Руководство по эксплуатации «АНАЛИЗАТОР ЖИДКОСТИ КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЙ КАЦ-021М» (РЭ КАЦ 102.00.00.000)

'ПГ*' ТЕХНОПРИБОР

ОКП42 1522

УТВЕРЖДАЮ

Раздел 12 «Методика поверки»

Директор Центрального отделения

ФБУ «

области»

. Рубайлов

2016 г.

Руководство по эксплуатации

КАЦ 102.00.00.000РЭ

• 1. Общие сведения

• 2. Условия эксплуатации

• 3. Технические характеристики

• 4. Комплектность

• 5. Устройство и принцип работы

• 6. Указания мер безопасности

• 7. Монтаж анализатора

• 8. Подготовка к работе

• 9. Порядок работы

• 10. Техническое обслуживание

• 11. Калибровка анализатора

• 12. Методика поверки

• 13. Возможные неисправности и способы их устранения

• 14. Правила транспортирования и хранения

• 15. Гарантии изготовителя

Анализатор жидкости кондуктометрический типа КАЦ-021М (в дальнейшем: "анализатор") предназначен для измерения концентрации или удельной электрической проводимости (УЭП), приведенной к заданной температуре, растворов веществ. Анализатор используется в системах контроля и управления на электростанциях и предприятиях пищевой, химической и других отраслей промышленности.

По степени защиты анализаторы выпускаются в исполнениях IP42 или IP65 по ГОСТ 14254. Анализаторы в исполнении IP65 оснащены устройством сигнализации о превышении измеряемой концентрацией или УЭП заданного потребителем порога. Анализаторы в исполнении IP42 оснащаются им по заказу, в этом случае они обозначаются «КАЦ-021МС».

По заказу анализатор поставляется с градуировкой либо в единицах УЭП (в мСм/см), либо в единицах концентрации раствора указанного заказчиком вещества (в весовых %).

Анализатор выпускается в модификациях, обозначаемых при заказе как «КАЦ-021М-абв» и «КАЦ-021МС-абв» в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1.

Примечания:

• 1) Масса кристаллизационной или сорбированной воды учитывается в массе растворителя

• 2) Верхнему пределу диапазона соответствуют показания индикатора "1999"

• 3) Диапазон измерения и/или вещество по согласованию с изготовителем

• 2.1. Параметры окружающей среды:

  • 5.. .50 °C не более 80 % 84...106,7кПа

  • 5.. .80 °C

  О...1,О МПа

  не более 2 м/с

температура

относительная влажность при температуре 35 °C (без конденсации при более низких температурах) давление

• 2.2. Параметры контролируемой среды:

температура

давление

скорость

• 2.3. Амплитуда синусоидальных вибраций мест крепления с частотой до 25 Гц, не более

  0,1 мм

  25 мм

  0...2600 Ом

• 2.4. Зазор между тороидальной частью датчика и стенкой контролируемого объема, не менее

• 2.5. Сопротивление цепи выходного тока при диапазоне его изменения:

0...5мА

0...20 мА или 4...20 мА

• 2.6. Напряжение питания при частоте 48...52 Гц

• 3.1. Предел допускаемого значения основной приведенной погрешности измерения в диапазоне от 10 до 100% шкалы при температуре окружающей среды (20±5)°С, не более:

для анализаторов с градуировкой в мСм/см                            2,5 %

для анализаторов с градуировкой в процентах                           5 %

• 3.2.  Изменение предела допускаемой основной приведенной погрешности измерений при изменении температуры контролируемой среды на каждые 10°С от температуры приведения термокомпенсации не более 0,5 предела допускаемой основной приведенной погрешности.

• 3.3. Изменение предела допускаемой дополнительной приведенной погрешности измерений при изменении температуры окружающей среды на каждые 10°С не более 0,25 предела допускаемой основной приведенной погрешности.

• 3.4. Потребляемая мощность, не более                                    15 ВА

• 3.5. Габаритные размеры (ширина х глубина х высота), не более:

датчик: (длину см. на рис. 1)

вторичный преобразователь измерительный блок

• 3.6. Масса, не более:

датчик

вторичный преобразователь измерительный блок

• 3.7. Полный средний срок службы, не менее

Комплектность поставки соответствует таблице 2.

Таблица 2.

• 5. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Анализатор состоит из датчика, вторичного преобразователя (ВП), и измерительного блока (ИБ). По способу монтажа ИБ выпускают в щитовом или настенном исполнении со степенью защиты IP-42 или IP-65 по ГОСТ 14254-96.

Чувствительными элементами погружного датчика являются два тороидальных трансформатора и термодатчик, расположенные в металлическом корпусе. Корпус закреплен на несущей трубке, которая вварена во фланец, с помощью которого датчик монтируется на месте установки. Контактирующая с раствором поверхность датчика покрыта химически стойкой пластмассой (полипропиленом). Для соединения с ВП датчик снабжен герметичным кабелем в металлорукаве.

ВП помещен в герметичный (IP-65) металлический корпус для настенного монтажа. Корпус снабжен сальниками для ввода кабеля датчика и кабеля связи с ИБ. Клеммник для присоединения жил кабелей к схеме находится на печатной плате ВП.

ИБ может быть выполнен в корпусе для настенного или щитового исполнения (рис. 3). Измеряемая величина - УЭП, приведенная к 25°С [мСм/см], или концентрация вещества в пробе [%], - индицируется на четырехразрядном светодиодном индикаторе (СДИ).

На лицевой панели ИБ находятся:

• • окно четырехразрядного светодиодного цифрового индикатора;

• • ось потенциометра масштаба диапазона измерения (RP1);

• • кнопка вызова значения уставки срабатывания сигнальных реле (переключатель S1);

• • ось потенциометра настройки уставки срабатывания (RP2).

Подстроечные потенциометры имеют на одной оси два регулируемых элемента: элемент плавной регулировки (с малым моментом трения) и элемент грубой регулировки (с увеличенным моментом трения), который перемещается, когда исчерпан диапазон плавного регулирования.

Для подключения внешних цепей к ИБ последний снабжается винтовыми клеммниками, расположенными в герметичном отсеке (IP-65).

Рисунок 1. Габаритный чертеж датчика

136

Рисунок 2. Вторичный преобразователь.

Разметка отд, дщите

о

Крышка клеммника

ЕСЕО

1

Оснодание 2)

Разметка для основания

Рисунок 3. Измерительный блок IP-65:

1 - щитовое исполнение; 2 - настенное исполнение

5.2 Работа анализатора

Внутри чувствительного элемента бесконтактного датчика УЭП находятся два трансформатора с тороидальными ферритовыми сердечниками. Окружающая датчик и заполняющая его осевой канал жидкость образует контур - жидкостной виток, - который является вторичной обмоткой трансформатора возбуждения (ТВ) и первичной обмоткой трансформатора тока (ТТ). Ток жидкостного витка пропорционален произведению ЭДС, наводимой в нем магнитным полем сердечника ТВ, на УЭП жидкости.

Поскольку УЭП раствора зависит от температуры, ВП измеряет температуру датчика и регулирует подаваемое на первичную обмотку ТВ напряжение таким образом, что ток жидкостного витка остается неизменным при изменениях температуры в диапазоне 10...70 °C. Благодаря этому ток во вторичной обмотке ТТ (выходной ток датчика) всегда пропорционален УЭП при фиксированной температуре, для которой известна связь между значениями концентрации и электропроводности водного раствора данного вещества.

Диапазон, в котором изменяется выходной ток анализатора (0...5, 0...20 или

• 4...20 мА), потребитель устанавливает переключателями S2, S3, S4 на ИБ (рис 7 и 8).

Формирователь выходного тока выполнен по схеме УНТ с глубокой отрицательной обратной связью, обеспечивающей независимость величины формируемого тока от сопротивления внешней цепи. Благодаря отсутствию гальванического контакта между датчиком и контролируемым раствором цепь выходного тока не связана с потенциалом Земли.

Индикацию результатов измерения осуществляет однокристальный цифровой вольтметр со светодиодным “3,5-разрядным” индикатором, обеспечивающим диапазон показаний от "0000" до "1999" при изменении входного напряжения от 0 до 1999 мВ. Анализатор может иметь шкалу с верхним пределом измерения, пропорциональным числам 5; 10; 15 или 20.

Микросхема цифрового вольтметра устроена так, что когда напряжение на ее входе превышает 1999 мВ, она формирует сигнал перегрузки, оставляя светиться "единицу" в старшем разряде и гася все остальные разряды.

Анализатор оснащен двумя выходными реле, одно из которых (типа РЭС55), предназначено для управления слаботочными входами логических автоматов, а второе (типа РП-21) способно коммутировать сравнительно мощные цепи. Сигнальное устройство подает напряжение на обмотки обоих реле, если напряжение на входе блока индикации превышает уставку срабатывания реле.

• 6.1. Производить монтаж и обслуживание анализатора имеют право лица, ознакомившиеся с настоящим документом, а также с правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок.

• 6.2. Блоки анализатора должны быть заземлены медным проводом с сопротивлением не более 0.1 Ом, сечением не менее 2,5 мм². Сопротивление контура заземления не должно превышать 4 Ом. Запрещается последовательное включение в заземляющий провод нескольких заземляемых элементов.

• 6.3. Клеммы заземления не должны использоваться для закрепления каких-либо проводов.

• 6.4. Подсоединение заземляющего провода должно производиться до включения анализатора в сеть, отсоединение - после его отключения.

• 6.5. Запрещается вскрывать составные части анализатора, пока он не отключен от сети

• 7.1. Датчик анализатора монтировать согласно рис. 4 или 5, используя монтажные фланцы согласно рис. 6.

Воздушные пузыри, застрявшие в канале чувствительного элемента датчика, уменьшают сечение его "жидкостного витка", искажая градуировку прибора, поэтому предпочтительно располагать датчик так, чтобы его несущая трубка была горизонтальна, а ось канала в чувствительном элементе отклонялась от вертикали (или оси потока) не более чем на 15 градусов. При монтаже в трубопроводе предпочтительно помещать датчик в вертикально или наклонно восходящий поток.

Зазоры между чувствительным элементом датчика и стенками должны быть не менее 25 мм. Длина участка, на котором расположен датчик, и расстояния от него до мест поворота потока на результаты измерения не влияют.

• 7.2.  Вторичный преобразователь анализатора (рис. 2) установить на вертикальной поверхности (вниз сальниками) на высоте 800... 1500 мм от пола.

• 7.3. Измерительный блок монтировать в окне щита с помощью прижимов или на стене с помощью основания (рис. 3), входящих в комплект поставки, согласно заказу.

• 7.4. Соединение блоков анализатора между собой и с внешними цепями выполнить согласно схеме соединений (рис. 7).

• 7.5. Установить на ИБ переключатель S2, S3 или S4 в верхнее положение, в зависимости от диапазона выходного тока (см. рис. 7, 8).

Если цепь выходного тока анализатора не используется, соединить клеммы входного тока перемычкой.

• 7.6. После монтажа корпус измерительного блока должен быть заземлен.

Прокладка Переходной патрубок

Расширительная емкость

Патрубок

Фланец l-Dy-О.бМПа ГОСТ 12820-80

Технологический трубопровод

Рисунок 4. Примеры монтажа датчиков в трубопроводе: а) большого диаметра; б) малого диаметра

б)

Рисунок 5. Примеры монтажа датчиков в баке: а) на боковой стенке; б) на крышке

#120 -0,87

Рисунок 6. Фланец и прокладка для монтажа датчика

Измерительный блок

Вторичный преобразователь

-220В/36В

Кабель КММ-2хО,35

стальная

Кабель КМ1У1-4х0,35

LS50 м

Рисунок 7. Схема соединений анализатора

Вид со снятой крышкой: 1 - переключатель S2 (0-5 мА) , 2 - переключатель S3 (0-20 мА), 3 - переключатели S4 (4-20 мА); 4 -переключатель S1 индикации уставки; 5 -настройка уставки (RP2); 6 - настройка шкалы (RP1).

После монтажа анализатора согласно разделу 7 подать напряжение на измерительный блок. Анализатор готов к работе.

Анализатор работает автоматически и не требует вмешательства персонала.

• 10.1. Для надежной работы анализатора должны соблюдаться условия эксплуатации согласно разделу 2 и указания разделов 6 и 7 настоящего документа.

• 10.2.  При выявлении расхождений между показаниями прибора и результатами химического анализа контролируемого раствора прибор должен подвергаться калибровке.

• 11.1. Установить датчик анализатора в стакан объемом 1000 мл так, чтобы зазор между корпусом датчика и стенкой стакана был не менее 25 мм.

• 11.2. Заполнить стакан с дистиллированной водой и убедиться в том, что показания СДИ отличаются от нуля не более, чем на 3 единицы младшего разряда.

• 11.3. Приготовить 1 кг раствора с концентрацией/УЭП вещества, указанного в позиции «в» обозначения анализатора. Значение концентрации/УЭП выбрать равной 80% от верхнего предела шкалы. Методику приготовления см. в п.12.5.

• 11.4. Поместить датчик анализатора в стакан приготовленным контрольным раствором, соблюдая правило п.11.1. Наклоняя датчик анализатора, удалить воздух из его проточной части.

• 11.5. При калибровке анализатора с градуировкой в единицах УЭП в стакан рядом с датчиком анализатора погрузить датчик лабораторного кондуктометра.

• 11.6. Стакан поместить в термостат и выдержать при температуре (25,0±0,1)°С не менее 30 минут.

• 11.7. При калибровке анализатора с градуировкой в единицах УЭП истинными значениями УЭП считать показания лабораторного кондуктометра.

• 11.8. Потенциометром подстройки шкалы RP1 установить показания С ДИ кондуктометра, соответствующие истинным значениям концентрации (или УЭП) раствора.

• 11.9. Установить на термостате температуру (35,0±0,1)°С и выдержать не менее 30 минут. Показания С ДИ кондуктометра должны соответствовать концентрации веществ (или УЭП) с погрешностью, не превышающей допустимого значения согласно п.3.2.

• 11.10. В случае не выполнения требований 11.2 и 11.9 и/или невозможности настройки по 11.8 анализатор подлежит ремонту и/или заводской калибровке.

Настоящая методика поверки распространяется на анализаторы жидкости кондуктометрические КАЦ-021М (далее «анализаторы») и устанавливает методы и средства поверки.

Межповерочный интервал- 1 год.

При проведении калибровки должны проводиться операции, указанные в таблице 1.1.

Таблица 1.1

• 12.2.1. При проведении поверки применяют средства измерений, оборудование, материалы и реактивы, указанные в таб. 2.1.

Таблица 2.1

Примечание: Деионизированная вода необходима только для поверки анализатора, настроенного на гидразин. В остальных случаях можно использовать дистиллированную воду.

• 12.2.2.   Допускается использование других средств поверки с метрологическими характеристиками, не уступающими указанным в таблице 2.1.

• 12.2.3. Средства измерений должны быть исправны, иметь техническую документацию и свидетельства о поверке, а оборудование - свидетельства о техническом обслуживании.

При проведении поверки необходимо соблюдать общие правила техники безопасности и производственной санитарии по ГОСТ 12.1.005-88 и ГОСТ 12.3.019-80.

При проведении поверки соблюдают следующие условия:

• - температура окружающей среды, °C                             20 ± 5;

• - относительная влажность, %                                  от 30 до 80;

• - атмосферное давление, кПа (мм.рт.ст.)         от 84 до 106 (от 630 до 795);

• - напряжение питания, В                                    от 187 до 242

или от 32,4 до 39,6

• - частота питания, Гц                                               50 + 2.

• 12.5.1. Подготовить анализатор к работе в соответствии с разделом 8 РЭ.

• 12.5.2.  Подготовить к работе средства поверки в соответствии с их эксплуатационной документацией.

• 12.5.3.   Подготовить по 1 кг контрольного раствора вещества с концентрацией/УЭП, соответствующей 20%, 50%, и 80% верхнего предела измерения поверяемого анализатора. Растворы с необходимыми значениями УЭП готовятся путем разбавления растворов с наибольшей допустимой концентрацией данного вещества, приготовленных согласно п.12.5.3.1-12.5.3.6, при контроле УЭП с помощью лабораторного кондуктометра. Соответствие верхних пределов УЭП при 25 °C наибольшим допустимым концентрациям веществ приведено в таблице 1.

  • 12.5.3.1. Для приготовления 1кг А%-ного раствора вещества следует:

а) вычислить требуемое количество X (г) исходного вещества по формуле: X=10 A/Y, где Y - весовая концентрация исходного вещества (паспортное значение);

б) вычислить требуемое количество растворителя V (мл) по формуле: V = 1000 - X (мл).

Примечание. Если вещество имеет гидратированную форму, то при расчете навесок для составления контрольного раствора кристаллизационную воду следует относить к массе растворителя.

• 12.5.3.2. Взвесить X г исходного вещества на аналитических весах.

• 12.5.3.3.  Отмерить с помощью цилиндра V мл дистиллированной/ деионизированной воды.

• 12.5.3.4. Перенести взвешенное количество исходного вещества в стакан.

• 12.5.3.5. Перелить оставшуюся дистиллированную/ деионизированную воду из цилиндра в стакан и перемешать раствор до полного растворения вещества.

• 12.6. Проведение поверки

При внешнем осмотре устанавливается отсутствие механических повреждений, правильность маркировки. При наличии дефектов определяется возможность дальнейшего применения прибора.

• 12.6.2.1. Опробование провести при операциях по п. 12.6.3.

• 12.6.3.1. Установить датчик анализатора в стакан с поверочным раствором так, чтобы зазор между корпусом датчика и стенками стакана был не менее 25 мм.

• 12.6.3.2. При поверке анализатора с градуировкой в единицах УЭП в стакан рядом с датчиком анализатора погрузить датчик лабораторного кондуктометра.

• 12.6.3.3. Стакан поместить в термостат и выдержать при температуре (25,0±0,1)°С не менее 30 минут.

• 12.6.3.4. Зафиксировать показания анализатора и показания лабораторного кондуктометра.

• 12.6.3.5. При поверке анализатора с градуировкой в единицах УЭП истинными значениями УЭП считать показания лабораторного кондуктометра.

• 12.6.3.6.  Рассчитать основную приведенную погрешность показаний 8 анализатора по формуле (1):

^СМАХ

где: С - показания анализатора; - истинная концентрация/УЭП; Qwtr -верхний предел диапазона измерения концентрации/УЭП.

• 12.6.3.7. Повторить измерения по п.п. 12.6.3.1...12.6.3.6 при других значениях концентрации контрольного раствора.

Анализатор с градуировкой в единицах концентрации (массовых процентах) считают годным, если значение основной приведенной погрешности измерения не превышает ± 5%, а анализатор с градуировкой в единицах УЭП - если значение основной приведенной погрешности измерения не превышает ±2.5%.

• 12.6.4.1. Определение изменения пределов допускаемой основной приведенной погрешности измерения при изменении температуры контролируемой среды на каждые ±10°С от температуры приведения термокомпенсации (25°С) проводят при одном значении концентрации контролируемой среды.

• 12.6.4.2. Зафиксировать показания анализатора при температуре (25±0,1)°С.

• 12.6.4.3. Установить на термостате температуру (50±0,1)°С.

• 12.6.4.4. Не менее, чем через 30 минут зафиксировать показания анализатора.

• 12.6.4.5. Рассчитать величину изменения показаний анализатора при изменении температуры контрольного раствора на каждые ±10°С по формуле (2):

  

t-25

где:     t - температура контрольного раствора, °C;

C_t - показания анализатора при температуре контролируемой среды t°C; С₂5 - показания анализатора при температуре контрольного раствора 25°С.

КАЦ 102.00.00.000 РЭ

Анализатор с градуировкой в единицах концентрации (весовых процентах) считают годным, если изменение показаний не превышает ±2.5%, а анализатор с градуировкой в единицах УЭП - если изменение показаний не превышает ±1.25%.

• 12.7.1. Положительные результаты поверки оформляют выдачей свидетельства о поверке в соответствии с ПР 50.2.006 или наносят оттиск поверительного клейма в соответствии с ПР 50.2.007.

• 12.7.2. При отрицательных результатах поверки анализатор к дальнейшей эксплуатации не допускается, на него выдается извещение о непригодности с указанием причин. Поверительное клеймо гасят.

13. ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ

• 14.1. Транспортирование анализатора производится в транспортной таре всеми видами крытых транспортных средств согласно правилам перевозки грузов, действующими на каждом виде транспорта. Вид отправки - контейнеры, почтовые посылки, мелкая отправка.

• 14.2. Анализатор в упаковке должен транспортироваться и храниться при температуре от минус 10 °C до плюс 60 °C при влажности воздуха не более 98 % при 35 °C. В воздухе не должно быть пыли, а также вредных примесей, вызывающих коррозию металлических деталей анализатора.

• 14.3. Срок временной противокоррозионной защиты в указанных условиях транспортирования и хранения по - 3 года.

• 15.1  Изготовитель гарантирует соответствие анализатора требованиям настоящих технических условий при соблюдении потребителем условий эксплуатации, транспортирования и хранения, установленных техническими условиями.

• 15.2 Гарантийный срок эксплуатации устанавливается 24 месяца со дня ввода анализатора в эксплуатацию, но не более 36 месяцев с момента подписания Акта приема-передачи оборудования.

22