Методика поверки «Комплекс переносной газоаналитический КПГ» (МП-242-2393-2021)

Методика поверки

Тип документа

Комплекс переносной газоаналитический КПГ

Наименование

МП-242-2393-2021

Обозначение документа

ВНИИМ им. Д.И. Менделеева

Разработчик

916 Кб
1 файл

ЗАГРУЗИТЬ ДОКУМЕНТ

  

Федеральное государственное унитарное предприятие

«Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева» ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

согжсовХйо

фгуй|вЭДц^

Мда.у$/

\\О, v/vs

..ч

Государственная система обеспечения единства измерений

а

м, Д.И. Менделеева» НГПронин

« 02 » апреля 2021

нии

^7

КОМПЛЕКС ПЕРЕНОСНОЙ ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКИЙ КПГ

Методика поверки

МП-242-2393-2021

И.о. руководителя научно- исследовательского отдела Государственных эталонов в области

физико-химических измерений

ФГУП "ВН |м. Д. И. Менделеева’’

А.В. Колобова

Инженер

А.А. Нечаев

Санкт-Петербург 2021 г.

1  Общие положения

Настоящая методика поверки распространяется на комплекс переносной газоаналитический КПГ и устанавливает методы и средства его первичной поверки при выпуске из производства, после ремонта и периодической поверки в процессе эксплуатации.

Методикой поверкой обеспечивается прослеживаемость к ГПЭ единиц молярной доли, массовой доли и массовой концентрации компонентов в газовых и газоконденсатных средах ГЭТ 154-2019 путем компарирования с Государственным вторичным эталоном единиц молярной (объемной) доли в диапазоне от 1,2 млн*1 до 500000 млн*1 и массовой концентрации в диапазоне от 2 мг/м1 до 10000 мг/м1 газовых компонентов в промышленных выбросах в реальной матрице 2.1.ZZB.0267.2018.

Методикой поверки предусмотрена возможность проведения поверки на меньшем числе величин (определяемых компонентов) в соответствии с заявлением владельца, с обязательным указанием об объеме проведенной поверки. При проведении поверки на меньшем числе величин (определяемых компонентов) обязательно определение относительной погрешности измерений молярной доли и массовой концентрации для следующих компонентов: SO2, СО, NO.

2  Перечень операций поверки средства измерений
  • 2.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

Наименование операции

Номер пункта методики поверки

Проведение операций при

первичной поверке

периодической поверке

1 Внешний осмотр

7

Да

Да

2 Опробование

8

Да

Да

2.1 Проверка общего функционирования

8.4

Да

Да

2.2 Проверка герметичности пробоотборного зонда

8.5

Да

Да

3 Проверка программного обеспечения средства измерений

9

Да

Да

4 Определение метрологических характеристик

10

Да

Да

4.1 Проверка диапазонов измерений и определение относительной погрешности измерений молярной доли и массовой концентрации определяемых компонентов

10.1

Да

Да

5 Подтверждение соответствия средства измерений метрологическим требованиям

11

Да

Да

2.2 Если при проведении той или иной операции поверки получен отрицательный результат, дальнейшая поверка прекращается.

4 Требования к специалистам, осуществляющим поверку
  • 4.1 К работе с комплексом и проведению поверки допускаются лица, ознакомленные с ГОСТ Р 52931 -2008. приказом Росстандарта от 14 декабря 2018 № 2664, руководством по эксплуатации комплекса и эталонных средств измерений, имеющие квалификацию не ниже инженера и прошедшие инструктаж по технике безопасности.

5 Метрологические и технические требования к средствам поверки

5.1 При проведении поверки применяют средства, указанные в таблице 2. Таблица 2 - Средства поверки

Номер пункта методики поверки

Наименование основного или вспомогательного средства поверки. Требования к средству поверки.

Основные метрологические или технические характеристики.

10

Прибор комбинированный Testo-622, диапазон измерений относительной влажности от 0 до 100 %, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±2,0 %, диапазон измерений температуры от - 10 до +60 оС, пределы допускаемой абсолютной погрешности ± 0,4 °C, диапазон измерений атмосферного давления от -300 до 1200 гПа, пределы допускаемой абсолютной погрешности ± 3,0

10

Трубка фторопластовая по ТУ 6-05-2059-87, диаметр условного прохода 5 мм, толщина стенки 1 мм

10

Вентиль точной регулировки ВТР-1 (или ВТР-1-М160). диапазон рабочего давления (0-150) кгс/см2, диаметр условного прохода 3 мм

10.1

Государственный вторичный эталон единиц молярной (объемной) доли в диапазоне от 1,2 млн'1 до 500000 млн'1 и массовой концентрации в диапазоне от 2 мг/м3 до 10000 мг/м3 газовых компонентов в промышленных выбросах в реаль-ной матрице, per № 2,1 .ZZB.0267.2018

10.1

Поверочный нулевой газ -воздух по ТУ 6-21-5-82 или азот газообразный по ГОСТ 9293—74

10.1

Стандартные образцы состава - газовые смеси в баллонах под давлением ГСО 10546-2014 (CO/N2. NO/N2, NO2/N2, SO2/N2, HCI/N2, HF/N2, NH3/N2), ГСО 10531-2014 (O2/N2, CH4/N2), ГСО 10546-2014 SO2/CO/NO/N2 (Приложение А)2 3 4 5 6 7

10.1

Технический чистый газ диоксид углерода по ГОСТ 8050-85

10.1

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72

"Допускается использование стандартных образцов состава газовых смесей (ГС), не указанных в Приложении А, при выполнении следующих условий:

  • - номинальное значение и пределы допускаемого отклонения содержания определяемого компонента в ГС должны соответствовать указанному для соответствующей ГС из таблицы Приложения А;

  • - отношение погрешности, с которой устанавливается содержание компонента в ГС к пределу допускаемой погрешности поверяемого комплекса, должно быть не более 1/2.

  • 5.2   Допускается применение других средств поверки, не приведенных в таблице 2, но обеспечивающих определение метрологических характеристик комплекса с требуемой точностью.

  • 5.3   Средства поверки, приведенные в п. 5.1, должны иметь сведения о поверке в Федеральном информационном фонде.

на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением", утвержденным приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 25.03.2014 г. № 116.

  • 6.4 Помещение должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией.

  • 6.5 К поверке допускаются лица, изучившие эксплуатационную документацию на комплекс и прошедшие необходимый инструктаж.

  • 6.6 Не допускается сбрасывать ГС в атмосферу рабочих помещений.

7  Внешний осмотр средства измерений
  • 7.1 При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие комплекса требованиям РЭ по комплектности и маркировке. На корпусе газоанализатора MCA Юти элементов блока отбора и подготовки газовой пробы не должно быть вмятин, нарушения покрытия, коррозионных пятен и других дефектов.

8  Подготовка к поверке и опробование средства измерений
  • 8.1 Перед проведением поверки выполняют следующие подготовительные работы:

  • 1) подготавливают комплекс КПГ к работе в соответствии с требованиями Руководства по эксплуатации;

  • 2) проверяют наличие паспортов и сроки годности поверочных газовых смесей (далее - ПГС);

  • 3) баллоны с ПГС выдерживают в помещении, в котором проводят поверку, в течение 24 ч, поверяемый газоанализатор - в течение 2 ч;

  • 4) подготавливают к работе средства поверки в соответствии с требованиями их эксплуатационной документации;

  • 5) включают приточно-вытяжную вентиляцию.

  • 8.2 При проверке диапазонов измерений и определении относительной погрешности объемной доли и массовой концентрации для всех измеряемых компонентов собирают газовую следующую схему

Рис. 1 Газовая схема для проверки диапазонов измерений и определении относительной погрешности объемной доли и массовой концентрации измеряемых компонентов

  • 1 - баллон с ГСО-ПГС

  • 2 - редуктор

  • 3 - генераторный блок ГГС-РМ вторичного эталона

  • 4 - рабочая обогреваемая камера вторичного эталона

  • 5 — газоаналитический блок вторичного эталона

  • 6 - пробоотборный зонд комплекса КПГ

  • 7 - обогреваемая линия комплекса КГ1Г

  • 8 - анализатор MCA 10 m комплекса КПГ

  • 9 - баллон с газом- разбавителем

Баллоны с ГСО (1) и газом разбавителем (9) подсоединяются к генераторному блоку ГГС-РМ (3), приготовленная блоком газовая смесь по обогреваемой линии поступает в рабочую обогреваемую камеру вторичного блока (4), по установленному в камеру пробоотборному зонду ГС по обогреваемой линии поступает на анализатор MCA 10 m комплекса КПГ. Так же одновременно ГС поступает на газоаналитический блок вторичного эталона.

  • 8.3 Перед проведением поверки должна быть проведена корректировка нулевых показаний и чувствительности в соответствии с РЭ на газоанализатор MCA 10 m. В процессе поверки проведение указанных операций не допускается.

  • 8.4 Проверка общего функционирования комплекса

Включают мобильный многокомпонентный анализатор MCA 10 m в соответствии с РЭ на прибор. Запускают программу внешнего управления газоанализатором и дожидаются окончания прогрева (около 2 ч). Включают блок терморегулирования для зонда и греющей линии.

Результат проверки общего функционирования считают положительным, если:

  • - после окончания прогрева в программе внешнего управления отсутствуют сообщения об ошибках и появляется главное меню, информация о газоанализаторе и конфигурация компонентов;

  • - на блоке терморегулирования для зонда и греющей линии отображаются температуры нагрева зонда и обогреваемой линии, отсутствует индикация об ошибках.

  • 8.5 Проверка герметичности пробоотборного зонда

Проверка осуществляется с использованием ПНГ (азот газообразный в баллоне под давлением по ГОСТ 9293-74) и ГСО O2/N2 (1 ±0,1) %. Подачу ГС проводят в соответствии с РЭ на газоанализатор MCA 10 m.

Указанные ПГС подаются непосредственно на вход газоанализатора MCA Юти фиксируются показания газоанализатора по каналу кислорода.

К пробоотборному зонду подсоединяется пробоотборная линия. Выходной штуцер обогреваемой линии соединяется в входным штуцером газоанализатора.

Указанные ПГС подаются на вход пробоотборного зонда.

Результаты считаются положительными, если изменение показаний газоанализатора MCA 10 m не превышает:

0,3 % об. (при подаче ПНГ) и

5 % отн. (при подаче ГСО O2/N2 (1,0±0,1) %).

9 Проверка программного обеспечения средства измерений
  • 9.1 При проверке программного обеспечения комплекса КПГ необходимо проверить номера версии встроенного и автономного программного обеспечения (далее - ПО) мобильного многокомпонентного анализатора MCA 10 m.

  • 9.2 Для вывода номеров версии встроенного и автономного программного обеспечения газоанализатора MCA 10 m следует:

  • - включить и прогреть анализатор MCA 10 m согласно руководству по эксплуатации.

  • - запустить программу управления анализатором «MCA10m_HID.exe»

Номера версии встроенного и автономного программного обеспечения должны отображаться в правом углу окна программы в строчке «software version»:

device type: serial number: software version :

V 1.1411.1511.15

2020/02/01

date of manufacture:

Первое сочетание цифр после символа «V» в формате «Х.ХХ» должно быть номером версией автономного ПО (MCA 10m PC-Software).

Далее после символа разделения « | » должен быть номер версии встроенного ПО материнской платы (MCA 10m Mainboard).

Затем после символа разделения « | » должен быть номер версии встроенного ПО контроллера (MCA Ют Controller).

  • 9.3 Результаты идентификации программного обеспечения считают положительными, если номера версий встроенного и автономного ПО соответствует указанному в описании типа на комплекс.

10 Определение метрологических характеристик средства измерений
  • 10.1 Определение относительной погрешности проводится путем компарирования с Государственным вторичным эталоном единиц молярной (объемной) доли в диапазоне от 1,2 млн'1 до 500000 млн'1 и массовой концентрации в диапазоне от 2 мг/м3 до 10000 мг/м3 газовых компонентов в промышленных выбросах в реальной матрице 2.1.ZZB.0267.2018.

Определение относительной погрешности проводится при подаче нагретых и увлажненных парогазовых смесей (далее - ПГС) (ГСО 10546-2014 (CO/N2, NO/N2, NO2/N2, SO2/N2, HCI/N2, HF/N2, NH3/N2), ГСО 10531-2014 (O2/N2, CH4/N2), ГСО 10546-2014 SO2/CO/NO/N2 в баллонах под давлением) с температурой 180 °C и относительной влажностью 3 и 30 %, последовательности: №№ 1-2-3 (таблица 1 приложение А) на вход пробоотборного зонда с обогреваемой линией и считывании показаний с газоанализатора MCA 10 m.

Увлажненные ПГС подаются с помощью генераторного блока ГГС-РМ, входящего в комплект вторичного эталона, в соответствии с руководством по эксплуатации Хд 1.456.522.

Для испытаний по определению относительной погрешности измерений объемной доли CO2/N2 используется генераторный блок ГГС-РМ для создания эталонной влажной парогазовой смеси (СО2 / N2) с температурой 180 °C и относительной влажностью 3 и 30 %, последовательности: №№ 1-2-3 (таблица 1 приложение А). В качестве чистого газа для разбавления целевого компонента СО2 используют технический чистый диоксид углерода (по ГОСТ 8050-85).

Для испытаний по определению относительной погрешности измерений объемной доли воды (Н2О) используют генераторный блок ГГС-РМ в соответствии с руководством по эксплуатации Хд 1.456.522 для создания эталонной влажной парогазовой смеси (Н2О / N2) в последовательности 1-2-3 (таблица 1 приложение А).

Одновременно проводят подачу ГС на стационарный высокоточный газоаналитический блок ВТГАБ-РМ, входящий в комплект вторичного эталона, для определения действительного значения массовой концентрации компонентов в ГС в соответствии с руководством по эксплуатации Хд 1.456.523 РЭ.

Относительную погрешность канала (6, %) вычисляют по формуле:

(1)

С, - показания мобильного многокомпонентного анализатора MCA 10 m, входящего в состав комплекса КПГ, при подаче ГС, мг/м3 (% об.);

Са-действительное значение массовой концентрации определяемого компонента в ГС, определенное на вторичном эталоне, мг/м3 (% об.).

Результаты определения считают положительными, если полученные значения суммарной относительной погрешности не превышают значений, указанных в таблице 1 приложения Б.

11 Подтверждение соответствия средства измерений метрологическим требованиям

Проверяется соответствие полученных значений относительной погрешности измерений объемной доли и массовой концентрации для всех измеряемых компонентов комплекса переносного газоаналитического КПГ установленным метрологическим требованиям в Приказе Госстандарта от 31.12.2020 г. №2315 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах» для рабочих эталонов 1-го разряда.

12 Оформление результатов поверки
  • 12.1 Результаты поверки вносят в протокол, форма которого приведена в приложении В.

  • 12.2 Комплекс удовлетворяющий требованиям настоящей методики поверки, признают годным к применению, вносят результаты поверки в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений, по требованию владельца комплекса выдают свидетельство о поверке установленной формы.

  • 12.3 При отрицательных результатах поверки вносят результаты поверки в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений, по требованию владельца выдают извещение о непригодности установленной формы, с указанием причин непригодности.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Перечень и метрологические характеристики поверочных газовых смесей, используемых при испытаниях комплекса КПГ

Таблица 1

Наименование величины

Определяемый целевой компонент

Диапазон измерений массовой концентрации (мг/м’), МО-лярной доли (%)

Номинальное значение массовой концентрации определяемого компонента в ГС, пределы допускаемого отклонения, мг/м3/ %

Источник получения ГС2) (Номер ГСО)

ПГС

№1

ПГС №2

ПГС №3

Массовая концентрация

СО

от 50 до 5000

ПНГ

55±5

4500±400

ГСО 10546-2014 (CO/N2)

NO

от 25 до 300 включ.

св. 300 до 3000

ПНГ

ЗОО±ЗО

2700±200

ГСО 10546-2014 (NO/N2)

NO2

от 25 до 500

ПНГ

30±3

475±25

ГСО 10546-2014 (NO2/N2)

S02

от 10 до 50 включ.

св. 50 до 200

ПНГ

50±5

180±20

ГСО 10546-2014 (SO2/N2)

св. 200 до 5000

ПНГ

250±25

4500±400

NH3

от 5 до 20 включ.

св. 20 до 100

ПНГ

20±2

80±10

ГСО 10546-2014 (NH3/N2)

св. 100 до 500

ПНГ

110±10

450±40

HCI

от 50 до 500 включ.

св. 500 до 3000

ПНГ

500±50

2700±200

ГСО 10546-2014 (HC1/N2)

HF

от 2 до 10 включ.

св. 10 до 100

ПНГ

10±1

90± 10

ГСО 10546-2014 (HF/N2)

CH4

от 25 до 100 включ.

св. 100 до 1000

ПНГ

100±10

900±100

ГСО 10531-2014 (CH4/N2)

Молярная доля

C02

от 1 до 20 % включ.

св 20 до 50 %

ПНГ

20±2 %

45±5 %

Технический чистый СО2 по ГОСТ 8050-85

02

от 0 до 5 % включ.

св.5 до 25 %

ПНГ

5±1 %

19±2%

ГСО 10531-2014 (O2/N2)

H20

от 1 до 10 % включ.

св. 10 до 40 %

ПНГ

10±1

%

35±5

%

Генераторный блок ГГС-РМ

’’ПНГ - поверочный нулевой газ -азот газообразный по ГОСТ 9293-74

2) Допускается использование многокомпонентной ГС SO2/CO/NO/N2 (ГСО 10546-2014)

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Таблица 1 - Метрологические характеристики

Наименование величины

Определяемый компонент

Диапазон измерений

Пределы допускаемой относительной погрешности, %

Массовая концентрация

Оксид углерода (СО)

от 50 до 5000 мг/м3

±7,0

Оксид азота NO

от 25 до 300 мг/м3 включ.

±10,0

св 300 до 3000 мг/м3

±5,0

Диоксид азота NO2

от 25 до 500 мг/м3

±10,0

Диоксид серы SO2

от 10 до 50 мг/м3 включ.

±(13-0,1-Y)

св. 50 до 200 мг/м3 включ.

±(9-0,02Y)

св. 200 до 5000 мг/м3

±5,0

Хлористый водород НС1

от 50 до 500 мг/м3 включ.

±(7,2-0,0044-Y)

св. 500 до 3000 мг/м3

±5,0

Аммиак NH3

от 5 до 20 мг/м3 включ.

±(13,4-0,26-Y)

св. 20 до 100 мг/м3 включ.

±(8,8-0,04-Y)

св. 100 до 500 мг/м3

±5,0

Метан СНл

от 25 до 100 мг/м3 включ.

±(6,1-0,01 Y)

св. 100 до 1000 мг/м3

±5,0

Фтористый водород HF

от 2 до 10 мг/м3 включ.

±(13,8-0,88-Y)

св. 10 до 100 мг/м3

±5,0

Молярная доля

Вода Н2О

от 1 до 10 % включ.

±(10,56-0,56 Y)

св. 10 до 40 %

±5,0

Диоксид углерода

СО2

от 1 до 20 % включ.

±(6,16-0,16-Y)

св. 20 до 50 %

±3,0

Кислород О2

от 1 до 5 % включ.

±(4,5-0,5-Y)

св. 5 до 25 %

±2,0

Таблица 2 - Основные технические характеристики

Наименование характеристики

Значение

Номинальное значение температуры пробоотборного зонда и обогреваемой линии, °C

180

Отклонение температуры зонда и обогреваемой пробоотборной линии от заданного значения, °C, не более

±3

Габаритные размеры, мм, не более

MCA

Блок

ETL.197.

ETL

ETL

- высота

10 m

GSL

PGSP

100.4700

460

250

232

  • — ширина

  • - длина

540

200

-

391

500

140

7000

105

- диаметр

-

80

Масса, кг, не более

50

4

6

5

Средняя наработка на отказ, ч

5000

Средний срок службы, лет

5

Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В

220±22

- частота переменного тока, Гц

50±1

Потребляемая мощность, В А, не более

2500

Наименование характеристики

Значение

Номинальное значение температуры пробоотборного зонда и обогреваемой линии. °C

180

Отклонение температуры зонда и обогреваемой пробоотборной линии от заданного значения. °C, не более

±3

Условия эксплуатации:

  • - температура окружающего воздуха, °C

  • - атмосферное давление, кПа

  • - относительная влажность (без конденсации влаги), %

от +5 до +40

от 84 до 106

не более 90

Условия эксплуатации пробоотборного зонда с обогреваемой линией:

  • - температура окружающего воздуха. °C

  • - атмосферное давление, кПа

  • - относительная влажность (без конденсации влаги), %

от -20 до +60

от 84 до 106

не более 90

Условия транспортирования:

  • - температура окружающего воздуха, °C

  • - атмосферное давление. кПа

  • - относительная влажность (без конденсации влаги), %

от -10 до +40

от 84 до 106

не более 90

ПРИЛОЖЕНИЕ В

(рекомендуемое)

Протокол поверки комплекса КПГ

Зав.№ 20344

Дата выпуска______________________________________________

Дата поверки________________________________________________

Условия поверки:

  • 1. температура окружающего воздуха______°C;

  • 2. атмосферное давление________________кПа;

  • 3. относительная влажность____________%.

РЕЗУЛЬТАТЫ ПОВЕРКИ

  • 1 Внешний осмотр________________________________

  • 2 Опробование____________________________________

    • 2.1 Проверка общего функционирования________________

    • 2.2 Проверка герметичности пробоотборного зонда___________

    • 2.3 Подтверждение соответствия программного обеспечения______________

3 Определение метрологических характеристик

3.1 Определение основной относительной погрешности комплекса КПГ

Определяемый компонент

Диапазоны измерений

Пределы допускаемой относительной погрешности

Максимальные значения относительной погрешности, %

Заключение________________

Поверитель __________________

11

1

Требования к условиям проведения поверки

  • 3.1 При проведении поверки соблюдают следующие условия:

температура окружающей среды, °C                          от +15 до +25;

относительная влажность окружающей среды, %                не более 90;

атмосферное давление, кПа                                    от 84 до 106.

2

Требования (условия) ио обеспечению безопасности проведения поверки

3

  • 6.1 Содержание вредных компонентов в воздухе рабочей зоны должны соответство

4

вать требованиям ГОСТ 12.1.005-88.

5

  • 6.2 Должны выполняться требования техники безопасности для защиты персонала от

6

поражения электрическим током согласно классу I ГОСТ 12.2.007.0-75.

7

  • 6.3 Требования техники безопасности при эксплуатации ГС в баллонах под давлением должны соответствовать Федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности "Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов,

Настройки внешнего вида
Цветовая схема

Ширина

Левая панель