Методика поверки «ГСОЕИ. Газоанализаторы ПЭМ-2М» (МП-242-1080-2010)
ФГУП
Ханов
1
г.
Государственная система обеспечения единства измерений Газоанализаторы ПЭМ-2М
Методика поверки
МП-242-1080-2010
. /534/-//Руководитель научно-исследовательского отдела государственных эталонов в области физико-химических измерений ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. .И. Менделеева»
Л.А. Конопелько
Разработал
Инженер
А.Л. Матвеев
Санкт-Петербург 2010 г.
Настоящая методика поверки распространяется на газоанализаторы ПЭМ-2М (далее - газоанализаторы) и устанавливает методику их первичной поверки при выпуске из производства, после ремонта и периодической поверки в процессе эксплуатации.
Межповерочный интервал - 1 год.
1 Операции поверки
1.1 При проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице 1.
Таблица 1 - Операции поверки
Наименование операции |
Номер пункта методики поверки |
Проведение операции при поверке | |
первичной |
периодической | ||
1 Внешний осмотр |
6.1 |
Да |
Да |
2 Опробование |
6.2 |
1 | |
- проверка работоспособности |
6.2.1 |
Да |
Да |
- проверка герметичности |
6.2.2 |
Да |
Да |
3 Определение метрологических характеристик |
6.3 | ||
- определение основной погрешности газоанализатора по измерительным каналам |
6.3.1 |
Да |
Да |
- определение вариации показаний газоанализатора |
6.3.2 |
Да |
Нет |
- определение времени установления показаний газоанализатора |
6.3.3 |
Да |
Да |
-
1.2 Если при проведении той или иной операции получен отрицательный результат, дальнейшая поверка прекращается.
2 Средства поверки
2.1 При проведении поверки применяют средства, указанные в таблице 2.
Таблица 2 - Средства поверки
Номер пункта методики поверки |
Наименование эталонного средства измерений или вспомогательного средства поверки, номер документа, регламентирующего технические требования к средству, метрологические и технические характеристики |
6 |
Барометр-анероид контрольный М-67, ТУ 2504-1797-75, диапазон измерения атмосферного давления от 610 до 790 мм рт. ст, погрешность ±0,8 мм рт. ст. |
6 |
Психрометр аспирационный М-34-М, ГРПИ 405132.001 -92 ТУ, диапазон измерения относительной влажности от 10 до 100 % |
6 |
Термометр лабораторный ТЛ4, ГОСТ 28498-90, диапазон измерений от 0 до 50 °C, цена деления 0,1 °C |
6 |
Секундомер механический типа СОПпр, ТУ 25-1894.003-90, класс точности 2 |
6 |
Трубка поливинилхлоридная (ПВХ) 6x1,5 мм по ТУ 64-2-286-79 |
6.2.3 |
Редуктор баллонный БКО-25-1, ТУ 3645-032-00220531-97, максимальное входное давление 150 кгс/см2, максимальное выходное давление 3,5 кгс/см2 |
6.2.3 |
Вакуумный насос МВНК 0,Зх2М, производительность 0,6 м3/час |
6.2.3 |
Манометр образцовый МО-11202 ТУ25-05-1664-74, верхний предел измерения 250 кПа., класс точности 0,4 |
6.2.3 |
Вакуумметр образцовый 1227, ТУ 25-07-206-67, нижний предел измерениям -1 кг/см2, кл.0,25 |
6.2, 6.3 |
Вентиль точной регулировки ВТР-1 (или ВТР-1-М160), диапазон рабочего давления (0-150) кгс/см2, диаметр условного прохода 3 мм |
6.2, 6.3 |
Ротаметр РМ-А-0,16 Г УЗ, ГОСТ 13045-81, верхняя граница диапазона измерений объемного расхода 0,16 м3/ч, кл. точности 4 |
6.2, 6.3 |
Тройник |
+
Номер пункта методики поверки |
Наименование эталонного средства измерений или вспомогательного средства поверки, номер документа, регламентирующего технические требования к средству, метрологические и технические характеристики |
6.2, 6.3 |
Трубка фторопластовая по ТУ 6-05-2059-87, диаметр условного прохода 5 мм, толщина стенки 1 мм |
6.2, 6.3 |
ГСО-ПГС в баллонах под давлением по ТУ 6-16-2956-92 (с изм. № 5) (характеристики приведены в Приложении А) |
Примечания:
|
-
3.1 Помещение, в котором проводят поверку, должно быть оборудовано приточновытяжной вентиляцией.
-
3.2 Концентрации вредных компонентов в воздухе рабочей зоны должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005-88.
-
3.3 Должны выполняться требования техники безопасности для защиты персонала от поражения электрическим током согласно классу I ГОСТ 12.2.007.0-75.
-
3.4 Требования техники безопасности при эксплуатации ПГС в баллонах под давлением должны соответствовать “Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением” (ПБ 03-576-03), утвержденным постановлением № 91 Госгортехнадзора России от 11.06.2003 г.
-
3.5 К поверке допускаются лица, изучившие руководство по эксплуатации газоанализаторов ПГРА 010.00.000 РЭ и прошедшие необходимый инструктаж.
-
3.6 Не допускается сбрасывать ПГС в атмосферу рабочих помещений.
-
- температура окружающей среды, °C 20 ± 5
-
- относительная влажность окружающей среды, % от 50 до 80
-
- атмосферное давление, кПа от 98,0 до 1^4,6
мм рт.ст. от 635 до 785
-
- расход ПГС (если не указано иное), дм3/мин 2,50±0,5
-
- механические воздействия, наличие пыли, агрессивные примеси, внешние электрические и магнитные поля должны быть исключены.
-
5.1 Выполнить мероприятия по обеспечению условий безопасности.
-
5.2 Проверить наличие паспортов и сроки годности ГСО-ПГС в баллонах под давлением.
-
5.3 Баллоны с ГСО-ПГС выдержать при температуре поверки не менее 24 ч.
-
5.4 Выдержать газоанализатор при температуре поверки в течение не менее 24 ч.
-
5.5 Подготовить газоанализатор к работе в соответствии с требованиями раздела 2.1 Руководства по эксплуатации ПГРА 010.00.000 РЭ.
-
6.1 Внешний осмотр
-
6.1.1 При внешнем осмотре устанавливают соответствие газоанализатора следующим требованиям:
-
-
- соответствие комплектности (при первичной поверке) газоанализатора требованиям раздела 1.3 Руководства по эксплуатации ПГРА 010.00.000 РЭ;
-
- соответствие маркировки газоанализатора требованиям раздела 1.6 Руководства по эксплуатации ПГРА 010.00.000 РЭ;
-
- исправность органов управления;
-
- отсутствие механических повреждений, влияющих на работоспособность газоанализатора.
-
6.1.2 Газоанализатор считают выдержавшим внешний осмотр, если он соответствует указанным выше требованиям.
-
6.2 Опробование
-
6.2.1 Проверка работоспособности
-
6.2.1.1 Проверку работоспособности газоанализатора проводить согласно разделу 2 Руководства по эксплуатации ПГРА 010.00.000 РЭ.
-
6.2.1.2 Результаты проверки работоспособности считают положительными, если:
-
-
-
- в режиме измерения на дисплее газоанализатора отображается измерительная информация; i
-
- органы управления газоанализатора функционируют.
-
6.2.2 Проверка герметичности газового тракта
-
6.2.2.1 Проверку герметичности газового тракта газоанализатора проводить в следующем порядке:
-
-
- собрать схему, приведенную на рисунке Б.1 Приложения Б.
-
- в газовом тракте газоанализатора создать избыточное давление (110 ± 1) кПа;
-
- включить секундомер, зафиксировать по манометру первое показание;
-
- через 30 мин зафиксировать второе показание манометра;
-
- для испытаний на разряжение вместо баллона с редуктором подключить вакуумный насос, а вместо образцового манометра образцовый вакуумметр;
-
- в газовом тракте газоанализатора создать разряжение. (92 ±1) кПа;
-
- включить секундомер, зафиксировать по вакуумметру первое показание;
-
- через 30 мин зафиксировать второе показание вакуумметра.
Примечание - за период проверки температура окружающей среды не должна изменяться более чем на 1 °C. i
-
6.2.2.2 Испытания считаются положительными, если в течение 30 минут изменение давления не превысило 1,5 кПа.
6.3 Определение метрологических характеристик
-
6.3.1 Определение основной погрешности газоанализатора
Определение основной погрешности газоанализатора проводить по схеме, приведенной на рисунке В.1 Приложения В, при подаче ГСО-ПГС (таблица А.1 Приложения А) в последовательности:
-
1) при первичной поверке
-
- №№ 1-2-3-4-3-2-1-4 для каналов измерения О2, СО, NO, NO2, SO2, СН4,
-
- №№ 1-2-3-2-1-3 для канала измерения СО2;
-
2) при периодической поверке
-
- №№ 1-2-3-4для каналов измерения О2, СО, NO, NO2, SO2, СН4,
-
- №№ 1-2-Здля канала измерения СО2;
в следующем порядке:
-
1) собрать газовую схему, представленную на рисунке В.1; 1
-
2) подать через тройник на вход газоанализатора ГСО-ПГС № 1 при этом расход ГСО-ПГС установить таким образом, чтобы показания ротаметра были в диапазоне от 50 до 150 см3-мин_|
-
3) произвести отсчёт установившихся показаний газоанализатора;
-
4) повторить операции по пп.2) - 3) для всех ГСО-ПГС (таблица А.1 Приложения А) при первичной поверке с соблюдением последовательности:
-
- №№ 1-2-3-4-3-2-1-4 для каналов измерения О2, СО, NO, NO2, SO2, СН4,
-
- №№ 1-2-3-2-1-3 для канала измерения СО2;
при периодической поверке в последовательности:
-
- №№ 1-2-3-4 для каналов измерения О2, СО, NO, NO2, SO2, СН4,
-
- №№ 1 -2-3для канала измерения СО2.
Оценку значения основной приведенной погрешности газоанализатора в /-ой точке поверки у,, % для диапазонов измерения в которых нормированы пределы допускаемой основной приведенной погрешности, находят по формуле:
■100,
(1)
где С, - результат измерений объемной доли или массовой концентрации определяемрго компонента в i-ой точке поверки (по показаниям дисплея газоанализатора), % или мг/м3;
Св, Сн - значения объемной доли или массовой концентрации определяемого компонента, соответствующие верхней и нижней границе диапазона измерений, в котором нормированы пределы допускаемой основной приведенной погрешности, % или мг/м3;
С/ - действительное значение объемной доли или массовой концентрации определяемого компонента, указанное в паспорте ПГС, % или мг/м3.
Оценку значения основной относительной погрешности газоанализатора в z-ой точке поверки 5, % для диапазонов измерения в которых нормированы пределы допускаемой основной относительной погрешности, находят по формуле:
С -С"
(2)
Результат испытания считается положительным, если основная погрешность газоанализатора в каждой точке поверки не превышает значений, указанных в таблице Г. 1 Приложения Г. (
-
6.3.2 Определение вариации показаний газоанализатора
-
6.3.2.1 Определение вариации показаний газоанализатора допускается проводить одновременно с определением основной погрешности газоанализатора по п. 6.3.1 при подаче ГСО-ПГС №3 для измерительных каналов О2, СО, NO, NO2, SO2, СНъ По измерительному каналу СОг вариацию показаний определяют при подаче ГСО-ПГС № 2
-
6.3.2.2 Оценку относительной вариации выходного сигнала газоанализатора, в долях от пределов допускаемой основной относительной погрешности, рассчитывают по формуле:
•100,
(3)
где С3Л,С“ - результат измерений объемной доли или массовой концентрации определяемого компонента при подаче ПГС №3, при подходе к точке поверки со стороны больших и меньших значений, % или мг/м3;
80 - пределы допускаемой основной относительной погрешности, %. 1
-
6.3.2.3 Оценку приведенной вариации показаний газоанализатора v в долях от пределов допускаемой основной приведенной погрешности, рассчитывают по формуле:
100,
(4)
где С2 ,СУ - результат измерений объемной доли диоксида углерода при подаче ПГС №2, при
подходе к точке поверки со стороны больших и меньших значений, %;
;/0 - пределы допускаемой основной приведенной погрешности газоанализатора, %.
-
6.3.2.3 Результат испытаний считают положительным, если вариация показаний газоанализатора не превышает 0,2 в долях от пределов допускаемой основной погрешности.
-
6.3.3 Определение времени установления показаний газоанализатора
-
6.3.3.1 Определение времени установления показаний проводится при подаче ГСО-Г1ГС №1 и ГСО-ПГС № 4 (для каналов измерения О2, СО, NO, NO2, SO2, СН4) или ГСО-ПГС №3 (для канала измерения СО2) (таблица А.1 Приложения А) в следующем порядке:
-
1) подать на вход газоанализатора ГСО-ПГС № 4 (для каналов измерения О2, СО, NO, NQ2, SO2, СН4) или ГСО-ПГС №3 (для канала измерения СО2), зафиксировать установившееся значение выходного сигнала газоанализатора;
-
2) рассчитать значение, равное 0,9 от показаний газоанализатора, полученных в п. 1);
-
3) подать на вход газоанализатора ГСО-ПГС №1, дождаться установления выходного сигнала газоанализатора;
-
4) не подавая ПГС на вход газоанализатора, продуть газовую линию ГСО-ПГС № 4 (для каналов измерения О2, СО, NO, NO2, SO2, СН4) или ГСО-ПГС №3 (для канала измерения СО2) в течение 5 мин.;
-
5) подать на вход газоанализатора ГСО-ПГС № 4 (для каналов измерения О2, СО, NO, NO2, SO2, СН4) или ГСО-ПГС №3 (для канала измерения СО2), произвести отсчёт показаний времени по секундомеру. Зафиксировать время достижения выходным сигналом газоанализатора значения, рассчитанного в п 2).
Результат испытания считают положительным, если время установления показаний не превышает 180 с.
7 Оформление результатов поверки ,-
7.1 При проведении поверки оформляют протокол результатов поверки произвольной формы.
-
7.2 Газоанализаторы, удовлетворяющие требованиям настоящей методики поверки, признают годными к применению, делают соответствующую отметку в технической документации (при первичной поверке) и/или выдают свидетельство о поверке (при периодической поверке) согласно ПР 50.2.006-94.
-
7.3 При отрицательных результатах газоанализаторы не допускают к применению и направляют в ремонт. В технической документации газоанализатора делают отметку о непригодности, выдают извещение установленной формы согласно ПР 50.2.006-94 и аннулируют свидетельство о поверке.
Приложение А
(обязательное)
Перечень газовых смесей, используемых при поверке
Таблица А.1 - Технические характеристики ПГС для определения метрологических характеристик газоанализатора
Определяемый компонент (измерительный канал) |
Диапазон измерений содержания опреде-ляемого компонента |
Номинальной значение объемной доли определяемого компонента в ГС и пределы допускаемого отклонения |
Пределы допускаемой основной погрешности |
Номер по реестру ГСО, ГОСТ, ТУ | |||
ГС № 1 |
ГС №2 |
ГС № 3 |
ГС №4 | ||||
Кислород (О2) |
От 0 до 21 % об.д. |
азот |
О.ч., сорт 2 по ГОСТ 9293-74 | ||||
4,76 % ± 5 % отн. |
10,5 % ± 5 % отн. |
10,5 % ± 5 % отн. |
± (-0Д46Х + 1,523)% отн. |
ГСО 10253-2013 | |||
Диоксид углерода (СО2) |
От 0 до 30 % об.д. |
азот |
О.ч., сорт 2 по ГОСТ 9293-74 | ||||
15 % ± 5 % отн. |
28,5 % ± 5 % отн. |
± (-0,046Х+1,523) % отн. |
ГСО 10241-2013 (диоксид углерода - азот) | ||||
Оксид углерода (СО) |
От 0 до 3000 мг/м3 |
азот |
О.ч., сорт 2 по ГОСТ 9293-74 | ||||
0,0215 % ± 20 % отн. |
± (-15Д5Х+4.015) % отн. |
ГСО 10240-2013 (оксид углерода -азот) | |||||
0,129 % ± 10 % отн. |
0,234 % ± 10 % отн. |
± (-2,5Х+2,75) % отн. |
ГСО 10240-2013 (оксид углерода -азот) | ||||
Оксид азота (NO) |
От 0 до 2000 мг/м3 |
азот |
О.ч., сорт 2 по ГОСТ 9293-74 | ||||
0,02 % ± 20 % отн. |
0,08 % ± 20 % отн. |
± (-15,15Х+4,015) % отн. |
ГСО 10323-2013 (оксид азота -азот) |
Определяемый компонент (измерительный канал) |
Диапазон измерений содержания опреде-ляемого компонента |
Номинальной значение объемной доли определяемого компонента в ГС и пределы допускаемого отклонения |
Пределы допускаемой основной погрешности |
Номер по реестру ГСО, ГОСТ, ТУ | |||
ГС№1 |
ГС №2 |
ГС№3 |
ГС №4 | ||||
0,145 % ± 10 % отн. |
± (-2,5Х+2,75) % отн. |
ГСО 10323-2013 (оксид азота -азот) | |||||
Диоксид азота (NO2) |
От 0 до 2000 мг/м3 |
азот |
О.ч., сорт 2 по ГОСТ 9293-74 | ||||
0,0215 % ± 20 % отн. |
0,052 % ± 20 % отн. |
0,088 % ± 20 % отн. |
(-15.15Х+4.015) % отн. |
ГСО 10331-2013 (диоксид азота -азот) | |||
Диоксид серы (SO2) |
От 0 до 5000 мг/м3 |
азот |
О.ч., сорт 2 по ГОСТ 9293-74 | ||||
0,0157 % ± 20 % отн. |
0,094 % ± 20 % отн. |
± (-15Д5Х+4.015) % отн. |
ГСО 10342-2013 (диоксид серы -азот) | ||||
0,17 %± 10 % отн. |
± (-2,5X4-2,75) % отн. |
ГСО 10342-2013 (диоксид серы -азот) | |||||
Метан (СН4) |
От 0 до 2000 мг/м3 |
азот |
О.ч., сорт 2 по ГОСТ 9293-74 | ||||
0,025 % ± 20 % отн. |
± (-15,15X4-4.015) % отн. |
ГСО 10256-2013 (метан - азот) | |||||
0,15 %±20 % отн. |
0,27 %± 10 % отн. |
± (-2,5X4-2,75) % отн. |
ГСО 10256-2013 (метан - азот) |
Примечания:
-
1) Азот газообразный особой чистоты 2-й сорт по ГОСТ 9293-74 в баллонах под давлением.
-
2) "X" в формуле расчета пределов допускаемой основной погрешности - значение объемной доли определяемого компонента, указан
ное в паспорте ГС.
3) Изготовители и поставщики ГС - предприятия-производители стандартных образцов состава газовых смесей, прослеживаемых к го-сударственному первичному эталону единиц молярной доли и массовой концентрации компонентов в газовых средах ГЭТ 154-2011.__________
Таблица А.1 (Измененная редакция, Изм. №1)
-
1 - баллон с ПНГ - азот;
-
2 - редуктор баллонный;
-
3 - манометр образцовый;
-
4 - газоанализатор;
-
5 - зажим.
-
Рисунок Б1 - схема проверки герметичности газового тракта газоанализатора.
-
1 - баллон с ГСО-ПГС;
-
2 - баллон с ПНГ - азот;
3,4- вентиль точной регулировки;
5,6- тройник;
7, 8 - индикатор расхода (ротаметр РМ-А-0,16 Г УЗ);
9 - газоанализатор.
Рисунок В1 - Схема подачи ГСО-ПГС из баллонов под давлением на газоанализатор
Таблица И - Метрологические характеристики газоанализатора
Определяемый компонент |
Диапазон измерений |
Пределы допускаемой основной погрешности, % | ||
объемной доли определяемого компонента, % |
массовой концентрации определяемого компонента, мг/м3 |
приведенной |
относительной | |
Кислород (02) |
от 0 до 5 |
- |
±5 |
- |
св. 5 до 21 |
- |
- |
±5 i | |
Диоксид углерода (СОг) |
от 0 до 30 |
- |
± 10 |
- |
Оксид углерода (СО) |
от 0 до 300 |
± 10 |
- | |
св. 300 до 3000 |
- |
±10 | ||
Оксид азота (N0) |
от 0 до 300 |
± 10 |
- | |
св. 300 до 2000 |
- |
± 10 | ||
Диоксид азота (NO2) |
от 0 до 500 |
± 15 |
- | |
св. 500 до 2000 |
- |
± 15 | ||
Диоксид серы (S02) |
от 0 до 500 |
± 10 |
- | |
св. 500 до 5000 |
- |
±10 | ||
Метан (СН4) |
от 0 до 200 |
± 10 |
- | |
св. 200 до 2000 |
- |
±10 |
I
11