Способ измерения газового калориметра основан на сохранении постоянной температуры отходящего газа в диапазоне (калибровки ± 5) °C во время горения рабочего газа путем добавления в отходящий газ холодного воздуха. Когда температура отходящих продуктов сгорания изменяется из-за изменения качества рабочего газа, изменяется соответствующее регулируемое количество холодного воздуха. Таким образом, количество холодного воздуха пропорционально измеряемой величине - низшей объемной теплоте сгорания (или числу Воббе).

Калориметр калибруется по тестовому газу, теплофизические параметры и компонентный состав которого должны быть близки к измеряемому газу. Калибровка проводится либо в ручном режиме (модели WI/H, WI/W и WI/WH), либо в автоматическом (модели WI/HA, WI/WA и WI/WHA).

Табл. 1 - Модели калориметров WI

Горючий газ поступает в горелку:

• - в моделях для измерения числа Воббе - через точный регулятор давления газа при постоянном давлении;

• - в моделях для измерения калорийности - через точный регулятор давления газа в газовую помпу, которая обеспечивает поступление в горелку постоянного объема газа в единицу времени, независимо от его плотности.

• - в моделях для измерения низшей объемной теплоты сгорания низкокалорийных газов - через точный регулятор давления газа при постоянном давлении.

Газ проходит через сопло горелки и сгорает в ее верхней части.

Мощность горелки меняется:

• - в моделях для измерения числа Воббе - в зависимости от калорийности и относительной плотности, а следовательно и числа Воббе рабочего газа;

- в моделях для измерения калорийности - только в зависимости от низшей объемной теплоты сгорания.

Охлаждающий воздух нагнетателем подается в трубу горелки через воздушный клапан. Горячий отходящий газ и холодный воздух перемешиваются в смесителе воздуха и продуктов горения, при этом нагревают компенсационную трубку, которая в зависимости от температуры изменяет свою длину, и выходят наружу через отверстия в трубе. При изменении длины компенсационной трубки через рычаг закрывается или открывается выходное измерительное отверстие. Измерительное отверстие и калиброванное отверстие для воздуха представляют собой ступень, давление в которой регулирует положение воздушного клапана, а, следовательно, и количество холодного воздуха подаваемого в трубу горелки. В результате перед калиброванным отверстием для воздуха создается давление, которое пропорционально квадрату измеряемой величины. Изменяющееся давление воздуха воздействует на чувствительный элемент преобразователя давления, на выходе которого образуется выходной токовый сигнал 0/4-20 мА, пропорциональный объемной теплоте сгорания (калорийности) или числу Воббе соответственно (в зависимости от модели калориметра), предназначенный для использования в системах контроля, управления и регулирования, обработки вычислителем или вывода на иные внешние устройства.

Управление калориметром производится посредством кнопок на передней панели прибора и дисплея. Калориметр имеет устройство защиты при погасании пламени.

Калориметр может быть оснащен блоком программируемой автоматической калибровки (модели WI\HA, WI\WA и WI/WHA) В этом случае прибор имеет дополнительный вход, к которому подключается баллон с калибровочным газом с известными теплотехническими характеристиками (калорийность и число Воббе), значение которых вводится в электронный блок калориметра. Пользователь имеет возможность назначить расписание (дни недели, время, продолжительность калибровки), по которому будет производиться переключение прибора с рабочего газа на калибровочный и обратно путем автоматического перекрытия клапанов. Таким образом, измеряя параметры калибровочного газа и сравнивая их с данными в электронном блоке, прибор автоматически производит корректировку, тем самым повышается точность и достигается высокая стабильность характеристик.

Программное обеспечение (ПО) калориметра располагается в ПЗУ, устанавливаемом на плате процессора блока управления и регулирования, выполняет функции сбора, обработки, представления и передачи измерительной информации, управления режимами работы калориметра, непрерывного контроля параметров. Оно функционирует независимо от других программ и является неотъемлемой частью калориметра.

На калориметре отсутствуют интерфейсы, с помощью которых может быть осуществлено недопустимое изменение ПО и данных внешними программно-аппаратными средствами.

Комплект поставки определяется заказом и отражается в спецификации

Основной комплект поставки включает:

• 1. Измерительный прибор;

• 2. Нагнетатель холодного воздуха;

• 3. Шланг, длиной 1 м;

• 4. Фитинги для монтажа медной или стальной трубки 0 8x1 мм;

• 5. Руководство по эксплуатации.

• 6. МП 2414-0046-2010, «Калориметры газовые серии WI. Методика поверки», согласованным с ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева" 20 апреля 2010 г.

Диапазон измерений (для всех приборов):

-объемной теплоты сгорания (низшей),

МДж/м³ (Мкал/м³):

-числа Воббе, МДж/м³ (Мкал/м³):

Диапазон измерений (для прибора):

Нижний предел

z Пределы допускаемой, приведенной к верхнему пределу диапазона измерений, погрешности по цифровому выходу при измерении

• - объемной теплоты сгорания (низшей), %

• - числа Воббе, %

Выходной сигнал при нагрузке <500 Ом, мА Пределы допускаемой, приведённой к верхнему пределу измерений, погрешности по аналоговому (токовому) выходу при измерении

• - объемной теплоты сгорания (низшей), %

• - числа Воббе, %

Время отклика, с

Время выхода на режим, мин, не более

Расход газа, л/ч

Давление газа на входе, Па

Условия эксплуатации

диапазон температуры окружающей среды, °C относительная влажность воздуха, %, не более Габаритные размеры, мм, не более измерительный блок         высота

ширина

глубина

нагнетатель холодного воздуха высота

ширина

глубина

Масса, кг, не более

измерительный блок

нагнетатель холодного воздуха

Напряжение питания переменного тока, В                        220⁺²².22

Частота напряжения питания, Гц

Средний срок службы, лет