Методика поверки «ГСИ. Газоанализаторы горючих газов стационарные инфракрасные с открытым оптическим трактом Searchline Excel ХТС.» (МП-242-2025-2016)

УТВЕРЖДАЮ

Директор

НИИМ им Д.И. Менделеева"

Государственная система обеспечения единства измерений

Газоанализаторы горючих газов стационарные инфракрасные с открытым оптическим трактом Searchline Excel ХТС.

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

МП-242-2025-2016

СОГЛАСОВАНО Руководитель научно-исследовательского отдела госуд арст ве н н ы х этал о н о в в области физико-химических измерений ФГУП "ВНИИМлим. Д.И. Менделеева" ______l _ч Л.А. Конопелько У "_у_________2016 г.

Разработал гель Лаборатории Т.Б. ('околов

Санкт-Петербург 2016 г.

Настоящая методика поверки распространяется на газоанализаторы трассовые горючих газов стационарные инфракрасные с открытым оптическим трактом Searchline Excel ХТС (в дальнейшем - газоанализаторы), выпускаемые фирмой «Honeywell Analytics Ltd», Великобритания, и устанавливает методы их первичной поверки до ввода в эксплуатацию и после ремонта, и периодической поверки в процессе эксплуатации.

Интервал между поверками - один год.

При эксплуатации газоанализаторов в составе измерительного канала измерительной системы утвержденного типа, при проведении поверки следует руководствоваться утвержденной методикой поверки на систему.

• 1.1 При проведении операции должны быть выполнены операции, приведенные 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 применены средства, указанные в таблице 2.

Таблица 2 - Средства поверки

3.2 Допускается применение других средств, не приведенных в таблице, но обеспечивающих определение метрологических характеристик газоанализаторов с требуемой точностью¹ \

• 3.3 Все средства 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 должно 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.

⁰ Допускается использование стандартных образцов состава газовых смесей (ГС), не указанных в таблицах 3. 4, 5, при выполнении следующих условий:

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

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

• 2.5 Не допускается сбрасывать газовые смеси в атмосферу рабочих помещений.

• 3.5 Запрещается использовать вместо ГС № 1 (таблицы 3, 4, 5) воздух или любые другие газовые смеси с объемной долей кислорода более 5 %.

Таблица 3 - Технические характеристики ГС для поверки газоанализаторов горючих газов стационарных инфракрасных с открытым оптическим трактом Searchline Excel ХТС модели Long, Short, Medium

Таблица 4 - Технические характеристики ГС для поверки газоанализаторов горючих газов стационарных инфракрасных с открытым оптическим трактом Searchline Excel ХТС модели Cross Duct с коротким диапазоном (0,5-2,5) м

Таблица 5 - Технические характеристики ГС для поверки газоанализаторов горючих газов стационарных инфракрасных с открытым оптическим трактом Searchline Excel ХТС модели Cross Duct с длинным диапазоном (2,5-5) м

• 4.1   При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

температура окружающего воздуха, °C                                          20 ± 5

относительная влажность окружающего воздуха, %                          от 20 до 80

атмосферное давление, кПа                                                от 86 до 108

• 4.2   Напряжение питания постоянного тока, В                                      24,0 ± 1,2

• 4.3   Расстояние (длина трассы) между излучателем и приемником газоанализаторов Searchline Excel ХТС модели Long, Short, Medium должно быть не менее минимально допустимого, указанного в эксплуатационной документации поверяемого газоанализатора.

Расстояние между совмещенным блоком излучатель-приемник и отражающей панелью газоанализаторов Searchline Excel ХТС модели Cross Duct должно быть 0,5 м для исполнения с коротким диапазоном и 2,5 м для исполнения с длинным диапазоном (значение расстояния должно быть задано в меню «Path Length» с помощью ручного опросчика SHC1).

• 4.4   Если условия хранения (или транспортирования) газоанализатора перед поверкой отличались от нормальных климатических условий, то перед включением электрического питания его необходимо выдержать при нормальных климатических условиях не менее 12 ч. Баллоны с газовыми смесями должны быть выдержаны при температуре проверки в течение не менее 24 ч.

• 5.1   Проверить комплектность газоанализатора в соответствии требованиями эксплуатационной документации (при первичной поверке).

• 5.2   Подготовить газоанализатор к работе в соответствии с требованиями эксплуатационной документации.

• 5.3   Собрать схему поверки, рекомендованная схема для Searchline Excel ХТС модели Long, Short, Medium приведена на рисунке 1, схема поверки для Searchline Excel ХТС модели Cross Duct - согласно эксплуатационной документации.

• 5.4   Проверить правильность указания в расстояния между совмещенным блоком излучатель-приемник и отражающей панелью меню «Path Length» газоанализаторов Searchline Excel ХТС модели Cross Duct.

• 6.1   Внешний осмотр

При внешнем осмотре должно быть установлено:

отсутствие механических повреждений (царапин, вмятин и др.), загрязнений оптических элементов, влияющих на работоспособность газоанализатора (излучателя и приемника, отражающей панели и т.д.);

наличие маркировки газоанализатора согласно требованиям эксплуатационной документации;

Газоанализатор считается выдержавшим внешний осмотр удовлетворительно, если он соответствует перечисленным выше требованиям.

• 6.2   Опробование

Проверка общего функционирования газоанализаторов проводится автоматически при включении электрического питания.

По окончанию процедуры запуска приемник и излучатель газоанализатора переходят в режим измерений, выходной аналоговый сигнал должен быть в пределах от 4 до 20 мА, отсутствует сигнализация об отказах. При наличии ручного опросчика SHC1, подключенного к газоанализатору, на его дисплее должны отображаться текущие результаты измерений интегральной концентрации определяемого компонента.

При проведении опробования следует провести проверку чувствительности газоанализаторов с использованием комплекта пластиковых тестовых фильтров для проверки работоспособности согласно требованиям:

- раздела 4.2 «Функциональное тестирование» руководства по эксплуатации Searchline Excel ХТС модели Long, Short, Medium,

-раздела 3.6.6 «Функциональная проверка» руководства по эксплуатации Searchline Excel ХТС модели Cross Duct.

Результат опробования считают положительным, если отсутствуют сообщения об отказах, газоанализатор переходит в режим измерений, значения показаний газоанализаторов при использовании пластиковых тестовых фильтров соответствуют требованиям эксплуатационной документации.

• 6.3   Подтверждение соответствия программного обеспечения

Подтверждение соответствия программного обеспечения газоанализаторов проводится визуально при помощи ручного опросчика SHC1.

Для проверки номера версии встроенного программного обеспечения газоанализатора необходимо:

• 1) подключить ручной опросчик SHC1 к газоанализатору согласно указаниям эксплуатационной документации;

• 2) перейти в режим "Display", нажать клавишу или на дисплее будут отображаться идентификационное название программного обеспечения и номер версии.

Результат проверки соответствия программного обеспечения считают положительным, если номер версии, отображающийся на дисплее SHC1, соответствует указанному в Описании типа (приложение к Свидетельству от утверждении типа).

• 6.4   Определение метрологических характеристик

6.4.1 Определение основной погрешности газоанализаторов Searchline Excel ХТС модели Long, Short, Medium

Определение основной погрешности газоанализаторов проводится по схеме рисунка 1 при подаче ГС в последовательности №№ 1-2-3 (таблица 3, соответственно определяемому компоненту) в следующем порядке:

• 1) подсоединить на входной штуцер кюветы газовой газовую линию от баллона с ГС № 1, к выходному штуцеру подключить индикатор расхода;

• 2) открыть баллон с ГС № 1, открыть вентиль тонкой регулировки, установить значение расхода (0,5±0,1) дм³/мин;

• 3) подавать ГС течение не менее 3 мин для одинарной кюветы, 6 мин для двойной;

• 4) закрыть редуктор на баллоне с ГС №1, закрыть баллон, отсоединить кювету от газовой линии баллона, заглушить сначала входной штуцер кюветы, затем выходной;

• 5) поместить кювету газовую в оптический тракт газоанализатора, зафиксировать установившееся значение выходного токового сигнала и показания ручного опросчика SHC1;

Примечание - здесь и далее под «поместить в оптический тракт газоанализатора кювету газовую» понимается размещение кюветы газовой на одной оси с приемником и излучателем согласно указаниям эксплуатационной документации газоанализаторов;

• 6) повторить операции п. 1)-5) для ГС №№ 2, 3.

Примечание - во избежание образования взрывоопасных концентраций определяемых компонентов внутри кюветы газовой при заполнении ее ГС № 2 и № 3, кювета газовая должна быть предварительно заполнена ГС № 1 (азот особой чистоты сорт 2 по ГОСТ 9293-74) согласно п. 1) - 4). Очистку кюветы газовой от ГС № 2 и № 3 также производить продувкой ГС № 1.

Значение интегральной концентрации определяемого компонента по значению выходного токового сигнала 4-20 мА рассчитывают по формуле

С,=г(<-4),                                (I)

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

к    - значение коэффициента функции преобразования (к = 3,2 мА КНКПР ■ м} для диа

пазона измерений от 0 до 5 НКПР-м.

• 2 - редуктор и вентиль точной регулировки;

• 3 - кювета газовая;

• 4 - индикатор расхода (ротаметр);

5,6- излучатель и приемник;

• 7 - источник питания (подключение питания показано условно);

• 8 - вольтметр универсальный, ручной опросчик SHC1 (показано условно).

Рисунок 1 - Схема подачи ГС на газоанализаторы горючих газов стационарные инфракрасные с открытым оптическим трактом Searchline Excel ХТС модели Long, Short, Medium при проведении поверки

Действительное значение интегральной концентрации определяемого компонента С„,

НКПР-м, при подаче i-ой ГС находят по формуле

C_d=L-~---,                                   (2)

^НКПР

где L - длина кюветы газовой, м;

С - объемная доля определяемого компонента, указанная в паспорте i-ой ГС, %;

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

Значение основной приведенной погрешности газоанализатора при подаче i-ой ГС, у, %, для диапазонов измерений, в которых нормированы пределы допускаемой основной приведенной погрешности, рассчитать по формуле

•100,

(3)

где С, - результат измерений интегральной концентрации определяемого компонента, рассчитанный по формуле (1) или полученный по показаниям SHC1, НКПР-м;

C_tj - действительное значение интегральной концентрации определяемого компонента, рассчитанное по формуле (2), НКПР-м;

С_в - верхний предел диапазона измерений интегральной концентрации определяемого компонента, НКПР-м.

Значение основной относительной погрешности газоанализатора при подаче i-ой ГС, 8 , %, для диапазонов измерений, в которых нормированы пределы допускаемой основной относительной погрешности, рассчитать по формуле

С -С

8= ^1д -100

Результат определения основной погрешности газоанализаторов считают положительными, если основная погрешность во всех точках поверки не превышает пределов, указанных в таблице А.1 Приложения А.

• 6.4.2 Определение основной погрешности газоанализаторов Searchline Excel ХТС модели Cross Duct

Определение основной погрешности газоанализаторов Searchline Excel ХТС модели Cross Duct проводится при подаче ГС в последовательности:

• - №№ 1-2-3 (таблица 4) через встроенную газовую кювету для модели Cross Duct с коротким диапазоном (0,5-2,5) м;

• - №№ 1-2-3 (таблица 5) через внешнюю газовую кювету, установленную на оптической оси газоанализатора между совмещенным блоком излучатель-приемник и отражающей панелью для модели Cross Duct с длинным диапазоном (2,5-5) м,

в следующем порядке:

• 1) подключить на входной штуцер кюветы газовой баллон, вентилем точной регулировки установить значение расхода (0,5±0,1) дм³/мин.

Время подачи ГС, мин, не менее:

• - через встроенную газовую кювету для модели Cross Duct с ко

ротким диапазоном (0,5-2,5) м                                                                 1,

-через внешнюю газовую кювету длиной 0,15 м, установленную

на оптической оси газоанализатора между совмещенным блоком излуча-

тель-приемник и отражающей панелью для модели Cross Duct с длинным диапазоном (2,5-5) м                                                                          3.

• 2) зафиксировать установившееся значение выходного токового сигнала и показания ручного опросчика SHC1 при подаче ГС.

• 3) повторить операции по п. 1) - 2) для ГС №№ 2, 3.

Значение довзрывоопасной концентрации метана по значению выходного токового сигнала 4-20 мА рассчитывают по формуле

С, =у-(/,-4),                                        (5)

к

где /,    - установившееся значение выходного токового сигнала при подаче Гой ГС, мА;

к - значение коэффициента функции преобразования (к = 0.16 мА /(НКПР) для диапазона измерений от 0 до 100 % НКПР.

Действительное значение довзрывоопасной концентрации метана при подаче ГС № 2, 3 рассчитывают по формуле

а) для модели Cross Duct с коротким диапазоном (0,5-2,5) м при подаче ГС через встроенную кювету

, _г% об.д.

£% НКПР _ 5Q . ^tBCTP-

^Д‘                °’^СНКПР

где /_встр - длина встроенной газовой кюветы, 0,05 м;

D -расстояние от совмещенного блока излучатель-приемник до отражающей панели, м;

Сд°^обд - объемная доля метана в Гой ГС, указанная в паспорте, %;

С_Нкпр ^_ объемная доля метана, соответствующая нижнему концентрационному пределу распространения пламени согласно ГОСТ 30852.19-2002, %.

б) для модели Cross Duct с длинным диапазоном (2,5-5) м при подаче ГС через внешнюю газовую кювету длиной 0,15 м, установленную на оптической оси газоанализатора между совмещенным блоком излучатель-приемник и отражающей панелью

где /     - длина внешней газовой кюветы, м. Для кюветы производства «Honeywell Analytics

Ltd.”, код заказа 2104В2326, длина кюветы 0,15 м.

Значение основной абсолютной погрешности газоанализатора А;, довзрывоопасная концентрация, % НКПР, в каждой точке поверки рассчитывают по формуле

_Г%НКПР

где С[ - результат измерений довзрывоопасной концентрации метана при подаче Гой ГС, % НКПР.

Результат определения основной погрешности газоанализаторов считают положительными, если основная погрешность во всех точках поверки не превышает пределов, указанных в таблице А.2 Приложения А.

• 6.4.3 Определение времени установления показаний

Для проведения данной операции поверки используют пластиковые тестовые фильтры в следующем порядке:

• 1) Поместить в оптический тракт газоанализатора тестовый фильтр (один или несколько), соответствующие поверяемому диапазону измерений и определяемому компоненту. Тестовый фильтр нужно выбирать так, чтобы он обеспечивал показания на уровне 50 % от верхнего предела диапазона измерений поверяемого газоанализатора.

• 2) Зафиксировать установившиеся показания газоанализатора, рассчитать значение, равное 0,9 от полученного значения;

• 3) Извлечь тестовый фильтр из оптического тракта газоанализатора, зафиксировать установившиеся показания газоанализатора на чистом атмосферном воздухе;

• 3) Поместить в оптический тракт газоанализатора тестовый фильтр согласно п. 1), включить секундомер, зафиксировать момент достижения значения, рассчитанного в п. 2).

Результат определения времени установления показаний считают положительным, если оно не превышает:

• - для Searchline Excel ХТС модели Long, Short, Medium                                 3,

• - для Searchline Excel Cross Duct                                                           1.

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

• 7.2 Результатом поверки является подтверждение пригодности средства измерений к применению или признание средства измерений непригодным к применению. Если газоанализатор по результатам поверки признан пригодным к применению, то на него или техническую документацию наносится оттиск поверительного клейма или выдается свидетельство о поверке установленной формы. На оборотной стороне свидетельства о поверке указывают:

• - перечень эталонов, с помощью которых произведена поверка газоанализатора;

• - перечень влияющих факторов с указанием их значений;

• - метрологические характеристики газоанализатора;

• - указание на наличие Приложения — протокола поверки (при его наличии);

• - дату поверки;

• - наименование подразделения, выполнявшего поверку.

Свидетельство о поверке должно быть подписано:

На лицевой стороне:

• - руководителем подразделения, производившего поверку,

• - поверителем, производившим поверку;

На оборотной стороне:

• - руководителем подразделения, производившего проверку (не обязательно),

• - поверителем, производившим поверку.

• 7.3 Если газоанализатор по результатам поверки признан непригодным к применению, оттиск поверительного клейма гасится, свидетельство о поверке аннулируется, выписывается извещение о непригодности установленной формы.

Приложение А

(обязательное) Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности газоанализаторов горючих газов стационарные инфракрасные с открытым оптическим трактом Searchline Excel ХТС

Таблица А.1 - Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности газоанализаторов Searchline Excel ХТС модели Long, Short, Medium

Таблица А.2 - Газоанализаторы Searchline Excel ХТС модели Cross Duct

14