Методика поверки «ГСИ. Газоанализаторы S5000» (МП-242-2386-2020)

Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева» ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

УТВЕРЖДАЮ

И.о. генерального директора

.И. Менделеева»

22» июня 2020 г.

Государственная система обеспечения единства измерений Газоанализаторы S5000. Методика поверки МЕТОДИКА ПОВЕРКИ МП-242-2386-2020

И.о. руководителя

научно-исследовательского отдела

государственных зталонов в области физи«веских измерений

ФГУП "ВНШ1Л1 иу Д.И. Менделеева" А.В. Колобова

Настоящая методика поверки распространяется на газоанализаторы S5000 (в дальнейшем - газоанализаторы), выпускаемые фирмой «General Monitors Ireland Ltd», Ирландия, и устанавливает методы их первичной поверки до ввода в эксплуатацию и после ремонта и периодической поверки в процессе эксплуатации.

Примечания:

• 1) При пользовании настоящей методикой поверки целесообразно проверить действие ссылочных документов по соответствующему указателю стандартов, составленному по состоянию на 1 января текущего года и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году.

Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящей методикой следует руководствоваться заменяющим (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

• 2) Методикой поверки предусмотрена возможность проведения поверки отдельных измерительных каналов.

• 1.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

1.2 Если при проведении той или иной операции поверки получен отрицательный результат.

дальнейшая поверка прекращается.

• 2.1     При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности, указанные в технической документации на газоанализаторы.

• 2.2    Помещение, в котором проводится поверка, должно быть оборудовано приточновытяжной вентиляцией.

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

• 2.4    Должны соблюдаться "Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей".

• 3.1     При проведении поверки должны быть применены средства, указанные в таблице 2.

Таблица 2 - Средства поверки

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 Г’С из таблицы приложения А;

• - отношение погрешности, с которой устанавливается содержание компонента в ГС к пределу допускаемой основной погрешности поверяемого газоанализатора, должно быть не более 1/3.

  Номер пункта методики поверки	Наименование эталонного средства измерений или вспомогательного средства поверки. номер документа, регламентирующего технические требования к средству, метрологические и технические характеристики
  6.4	Вентиль точной регулировки ВТР-1 (или ВТР-1-М160), диапазон рабочего давления (0-150) кгс/см2. диаметр условного прохода 3 мм *
  	Трубка фторопластовая по ТУ 6-05-2059-87, диаметр условного прохода 5 мм, толщина стенки 1 мм * или трубка поливинилхлоридная (ПВХ) 6x1,5 мм по ТУ 64-2-286-79 *
  	Персональный компьютер с программным обеспечением и техническими средствами, обеспечивающими работу с интерфейсами RS485, HART
  	Смартфон / планшетный компьютер под управлением ОС iOS, Android с установленным приложением «Х/S Connect» (для газоанализаторов, оснащенным модулем Bluetooth)

• 3.2    Допускается применять средства, не приведенные в перечне, но обеспечивающие определение метрологических характеристик газоанализаторов с требуемой точностью.

• 3.3    Все средства поверки, кроме отмеченных в таблице 2 знаком *, должны иметь действующие свидетельства о поверке, поверочные газовые смеси в баллонах под давлением - действующие паспорта.

• 4.1    При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

температура окружающего воздуха, °C                                        20 ± 5;

относительная влажность окружающего воздуха, %                        от 30 до 80;

атмосферное давление, кПа                                              97,3 до 105,3.

• 5.1     Выполнить мероприятия по обеспечению условий безопасности.

• 5.2    Выдержать в помещении, в котором будет проводиться поверка, ГС в баллонах под давлением и средства поверки в течение не менее 24 ч, поверяемые газоанализаторы - не менее 2 ч.

• 5.3     Подготовить газоанализатор и эталонные средства измерений к работе в соответствии с их технической документацией.

• 5.4     Собрать схему поверки, рекомендуемая схема приведена на рисунке 1.

• 6.1    Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие газоанализатора следующим требованиям:

комплектность газоанализатора должна соответствовать требованиям технической документацией фирмы-изготовителя (при первичной поверке до ввода в эксплуатацию); маркировка должна соответствовать требованиям технической документации фирмы-изготовителя;

газоанализатор не должен иметь повреждений, влияющих на работоспособность. Газоанализатор считается выдержавшим внешний осмотр удовлетворительно, если он соответствует перечисленным выше требованиям.

4

1 баллон с ГС: 2 - редуктор баллонный; 3 - вентиль точной регулировки трассовый; 4 - ротаметр (индикатор расхода); 5 - газоанализатор (показан условно); 6 - насадка для подачи ГС

Подача ГС при использовании динамического генератора газовых смесей осуществляется аналогично. при этом вентиль точной регулировки трассовый 3 и ротаметр 4 могут быть исключены из схемы при условии задания необходимого расхода ГС непосредственно на генераторе

Рисунок 1 - Схема подачи ГС на газоанализатор при проведении поверки

• 6.2    Опробование

  • 6.2.1   Проверка работоспособности

Проверка работоспособности газоанализатора производится автоматически при включении электрического низания согласно эксплуатационной документации.

Результаты опробования считают положительными, если по окончании времени прогрева:

• - на дисплее газоанализаторов отображаются текущие результаты измерений содержания определяемого компонента;

• - отсутствует сигнализация об ошибках и неисправностях.

• 6.3    Подтверждение соответствия программного обеспечения

  • 6.3.1   Программное обеспечение газоанализаторов идентифицируется при включении газоанализатора путем вывода на дисплей номера версии.

  • 6.3.2   Результаты идентификации программного обеспечения считают положительными, если номер версии не ниже указанного в описании типа.

• 6.4 Определение метрологических характеристик

  • 6.4.1 Определение основной погрешности газоанализатора проводят по схеме рисунка 1 в следующем порядке:

• 1) На вход газоанализатора, используя насадку для подачи ГС, подают ГС (Приложение А, таблицы А.1 - А.З, в зависимости от определяемого компонента и диапазона измерений поверяемого газоанализатора)в последовательности:

• - №№ 1 - 2 - 3 - если в Приложении А указано 3 точки поверки;

• - №№ 1 - 2 - 3 - 4 - если в Приложении А указано 4 точки поверки;

• 2) Время подачи каждой ГС не менее 3*Т₀ 9 (предела допускаемого времени установления выходного сигнала) для соответствующего определяемого компонента, время подачи контролируют с помощью секундомера.

• 3) Расход ГС устанавливают вентилем точной регулировки или с помощью генератора газовых смесей в соответствии с указаниями эксплуатационной документации на газоанализатор (от 0,4 до 0,6 дм³/мин для Universal Gas Sensor НС и Universal Gas Sensor H₂S, от 0,9 до 1,1 дм³/мин для IR400 и XCell Digital Sensor.

• 4) При подаче каждой ГС следует фиксировать установившиеся показания газоанализатора по показаниям дисплея и вторичного прибора, подключенного к аналоговому выходу (выходам) газоанализатора. Допускается фиксировать установившиеся показания посредством персонального компьютера с автономным ПО, обеспечивающим работу с регистрами Modbus, и/или для газоанализаторов, оснащенных модулем Bluetooth - приложения X/S Connect для смартфонов и планшетных компьютеров (iOS, Android).

Примечания:

а) Единица измерений объемной доли определяемого компонента «млн'¹» на дисплее газоанализаторов обозначается «ррш»;

б) Единица измерений довзрывоопасной концентрации горючих газов «% НКПР» на дисплее газоанализаторов обозначается «% LEL».

• 5) По показаниям вторичного прибора, подключенного к аналоговому выходу от 4 до 20 мА газоанализатора, рассчитать результат измерения содержания определяемого компонента на входе газоанализатора по формуле

С=^-(/-4)                           (I)

где /     - значение токового выходного сигнала, мА;

С_в - верхняя граница диапазона показаний, соответствующая значению выходного токового сигнала 20 мА, объемная доля определяемого компонента, %, (млн’¹), или довзрывоопасная концентрация. % НКПР.

• 6) Фиксируют установившиеся показания газоанализатора при подаче каждой ГС.

• 7) Значение основной абсолютной погрешности газоанализатора 4;, объемная доля определяемого компонента. %. (млн¹) или довзрывоопасная концентрация. % НКГ1Р. рассчитывают по формуле

4, = Q - Cf,                                      (2)

где Cj - установившиеся показания газоанализатора при подаче i-й ГС. объемная доля определяемого компонента, %, (млн-1), или довзрывоопасная концентрация, % НКПР;

• - действительное значение содержания определяемого компонента в i-ой ГС, объемная доля определяемого компонента. %, (млн¹), или довзрывоопасная концентрация, % НКГ1Р.

Примечание - для газоанализаторов S5000 с датчиками XCell Digital Sensor, Universal Gas Sensor HC. TR400 на горючие газы и пары горючих жидкостей пересчитать действительное значение объемной доли определяемого компонента, указанное в паспорте ГС, в единицы измерения довзрывоопасной концентрации определяемого компонента (% НКПР) по формуле

(3)

где         ,  - действительное значение объемной доли определяемого компонента, указанное

в паспорте ГС, %;

- объемная доля определяемого компонента, соответствующая нижнему концентрационному пределу распространения пламени %.

• 8) Значение основной относительной погрешности газоанализатора <5_;, %, рассчитывают по формуле

  

(4)

Результаты считают положительными, если основная погрешность газоанализаторов не превышает пределов, указанных в таблицах Б.1 - Б.З Приложения Б (в зависимости от определяемого компонента и диапазона измерений поверяемого газоанализатора).

• 6.4.2 Определение времени установления показаний

Допускается проводить определение времени установления показаний одновременно с определением основной погрешности по п. 6.4.1 и в следующем порядке:

• 1) на вход газоанализатора подать ГС №3 (при поверке газоанализаторов, для которых в таблице А.1 Приложения А указаны 3 точки поверки) или ГС №4 (при поверке газоанализаторов для которых в таблице А.1 Приложения А указаны 4 точки поверки), зафиксировать установившееся значение показаний:

• 2) рассчитать значение, равное 0,5 или 0,9 установившихся показаний газоанализатора (в зависимости от нормированного предела допускаемого времени установления выходного сигнала То.5д или То.9д);

• 3) подать на газоанализатор ГС №1, дождаться установления показаний, снять трубку с входного штуцера газоанализатора, продуть газовую линию ГС №3 (при поверке газоанализаторов для которых в таблице А.1 Приложения А указаны 3 точки поверки) или ГС №4 (при поверке газоанализаторов для которых в таблице А.1 Приложения А указаны 4 точки поверки) в течение не менее 3 мин, надеть трубку на входной штуцер газоанализатора и включить секундомер. Зафиксировать время достижения показаниями значения, рассчитанного на предыдущем шаге.

Для измерительного канала объемной доли кислорода рекомендуется проводить определение времени установления показаний в следующем порядке:

• - зафиксировать показания газоанализатора по измерительному каналу объемной доли кислорода на чистом атмосферном воздухе;

• - вычислить значение, равное 0.1 установившихся показаний газоанализатора на чистом атмосферном воздухе;

-подать на газоанализатор ГС №1, дождаться установления показаний, снять трубку с входного штуцера газоанализатора и включить секундомер. Зафиксировать время достижения показаниями значения, рассчитанного на предыдущем шаге.

Результаты испытания считают положительными, если время установления показаний не превышает значений, указанных в таблицах Б.1 - Б.З Приложения Б (в зависимости от определяемого компонента и диапазона измерений поверяемого газоанализатора).

¹¹ Согласно ГОСТ Р МЭИ 60079-20-1-2011.

• 7.1     При проведении поверки оформляют протокол результатов поверки произвольной формы.

• 7.2     Газоанализаторы, удовлетворяющие требованиям настоящей методики поверки, признают годными к применению и выдают свидетельство о поверке установленной формы согласно приказу Минпромторга РФ № 1815 от 02.07.2015 г.

• 7.3     При отрицательных результатах газоанализатор не допускают к применению. В технической документации газоанализатора делают отметку о непригодности и выдают извещение о непригодности установленной формы согласно приказу Минпромторга РФ № 1815 от 02.07.2015 г.

(обязательное)

Характеристики ГС, используемых при проведении поверки газоанализаторов

Таблица А.1 - Характеристики ГС, используемых при проведении поверки газоанализаторов S5000 с электрохимическими (XCell Digital Sensor) и полупроводниковыми (MOS) Universal Gas Sensor датчиками для кислорода и вредных газов

Таблица А.2 - Характеристики ГС, используемых при проведении поверки газоанализаторов S5000 с термокаталитическими датчиками горючих газов (XCell Digital Sensor, Universal Gas Sensor HC)

¹ ’ Изготовители и поставщики ГСО - предприятия-производители стандартных образцов состава газовых смесей, прослеживаемых к государственному первичному эталону единиц молярной доли, массовой доли и массовой концентрации компонентов в газовых средах и газоконденсатных средах ГОТ 154-2019.

Поверочный нулевой газ (ПНГ) - воздух марки Б в баллонах под давлением, выпускаемый по ТУ 6-21-5-82.

Таблица А.З - Характеристики ГС, используемых при проведении поверки газоанализаторов S5000 с инфракрасными датчиками горючих газов IR400

(обязательное)

Основные метрологические характеристики газоанализаторов S5000

Таблица Б.1 - Основные метрологические характеристики газоанализаторов S5000 с электрохимическими (XCell Digital Sensor) и полупроводниковыми (MOS) Universal Gas Sensor датчиками для кислорода и вредных газов

⁰ В нормальных условиях измерений (температура окружающей среды от +15 до +25 °C. относительная влажность от 30 до 80 %, атмосферное давление от 97,3 до 105,3 кПа), для анализируемых сред, содержащих только один определяемый компонент.

’ ’ Стандартный XCell Digital Sensor и XCell Digital Sensor, устойчивый к водороду (СО-Н2 resistant).

” Не может быть применен для контроля предельно-допустимых концентраций определяемого компонента в воздухе рабочей зоны, применяется для контроля аварийных ситуаций.

Таблица Б.2 - Основные метрологические характеристики газоанализаторов S5000 с термокатали-

Таблица Б.З - Основные метрологические характеристики газоанализаторов S5000 с инфракрас -ными датчиками горючих газов IR400

¹ Цена деления наименьшего разряда дисплея 1 % НКПР.

• ²⁾ Значения НКПР в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60079-20-1-2011.

• ³⁾ В нормальных условиях измерений (температура окружающей среды от +15 до +25 °C, относительная влажность от 30 до 80 %, атмосферное давление (от 97,3 до 105,3) кПа), для анализируемых сред, содержащих только один определяемый компонент.

• ⁴⁾ Значения времени установления показаний определены по процедуре п. В.2 Приложения В ГОСТ Р 52350.29-1-2010 (МЭК 60079-29-1) с использованием насадки при расходе газовой смеси от 0,9 до 1,1 дм³/мин.

20

¹

" Стандартный XCell Digital Sensor и XCell Digital Sensor, устойчивый к водороду (CO-H2 resistant).

²

Изготовители и поставщики ГСО - предприятия-производители стандартных образцов состава газовых смесей, прослеживаемых к государственному первичному эталону единиц молярной доли, массовой доли и массовой концентрации компонентов в газовых средах и газоконденсатных средах ГЭТ 154-2019.

Поверочный нулевой газ (ПНГ) - воздух марки Б в баллонах под давлением, выпускаемый по ТУ 6-21-5-82.                                                                 ______________