздуха под воздействием УФ-излучения ртутной лампы низкого давления.

Содержание озона в газовой смеси на выходе генератора зависит от степени интенсивности излучения ртутной лампы.

Интенсивность УФ лампы может регулироваться тремя способами:

• вручную, путем задания напряжения на лампе
• автоматически с использованием встроенного фотодиода. В этом случае интенсивность лампы устанавливается по сигналу фотодиода в соответствии с таблицей зависимости объемной доли озона от сигнала фотодиода, находящейся в памяти прибора
• автоматически, с помощью встроенного в генератор фотометра

В этом случае интенсивность лампы генератора озона регулируется по показаниям встроенного фотометра.

Встроенный фотометр измеряет содержание озона на выходе генератора или в смеси, подаваемой от внешнего источника. Через кювету фотометра поочередно пропускается ГС озона и поверочный нулевой газ (ПНГ). Приемник фотометра последовательно регистрирует интенсивность УФ-излучения, прошедшего через кювету с ГС (I) и ПНГ (I0). Концентрация озона в ГС пропорциональна поглощению УФ-излучения прошедшего через кювету с ГС (в соответствии с законом Бугера-Ламберта-Бера).

Принцип титрования в газовой фазе (преобразования NO в NO2) основан на реакции взаимодействия оксида азота (NO) с озоном, поступающим от генератора озона. Содержание NO2, в получаемой на выходе генератора ГС, пропорционально содержанию озона.

В качестве газа-разбавителя используются поверочные нулевые газы (ПНГ) -очищенный воздух от генераторов нулевого воздуха, зарегистрированных в ФИФ по обеспечению единства измерений, или азот по ГОСТ 9293-74.

Генераторы осуществляют приготовление ПГС с заданным содержанием следующих компонентов ― NO, NO2, N2O, NH3, SO2, H2S, CO, CO2, O2, О3, C3H8, CH4.

Конструктивно генераторы выполнены в одном блоке, в состав которого входят газовая система и устройство управления.

Генераторы могут работать в автоматическом или ручном режимах. В автоматическом режиме задается содержание компонента в ПГС и микропроцессор рассчитывает необходимый расход газов. В ручном режиме требуемые расходы газов вводятся оператором с дисплея, расположенного на передней панели генераторов.

При помощи меню, отображаемого на дисплее генераторов, можно выбрать компонент, задать необходимую концентрацию компонента в ГС и расход, ввести значение концентрации в исходной ГС, а также получить фактическое значение концентрации и расхода.

Генераторы имеют следующие выходные сигналы:

• показания цифрового дисплея
• аналоговые выходы по напряжению (0...0.1, 0...1, 0...5, 0...10) В
• цифровой выход ― RS-232, RS-485, Ethernet.

Программное обеспечение осуществляет функции:

• расчет, задание и поддержание объемной доли компонента на выходе генератора
• отображение информации на дисплее генератора
• обеспечение функционирования узлов и элементов генератора; передачу информации по интерфейсу связи с ПК
• контроль целостности программных кодов ПО, настроечных и калибровочных констант
• контроль общих неисправностей (связь, конфигурация)
• контроль внешней связи (Ethernet, RS-232, RS-485)

Метрологические характеристики

Примечания:

• *Пределы допускаемой относительной погрешности разбавительного канала установлены при следующих условиях:
  
  • - при использовании исходных ГС ― стандартных образцов состава газовых смесей 1-го разряда в баллонах под давлением по ТУ 6-16-2956-92:
    
    • NO, NO2, N2O, NН3, SO2, H2S в азоте (воздухе) с относительной погрешностью аттестации ― не более ±4 %, объемная доля определяемого компонента в ГС не должна превышать ― 2 % (об)
    • СО, СН4, С3Н8, CO2, в азоте (воздухе), О2 в азоте с относительной погрешностью аттестации ― не более ±3 %, объемная доля определяемого компонента в ГС не должна превышать ― 2 % (об.), объемная доля углеводородов в исходной ГС не должна превышать ― 50 % НКПР (нижний концентрационный предел распространения пламени), значения которых приведены в ГОСТ Р 52136-2003
  • - при использовании в качестве газа-разбавителя:
    
    • а) очищенного воздуха от генераторов нулевого воздуха AQMS модели 100 фирмы «Focused Photonics Inc.» (или других генераторов нулевого воздуха, зарегистрированных в ФИФ по обеспечению единства измерений, с аналогичными характеристиками) для следующих диапазонов:
      
      • О3, NO, NO2, NH3, SO2, H2S ― в диапазоне ― до 1 млн-1
      • СН4, С3Н8, СО, N2O ― в диапазоне ― до 10 млн-1
    • б) очищенного воздуха от генераторов чистого воздуха, зарегистрированных в ФИФ по обеспечению единства измерений, азота газообразного особой чистоты по ГОСТ 9293-74 для остальных диапазонов (кроме CO2 и O2)
    • в) очищенного воздуха, полученного от генератора чистого воздуха, с содержанием CO2 ― не более 1 млн-1 или азота газообразного особой чистоты по ГОСТ 9293-74 (для CO2)
    • г) азота газообразного особой чистоты марки 5.8 по ТУ 2114-007-53373468-2008 (для O2)
• Хгр и Хгс ― нормированное содержание компонента в газе-разбавителе и содержание компонента, подлежащее воспроизведению, соответственно, млн-1.
• **При условии введения в рассчитанное значение концентрации поправки, равной ― 0,25 ppb.

Технические характеристики

Стандартный комплект поставки

• Генератор газовых смесей модели 200: рабочий эталон 1-го разряда
• Руководство по эксплуатации (с дополнением)
• Методика поверки МП-242-1873-2015

Поверка

Осуществляется по документу МП-242-1873-2015 «Генераторы газовых смесей AQMS модели 200 ― рабочие эталоны 1-го разряда. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» 22 октября 2015 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.