Методика поверки «ГСИ. Газоанализаторы стационарные оптические IR-700 Методика поверки» (МП-242-1983-2016)

УТВЕРЖДАЮ

"01" февраля 2016 г.

Директор

им Д.И. Менделеева"

К.В. Гоголинский

Государственная система обеспечения единства измерений

Газоанализаторы стационарные оптические IR-700 Методика поверки

МП-242-1983-2016

СОГЛАСОВАНО

Руководитель научно-исследовательского отдела

Государственных эталонов в области физико-химических измерений

71.А. Конопелько

И. Менделеева"

Разработал

Руководитель лаборатории

Санкт-Петербург 2016 г.

Настоящая методика поверки распространяется на газоанализаторы стационарные оптические IR-700, выпускаемые фирмой "DETCON, Inc.", США (далее - газоанализаторы) и устанавливает методику их первичной поверки до ввода в эксплуатацию и периодической поверки в процессе эксплуатации.

Интервал между поверками - один год.

Примечание - при использовании газоанализаторов в составе измерительных систем, прошедших испытания для целей утверждения типа средств измерений, поверка производится в соответствии с методикой поверки соответствующей системы, утвержденной в установленном порядке.

• 1.1   При проведении поверки выполняют 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 применяют средства, указанные в таблице 2.

Таблица 2 - Средства поверки

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

• 2.3   Все эталонные средства измерений, входящие в состав средств поверки, должны иметь действующие свидетельства о поверке, поверочные газовые смеси в баллонах под давлением - действующие паспорта.

• 3.1   Содержание вредных компонентов в воздухе рабочей зоны должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005-88.

• 3.2   Должны выполняться требования техники безопасности для защиты персонала от поражения электрическим током согласно классу I ГОСТ 12.2.007.0-75.

• 3.3   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.

• 3.4   Помещение должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией.

• 3.5   К поверке допускаются лица, изучившие эксплуатационную документацию на газоанализаторы и прошедшие необходимый инструктаж.

• 3.6   Не допускается сбрасывать ГС в атмосферу рабочих помещений.

• 4.1   При проведении поверки соблюдают следующие условия:

температура окружающей среды, °C                                    20 ± 5

относительная влажность окружающей среды, %                     от 30 до 80

атмосферное давление, кПа                                       от 90,6 до 104,8

напряжение питания постоянного тока, В                              24,0 ± 2,4

• 5.1   Перед проведением поверки выполняют следующие подготовительные работы: проверяют комплектность газоанализатора в соответствии с его эксплуатационной

документацией (при первичной поверке до ввода в эксплуатацию);

подготавливают газоанализатор к работе в соответствии с требованиями его эксплуатационной документации;

проверяют наличие паспортов и сроки годности ГС;

баллоны с ГС выдерживают в помещении, в котором проводят поверку, в течение не менее 24 ч, поверяемые газоанализаторы - в течение не менее 2 ч;

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

собирают схему поверки; рекомендуемая схема соединений приведена на рисунке 1.

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 приложения А;

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

2

3

6

• 1 - источник ГС;

• 2 - редуктор с вентилем точной регулировки (при использовании ГС в баллонах под давлением);

• 3 - вентиль точной регулировки (при использовании ГС в баллонах под давлением);

• 4 - индикатор расхода (ротаметр);

• 5 - адаптер резьбовой для подачи ГС (PN943-000006-132);

• 6 - поверяемый газоанализатор;

• 7 - измерительный прибор (миллиамперметр);

• 8 - HART-коммуникатор или персональный компьютер со специализированным программным обеспечением.

Примечание - Подача ГС от рабочих эталонов 1-го разряда ГГС, ГГП-1 осуществляется аналогично, при необходимости сброса излишков ГС в схему следует включить тройник и контролировать расход в линии сброса.

Рисунок 1 - Рекомендуемая схема подачи ГС на вход газоанализатора при проведении поверки

• 6.1   Внешний осмотр

При внешнем осмотре устанавливают соответствие газоанализаторов следующим требованиям:

отсутствие внешних повреждений, влияющих на работоспособность; наличие маркировки взрывозащиты и четкость надписей на корпусе; соответствие маркировки требованиям эксплуатационной документации.

Газоанализаторы считают выдержавшими внешний осмотр, если они соответствуют указанным выше требованиям.

• 6.2   Опробование

  • 6.2.1  При опробовании проводят проверку общего функционирования газоанализаторов в следующем порядке:

включают электрическое питание;

выдерживают газоанализаторы во включенном состоянии в течение времени прогрева;

фиксируют показания измерительного прибора, подключенного к аналоговому выходу и HART-коммуникатора или персонального компьютера (при наличии), подключенных к цифровому выходу.

• 6.2.2  Результат опробования считают положительным, если по окончании времени прогрева отсутствует сигнализация об отказах и выходной аналоговый сигнал газоанализатора не менее 3,8 мА, а также производится передача измерительной информации посредством цифрового канала.

6.3 Подтверждение соответствия программного обеспечения

• 6.3.1  Подтверждение соответствия программного обеспечения (ПО) газоанализаторов проводится путем проверки соответствия ПО датчиков, представленных на поверку, тому ПО, которое было зафиксировано (внесено в банк данных) при испытаниях в целях утверждения типа.

• 6.3.2  Для проверки соответствия ПО выполняют следующие операции:

• - проводят визуализацию идентификационных данных ПО, установленного в газоанализатор (идентификационное название и номер версии ПО отображается на индикаторе газоанализатора при включении электрического питания или доступно для просмотра через меню газоанализатора в разделе View Sensor Data);

• - сравнивают полученные данные с идентификационными данными, установленными при проведении испытаний в целях утверждения типа и указанными в описании типа газоанализаторов.

• 6.3.3  Результат подтверждения соответствия ПО считают положительным, если идентификационные данные соответствуют указанным в Описании типа газоанализаторов (приложение к Свидетельству об утверждении типа).

6.4 Определение метрологических характеристик

• 6.4.1 Определение основной погрешности газоанализаторов IR-700 для измерения до-взрывоопасных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей (LEL) при первичной поверке

Определение основной погрешности газоанализаторов IR-700 для измерения довзрыво-опасных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей (LEL) при первичной поверке проводят в следующем порядке:

• 1)На вход газоанализатора подают ГС, содержащие определяемый компонент (таблица А. 1, соответственно определяемому компоненту и диапазону измерений) в последовательности №№ 1-2-3-2-1-3.

Расход ГС устанавливают равным (1,0 ± 0,1) дм³/мин. Время подачи каждой ГС - не менее утроенного То,9д (предела допускаемого времени установления показаний по уровню 90 %).

• 2) При подаче каждой ГС фиксируют установившиеся показания встроенного светодиодного дисплея, измерительного прибора, подключенного к аналоговому выходу газоанализатора и (при наличии) HART-коммуникатора или персонального компьютера, подключенных к цифровому выходу;

• 3) Рассчитывают значение содержания определяемого компонента в i-ой ГС С_;, довзрыво-опасная концентрация, % НКПР, или объемная доля, %, по значению выходного токового сигнала по формуле

^=^•(1.-4).                                  С)

где Ij - установившееся значение выходного токового сигнала датчика при подаче i-ой ГС, мА;

С_в - верхний предел диапазона показаний определяемого компонента, довзрывоопас-ная концентрация, % НКПР.

• 4) Рассчитывают значение основной абсолютной погрешности газоанализатора A_i5 довзры-воопасная концентрация, % НКПР, по формуле

At= Q - С“,                                      (2)

где С[ - результат измерений содержания определяемого компонента на входе газоанализатора, довзрывоопасная концентрация, % НКПР;

С? - действительное значение содержания определяемого компонента в i-ой ГС, довзрывоопасная концентрация, % НКПР.

При проведении поверки газоанализаторов довзрывоопасных концентраций действительное значение довзрывоопасной концентрации определяемого компонента в i-ой ГС С_д, % НКПР, рассчитывают по формуле

„д(% (об.д.))

с? =   --100,                                  (3)

^НКПР

где    С^° (°^{б д}   - объемная доля определяемого компонента, указанная в паспорте i-й ГС, %;

Снкпр ■ объемная доля определяемого компонента, соответствующая нижнему концентрационному пределу распространения пламени (НКПР), %.

• 5) Рассчитывают значение основной относительной погрешности газоанализатора 8[, %, по формуле

j₍ = £c£l.ioo                                  (4)

• 6) Подают на вход газоанализатора ГС, содержащие поверочный компонент (для газоанализаторов на определяемые компоненты, перечисленные в таблице А.З приложения А) в последовательности №№ 2, 3 (соответственно модели и исполнению датчика, определяемому компоненту и диапазону измерений).

Примечания:

а) Значения поправочных коэффициентов, указанные в таблице А.З, приведены на основании данных фирмы "DETCON, Inc.", США, носят справочный характер и подлежат уточнению при проведении первичной поверки газоанализаторов.

б) В случае, если показания газоанализатора по шкале определяемого компонента при подаче ГС №№ 2, 3, содержащих поверочный компонент, отличаются от значений:

- ГС № 2 25 % НКПР, ГС № 3 45 % НКПР - для газоанализаторов с диапазоном измерений от 0 до 50 % НКПР;

- ГС № 2 50 % НКПР, ГС № 3 95 % НКПР - для газоанализаторов с диапазоном измерений от 0 до 100 % НКПР,

более чем на ± 5 % НКПР, то следует применять ГС с номинальным значением объемной доли поверочного компонента, отличным от указанного в таблице А.З для соответствующей точки поверки, но обеспечивающие указанные выше показания по шкале определяемого компонента. Для упрощения процесса подбора требуемого значения довзрывоопасной концентрации поверочного компонента рекомендуется использовать динамический генератор-разбавитель газовых смесей, например ГГС.

• 7) При подаче каждой ГС, содержащей поверочный компонент, фиксируют установившиеся показания встроенного светодиодного дисплея газоанализатора, измерительного прибора, подключенного к аналоговому выходу газоанализатора и (при наличии) HART-коммуникатора или персонального компьютера (при наличии), подключенных к цифровому выходу.

• 8) Рассчитывают значения поправочных коэффициентов для поверочного компонента в точках поверки 2 и 3 согласно формуле

_с.(^пов) _СД(°^ПР-)

~ _гд(пов.) ' „(опр.) >                                                   (5)

^Gi         ^Gi

где ^(^пов) _ результат измерений довзрывоопасной концентрации поверочного компонента при подаче i-й ГС, содержащей поверочный компонент, % НКПР (по шкале определяемого компонента);

^.д(пов.)    _ _дей_{ствительное} з_Начение довзрывоопасной концентрации поверочного компо

нента в i-й ГС, содержащей поверочный компонент, % НКПР;

^•(опр-)    _ р_е3у_льтат измерений довзрывоопасной концентрации при подаче i-ой ГС, со

держащей определяемый компонент, % НКПР;

^.д(опр.)    _ _дей_{ствительно}е значение довзрывоопасной концентрации определяемого ком

понента в i-ой ГС, % НКПР.

• 9) Повторяют операции по п. 6) - 8) три раза, рассчитывают среднее значение поправочного коэффициента для поверочного компонента для точек поверки 2 и 3.

Результаты определения основной погрешности газоанализаторов IR-700 для измерения довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей (LEL) при первичной поверке считают положительными, если основная погрешность газоанализатора по определяемому компоненту во всех точках поверки не превышает пределов, указанных в таблице Б. 1 приложения Б.

• 6.4.2 Определение основной погрешности газоанализаторов IR-700 для измерения довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей (LEL) при периодической поверке

Определение основной погрешности газоанализаторов IR-700 для измерения довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей (LEL) для измерения довзрывоопасных концентраций при периодической поверке проводят в следующем порядке:

• 1) На вход газоанализатора подают ГС, содержащие поверочный компонент в последовательности №№ 1-2-3 (соответственно определяемому компоненту и диапазону измерений), приведенные в таблице А.З.

Примечание - периодическую поверку допускается проводить при подаче ГС, содержащих определяемый компонент, в порядке, указанном в п. 6.3.1 перечисление 1) - 5), но при подаче ГС в последовательности №№ 1-2-3, при этом значения основной погрешности рассчитывают по формулам (2), (4).

• 2) Рассчитывают значение основной абсолютной погрешности газоанализатора Д;, довзры-воопасная концентрация, % НКПР, по формуле

д._{= с}(^пов) . _СД^(ПОВ)₅                                (₆)

хДпов.)

где С>       - результат измерении довзрывоопаснои концентрации поверочного компонента

при подаче i-й ГС, содержащей поверочный компонент, % НКПР (по шкале определяемого компонента);

- действительное значение довзрывоопаснои концентрации поверочного компонента в i-й ГС, содержащей поверочный компонент, % НКПР;

Ki        - значение поправочного коэффициента для i-ой точки поверки, указанное в сви

детельстве о первичной поверке и паспорте датчика.

• 3) Рассчитывают значение основной относительной погрешности газоанализатора %, по формуле

  8i =

  _с(пов.)__Л..._сд(пов.)

  к_гс«^(пов)

  100

  (7)

Результаты определения основной погрешности основной погрешности газоанализаторов IR-700 для измерения довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей (LEL) при периодической поверке считают положительными, если основная погрешность датчика по поверочному компоненту во всех точках поверки не превышает пределов, указанных в таблице Б.1 приложения Б.

• 6.4.3 Определение основной погрешности газоанализаторов IR-700 для измерения объемной доли диоксида углерода (СОг)

Определение основной погрешности газоанализаторов IR-700 для измерения объемной доли диоксида углерода (СОг) проводят в следующем порядке:

• 1) На вход газоанализатора подают ГС (таблица А.2, соответственно диапазону измерений) в последовательности №№ 1-2-3-2-1-3.

Расход ГС устанавливают равным (1,0 ± 0,1) дм³/мин. Время подачи каждой ГС - не менее утроенного То,9д (предела допускаемого времени установления показаний по уровню 90 %).

• 2) При подаче каждой ГС фиксируют установившиеся показания встроенного светодиодного дисплея, измерительного прибора, подключенного к аналоговому выходу газоанализатора и (при наличии) HART-коммуникатора или персонального компьютера, подключенных к цифровому выходу;

• 3) Рассчитывают значение объемной доли диоксида углерода в i-ой ГС С_;, %, по значению выходного токового сигнала по формуле (1).

• 4) Рассчитывают значение основной приведенной погрешности газоанализатора у^ %, по формуле

  Yi =

  ^ci ^сд Св-С_н

  100,

  (8)

где Ci - результат измерений объемной доли диоксида углерода на входе газоанализатора, %;

С_д - действительное значение объемной доли диоксида углерода в i-ой ГС, %;

С_в, С_н - верхняя и нижняя граница поверяемого диапазона измерений объемной доли диоксида углерода, %.

Результат определения основной погрешности газоанализатора IR-700 для измерения объемной доли диоксида углерода (СОг) считают положительным, если основная приведенная погрешность газоанализатора во всех точках поверки не превышает пределов, указанных в таблице Б.2 приложения Б.

• 6.4.4 Определение вариации выходного сигнала

Определение вариации выходного сигнала газоанализатора допускается проводить одновременно с определением основной погрешности по п. 6.4.1, 6.4.3.

Значение вариации показаний т9_д, в долях от пределов допускаемой основной абсолютной погрешности, находят по формуле

<9д =

^2 ~^2

До ’

(9)

Значение вариации показаний -д§, в долях от пределов допускаемой основной относительной погрешности, находят по формуле

где 8₀     - пределы допускаемой основной относительной погрешности, %.

Значение вариации показаний i9_y, в долях от пределов допускаемой основной приведенной погрешности, находят по формуле:

(И)

у₀ - пределы допускаемой основной приведенной погрешности, %.

Результат определения вариации выходного сигнала считают положительным, если значение вариации не превышает 0,5 в долях от пределов допускаемой основной погрешности.

• 6.4.5 Определение времени установления показаний

Допускается проводить определение времени установления показаний одновременно с определением основной погрешности по п. 6.4.1, 6.4.3 по схеме рисунка 1.

Определение времени установления показаний проводить в следующем порядке:

• 1) Снять трубку от источника ГС с входа адаптера резьбового.

• 2) Открыть вентиль на баллоне с ГС № 2 и пропускать ГС через соединительные линии и насадку в течение не менее 180 с (при длине соединительных линий не более 2 м), расход ГС устанавливают равным (1,5 ± 0,1) дм³/мин.

• 3) Надеть трубку на вход адаптера резьбового, включить секундомер, зафиксировать показания через время tl, равное То,9_Д и t2, равное 3 Тод_д (значение Тод_д для конкретного исполнения газоанализатора приведено в Описании типа (приложение к Свидетельству об утверждении типа)).

Результаты определения времени установления показаний считают удовлетворительными, если выполняется условие:

Cti > 0,9 ■ C_t2 где C_tl, C_t2 - значения выходного сигнала газоанализатора через время tl и t2 после подачи ГС, довзрывоопасная концентрация, % НКПР, или объемная доля, %.

• 7.1   При проведении поверки газоанализаторов составляют протокол результатов поверки, рекомендуемая форма которого приведена в приложении В.

• 7.2   Газоанализаторы, удовлетворяющие требованиям настоящей методики поверки, признают годными к эксплуатации.

• 7.3   Положительные результаты поверки оформляют свидетельством о поверке установленной формы согласно действующему законодательству Российской Федерации.

• 7.4   Знак поверки наносится на лицевую сторону свидетельства о поверке.

• 7.5   На оборотной стороне свидетельства о поверке должны быть указаны следующие данные:

• - наименование нормативного документа, в соответствии с которым проведена поверка;

• - результаты внешнего осмотра;

• - результаты опробования;

• - результаты определения метрологических характеристик с указанием максимальных значений погрешности, полученных в ходе поверки, с указанием заводских номеров измерительных преобразователей;

• - значения поправочных коэффициентов (при первичной поверке);

• - основные средства поверки;

• - условия, при которых проведена поверка;

• - подпись поверителя.

• 7.6   При отрицательных результатах поверки эксплуатацию газоанализаторов запрещают и выдают извещение о непригодности установленной формы согласно действующему законодательству Российской Федерации с указанием причин непригодности.

(обязательное)

Технические характеристики ГС, используемых для поверки

Таблица А.1 - Газоанализаторы IR700 для измерения горючих газов и паров горючих жидкостей (LEL), технические характеристики ГС, используемых при первичной и периодической поверке

Таблица А.2 - Газоанализаторы IR700 для измерения объемной доли диоксида углерода (СО2), технические характеристики ГС, используемых при первичной и периодической поверке

Таблица А.З - Газоанализаторы IR-700 для измерения горючих газов и паров горючих жидкостей (LEL), технические характеристики ГС, используемых при периодической поверке

Примечание * - для определяемых компонентов из таблицы А.1, не указанных в таблице А.2, периодическая поверка проводится по ГС, содержащим определяемый компонент.

(обязательное)

Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности газоанализаторов IR-700

Таблица Б.1 - Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности газоанализаторов IR-700 для измерения горючих газов и паров горючих жидкостей (LEL)

Таблица Б.2 - Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности газоанализаторов IR-700 для измерения объемной доли диоксида углерода (СО2)

(рекомендуемое)

Форма протокола поверки

Протокол поверки

№_________________от_____________

(тип СИ)

• 1) Заводской номер СИ________________________________________________________________

• 2) Принадлежит______________________________________________________________________

• 3) Наименование изготовителя____________________________________________________________

• 4) Дата выпуска_________________________________________________________________________

• 5) Наименование нормативного документа по поверке______________________________________

• 6) Наименование, обозначение, заводские номера применяемых средств поверки/ номера паспортов ГС___________________________________________________________________________

• 7) Вид поверки (первичная, периодическая)

(нужное подчеркнуть)

• 8) Условия поверки:

• - температура окружающей среды____________________________________________________

• - относительная влажность окружающей среды__________________________________________

• - атмосферное давление______________________________________________________________

• 9) Результаты проведения поверки

Внешний осмотр________________________________________________________________

Опробование______________________________________________________________________

Подтверждение соответствия программного обеспечения___________________________________

Определение метрологических характеристик

Определение основной погрешности газоанализаторов IR-700 для измерения довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей (LEL) при первичной поверке

Расчет поправочного коэффициента для поверочного компонента

Значение(я) коэффициента(ов) пересчета для поверочного компонента

Определение основной погрешности газоанализаторов IR-700 для измерения довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров горючих жидкостей (LEL) при периодической поверке

Определение основной погрешности газоанализаторов IR-700 для измерения объемной доли диок-

сида углерода (СО2)

Определение времени установления выходного сигнала_____________________________________

Определение вариации показаний_______________________________________________________

Вывод:_________________________________________________________________________________

Заключение_______________________________, зав. №______________________________________

(тип СИ)

соответствует предъявляемым требованиям и признано годным (не годным) для эксплуатации.

ФИО и подпись поверителя__________________________________________________________

Выдано свидетельство о поверке_____________________от _

(Выдано извещение о непригодности_____________________от__)

26