Номер по Госреестру СИ: 70866-18
70866-18 Генераторы газовых смесей
(ГГС-У)
Назначение средства измерений:
Генераторы газовых смесей ГГС-У (далее - генераторы) предназначены для воспроизведения единицы объемной (молярной) доли и (или) массовой концентрации определяемых компонентов (перечень приведен в таблицах 2 и 3) в бинарных газовых смесях.
Генераторы газовых смесей ГГС-У являются рабочими эталонами 1-го разряда в соответствии с ГОСТ 8.578-2014.
Внешний вид.
Генераторы газовых смесей
Рисунок № 1
Программное обеспечение
Программное обеспечение генераторов состоит из двух модулей:
-
1) встроенное «ГГС-У контроллер».
Встроенное программное обеспечение генераторов разработано изготовителем специально для решения задачи приготовления газовых смесей методом динамического смешения двух потоков газа.
-
2) Автономное программное обеспечение генераторов для персонального компьютера под управлением ОС семейства Windows ® предназначено для задания режимов работы генераторов и просмотров результатов измерений в реальном времени.
Программное обеспечение является полностью метрологически значимым.
Влияние программного обеспечения комплекса учтено при нормировании метрологических характеристик.
Уровень защиты программного обеспечения - «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014. Идентификационные данные встроенного программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные встроенного программного обеспечения
Идентификационные данные (признаки) |
Значение | |
Идентиф икационное наименование ПО |
ГГС-У контроллер |
GGS-U Control Software |
Номер версии (идентификационный номер) ПО |
не ниже 1.0.3 |
не ниже 2.0.1 |
Цифровой идентификатор ПО |
02203C81 |
F7A2F9AC8C2C030D2394A71D9099D158 |
Алгоритм вычисления контрольной суммы исполняемого кода |
CRC-32 |
MD5 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типананосится на этикетку, приклеенную на корпус генератора липкой аппликацией по ТУ 29.01-46-81 и на эксплуатационную документацию.
Сведения о методиках измерений
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные и технические документы
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к генераторам газовых смесей ГГС-У
ГОСТ 8.578-2014 ГСИ Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля регулирования технологических процессов. Общие технические условия
ШДЕК.418313.109ТУ Генераторы газовых смесей ГГС-У. Технические условия.
Поверка
Поверкаосуществляется по документу МП-242-2168-2017 «Генераторы газовых смесей ГГС-У. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 08 декабря 2017 г.
Основные средства поверки:
-
- калибратор расхода газа Cal=Trak SL-800 (рег. № 37946-08), диапазон измерений от 2 см3/мин до 50 дм3/мин, пределы допускаемой относительной погрешности измерений ±0,2 %;
-
- термометр сопротивления платиновый низкотемпературный ТСПН-4М (рег. № 11567-88) в комплекте с преобразователем сигналов ТС и ТП ТЕРКОН (рег. № 23245-08), диапазон температур от 0 до +156 °С, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±0,01 °С;
-
- эталонные комплексы аппаратуры для передачи размера единиц молярной доли и массовой концентрации компонентов в газовых средах, входящие в состав вторичного эталона по ГОСТ 8.578-2014;
-
- эталоны сравнения - источники микропотоков газов (NO2 и SO2) по ГОСТ 8.578-2014;
-
- газовые смеси государственные стандартные образцы (ГСО) - эталоны сравнения по ГОСТ 8.578-2014 состава CO/N2 (№ 10768-2016), NO2/N2 (№ 10774-2016).
Допускается применение аналогичных средств поверки обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на корпус генераторов и (или) на свидетельство о поверке.
Изготовитель
Общество с ограниченной ответственностью «МОНИТОРИНГ» (ООО «МОНИТОРИНГ») ИНН 7810728739
Адрес: 190020, г. Санкт-Петербург, ул. Бумажная, д. 17, корп. 1, эт. 2, каб. 208 Юридический адрес: 196247, г. Санкт-Петербург, пр. Новоизмайловский, д. 67, корп. 2, пом. 5Н, лит. А
Телефон: (812) 251-56-72
Факс: (812) 327-97-76
Web-сайт: http://www.ooo-monitoring.ru
E-mail: info@ooo-monitoring.ru
Испытательный центр
Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научноисследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева»
(ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева»)
Адрес: 190005, г. Санкт-Петербург, Московский пр., д. 19
Телефон: (812) 251-76-01
Факс: (812) 713-01-14
Web-сайт: http://www.vniim.ru
E-mail: info@vniim.ru
Принцип действия генераторов основан на динамическом газовом смешении двух потоков газа обеспечиваемое двумя способами:
-
- путем смешения чистых газов или разбавлением промежуточной газовой смеси (мод. ГГС-У, ГГС-УР). Регулирование и измерение расходов исходного газа и газа-разбавителя осуществляется при помощи тепловых регуляторов массового расхода;
-
- путем смешения потоков газов, один из которых (разбавитель) регулируется и измеряется с помощью теплового регулятора массового расхода, а второй (целевой газ) задается источником микропотока (ИМ), находящимся в термостате с контролируемой температурой (мод. ГГС-У, ГГС-УТ). ИМ представляет собой ампулу с проницаемой стенкой, заполненную жидкостью или сжиженным газом. При заданной температуре вещество диффундирует через стенку ампулы в поток газа-разбавителя с постоянной скоростью, характеризующейся производительностью источника.
Генераторы газовых смесей ГГС-У выпускаются в следующих модификациях ГГС-У, ГГС-УР, ГГС-УТ которые отличаются наличием (отсутствием) рабочих каналов. У генераторов модификации ГГС-УР имеется только канал динамического разбавления. У генераторов модификации ГГС-УТ имеется только термодиффузионный канал. У генераторов модификации ГГС-У имеется канал динамического разбавления и термодиффузионный канал. Все модификации имеют возможность хранить до 4 калибровок по исходным газовым компонентам.
Требуемые значения расходов по каналам и значения объемной (молярной) доли (массовой концентрации) компонентов в приготавливаемой смеси определяются расчетным путем в ручном режиме, в автономном режиме с помощью внутреннего контроллера и в автоматическом режиме с помощью программы внешнего управления.
Генераторы конструктивно выполнены в одном блоке, в состав которого входят газовая система и устройство управления.
Газовая система включает регуляторы массового расхода, систему соединенных трубопроводов из нержавеющей стали (Х18Н10Т), смесительную камеру, клапан электромагнитный трехходовой (мод. ГГС-У), пневматическое сопротивление (мод. ГГС-У, ГГС-УТ) и термостат (мод. ГГС-У, ГГС-УТ).
На лицевой панели генераторов расположены:
-
- сенсорный дисплей;
-
- крышка термостата (только для мод ГГС-У и ГГС-УТ);
-
- переключатель «Защита термостата» (только для мод ГГС-У и ГГС-УТ)
На задней панели генераторов расположены:
-
- разъем RS-232 (RS-485, USB опционально);
-
- генераторы мод ГГС-У, ГГС-УР имеют три входа подачи газов: один - для газа-разбавителя и два для исходного газа.
-
- генераторы мод ГГС-УТ имеют один вход для подачи газа разбавителя.
- генераторы мод ГГС-УР, ГГС-УТ имеют один выход для отбора приготавливаемой смеси.
- генераторы мод ГГС-У имеют два выхода для отбора приготавливаемой газовой смеси: один - при работе в режиме смешения чистых газов (выход из смесителя) и другой -при работе с ИМ (выход из термостата).
Существует возможность управления генератором с помощью ПК. Обмен информацией с ПК осуществляется по интерфейсу последовательному радиальному RS-232 (либо опционально RS-485, USB).
Генераторы представляют собой стационарный прибор в обыкновенном исполнении по ГОСТ Р 52931-2008.
Общий вид генераторов со схемой пломбировки от несанкционированного доступа и обозначением места нанесения знака поверки представлен на рисунке 1.
ЗлхШгМ?
TEPMOCf.’
Пломбирование
Знак поверки
ГЕНЕРАТОР ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ
Рисунок 1 - Общий вид генераторов газовых смесей ГГС-У
Таблица 6 - Комплектность генераторов газовых смесей ГГС-У
Наименование |
Обозначение |
Количество |
Генератор газовых смесей ГГС-У |
ШДЕК.418313.109 |
1 шт. |
Руководство по эксплуатации |
ШДЕК.418313.109РЭ |
1 экз. |
Паспорт |
ШДЕК.418313.109ПС |
1 экз. |
Методика поверки |
МП-242-2168-2017 |
1 экз. |
Комплект баллонов с исходными газовыми смесями (для мод ГГС-У, ГГС-УР) 1} |
1 компл | |
Комплект источников микропотоков газа (для мод ГГС-У, ГГС-УТ) 1} |
1 компл | |
Комплект штуцеров, заглушек и металлических уплотнений |
1 компл. | |
Программное обеспечение |
- |
1 компл. |
1) Состав комплекта баллонов с исходными газовыми смесями и комплекта источников микропотоков газа определяется в зависимости от характеристик, указанных в таблицах 2 и 3 и поставляется по отдельному заказу. |
Таблица 2 - Метрологические характеристики генераторов ГГС-У (мод. ГГС-У, ГГС-УР)
Целевые компоненты |
Диапазон воспроизведения объемной (молярной) доли целевого компонента, % |
Пределы допускаемой относительной погрешности аттестации исходной ГС, % |
Пределы допускаемой отн. погрешности заданного значения объемной доли (молярной) целевого компонента в смеси на выходе генератора, % | |
Химически активные газы (NO, NO2, NH3, CI2, HCl, HF, F2 и т.п.) Серосодержащие газы (CH3SH, GiH10S, C2H5SH, СэН£, CS2, COS, SO2, H2S и т.п.) |
от 1,0-10-6 до 1,0-10-3 включ. |
менее ±2,0 |
± |
42 + ( D(XB )P • 100)2 XB |
±(св. 2,0 до 4,0 включ.) |
± |
52 + (D(XB)P • 100)2 XB | ||
св. 1,0И0-3 до 10 включ. |
менее ±1,0 |
±2,5 | ||
±(св. 1,0 до 2,0 включ.) |
±3,0 | |||
±(св. 2,0 до 3,0 включ.) |
±4,0 | |||
±(св. 3,0 до 4,0 включ.) |
±5,0 | |||
С2-С8 углеводородные газы (C2H2, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8, C4H10, С6Н14, C5H12, C6H6, C7H8, C8H10 и т.п.) Галогеносодержащие газы (CHClF2, C2Br2F4, C2H2F4, C3F7H и т.п.) |
от 1,0-10-6 до 1,0-10-3 включ. |
менее ±2,0 |
± |
32 + (D(XB)P Л00)2 XB |
±(св. 2,0 до 3,0 включ.) |
± |
42 + ( D(XB )P • 100)2 XB | ||
±(св. 3,0 до 4,0 вкл) |
± У |
52 + (D(XB )P • 100)2 XB | ||
св. 1,0-10’3 до 10 включ. св. 10 до 99 включ.1) |
менее ±1,0 |
±2,5 | ||
±(св. 1,0 до 2,0 включ.) |
±3,0 | |||
±(св. 2,0 до 3,0 включ.) |
±4,0 | |||
±(св. 3,0 до 4,0 включ.) |
±4,5 |
Целевые компоненты |
Диапазон воспроизведения объемной (молярной) доли целевого компонента, % |
Пределы допускаемой относительной погрешности аттестации исходной ГС, % |
Пределы допускаемой отн. погрешности заданного значения объемной доли (молярной) целевого компонента в смеси на выходе генератора, % | |
H2, CO2, CO, CH4 |
от 1,0-10’5до 1,0-10-2 включ. |
менее ±2,0 |
± |
2,52 + (D(XB)P -100)2 XB |
±(св. 2,0 до 3,0 включ.) |
± |
3,52 + (D(XB)р -100)2 XB | ||
±(св. 3,0 до 4,0 включ.) |
± N |
4,52 + (D(XB)P -100)2 XB | ||
св. 1Д10-2 до 10 включ. св. 10 до 99 включ.1) |
менее ±1,0 |
±2,0 | ||
±(св. 1,0 до 2,0 включ.) |
±2,5 | |||
±(св. 2,0 до 3,0 включ.) |
±3,5 | |||
±(св. 3,0 до 4,0 включ.) |
±4,5 | |||
О2, N2 |
св. 1,0-10-5 до 1,0-10-2 включ.2) |
менее ±2,0 |
±, |
32 + (D(XB)p .100)2 V XB |
±(св. 2,0 до 3,0 включ.) |
± |
3,52 + (D(XB)P -100)2 XB | ||
±(св. 3,0 до 4,0 включ.) |
± N |
4,52 + (D(XB)P -100)2 XB | ||
св. 1Д10-2 до 10 включ. св. 10 до 99 включ.1) |
менее ±1,0 |
±2,0 | ||
±(св. 1,0 до 2,0 включ.) |
±2,5 | |||
±(св. 2,0 до 3,0 включ.) |
±3,5 | |||
±(св. 3,0 до 4,0 включ.) |
±4,5 | |||
Инертные и постоянные газы (Xe, Ne, Kr,Ar, He, и т.п.) |
от 1,0-10-6 до 1,0-10-3 включ. |
менее ±2,0 |
± |
2,52 + (D(XB)P -100)2 XB |
±(св. 2,0 до 3,0 включ.) |
± N |
3,52 + (D(XB)P -100)2 XB | ||
±(св. 3,0 до 4,0 включ.) |
± У |
4,52 + (D(XB)P -100)2 XB | ||
св. 1Д10-3 до 10 включ. св. 10 до 99 включ. 1) |
менее ±1,0 |
±2,0 | ||
±(св. 1,0 до 2,0 включ.) |
±2,5 | |||
±(св. 2,0 до 3,0 включ.) |
±3,5 | |||
±(св. 3,0 до 4,0 включ.) |
±4,5 |
-
1) Верхний предел диапазона воспроизведения (99 %) справедлив только для модификаций ГГС-У и ГГС-УР в случаях калибровки генераторов по реальным технически чистым газам. В противном случае верхний предел диапазона воспроизведения объемной (молярной) доли составит не более 10 %. Перечень калибровочных газов согласовывается с производителем при заказе.
-
2) Диапазон воспроизведения (св. 1,0-10-5 - 1,0-10-2 включ.) для целевых компонентов азот (N2) и кислород (O2) возможен только при комплектовании генераторов регуляторами расхода газа с металлическими уплотнениями.
Примечание 1:
D(XB)P - абс. погрешность определения содержания целевого компонента (компонента В) в газе разбавителе, %;
X B - требуемое значение объемной (молярной) доли компонента (компонента В) в смеси, %; Примечание:
-
1. Генераторы модификаций ГГС-У, ГГС-УР в стандартном варианте калибруются по газу азоту (воздуху). В зависимости от технических требований к генераторам калибровка каналов измерения и регулирования расхода может быть проведена по нескольким технически чистым газам (от 1 до 4).
-
2. Генераторы модификаций ГГС-У, ГГС-УР не предназначены для приготовления взрывоопасных смесей.
-
4. В качестве исходных целевых газов для генераторов модификаций ГГС-У, ГГС-УР должны использоваться бинарные газовые смеси - эталоны сравнения (по ТУ 2114-001-02566450-2016 и др.), ГСО-ПГС 0-го, 1-го, 2-го разряда (по ТУ 6-16-2956-01, ТУ 0272-013-20810646-2014 и др.) с содержанием определяемого компонента не более 10 % в калибровочном газе, технические чистые газы (при наличии соответствующих калибровок в генераторе), соответствующие требованиям по допускаемой относительной погрешности аттестации исходной ГС указанным в таблице 3.
-
5. В качестве газа-разбавителя для генераторов модификаций ГГС-У, ГГС-УР должны использоваться технически чистые газы и ПНГ: азот высокой чистоты (особой чистоты по ГОСТ 9293-74 или ТУ 2114-004-05798345-2009, ТУ 6-21-39-96), воздух (по ТУ 6-21-5-82), аргон сорт высший ГОСТ 10157-79 или высокой чистоты по ТУ 6-21-12-94, гелий газообразный марки «А» по ТУ 51-940-80.
-
6. В качестве газа-разбавителя для генераторов модификаций ГГС-УТ должны использоваться технически чистые газы и ПНГ: азот высокой чистоты (особой чистоты по ГОСТ 9293-74 или ТУ 2114-004-05798345-2009, ТУ 6-21-39-96), воздух (по ТУ 6-21-5-82), метан (по ТУ 51-841-87).
-
7. В качестве источника воздуха для генераторов всех модификаций могут использоваться генераторы нулевого воздуха утвержденных типов.
Таблица 3 - Метрологические характеристики генераторов модификации ГГС-У, ГГС-УТ
Источник микропотока |
Диапазон воспроизведения массовой концентрации целевого компонента, мг/м3 |
Обозначение НД используемого ИМ, производительность ИМ, мкг/мин |
Пределы допускаемой относительной погрешности аттестации ИМ, % |
Пределы допускаемой относительной погрешности генератора при работе с ИМ, % |
ИМ меры 1-го разряда по ГОСТ 8.578-2014 (ШДЕК.418319.001 ТУ, ШДЕК.418319.011 ТУ, ИБЯЛ.418319.013 ТУ и др.) |
от 0,02 до 10,00 включ. |
менее 1,0 |
±7 |
±7 |
св. 10 до 100 включ. |
более 1,0 |
±5 |
±6 | |
ИМ меры 0-го разряда и эталоны сравнения по ГОСТ 8.578-2014 |
от 0,02 до 10,00 включ. |
менее 1,0 |
±2 |
±4 |
±(от 3 до 4) |
±5 | |||
±5 |
±6 | |||
св. 10 до 100 включ. |
более 1,0 |
±2 |
±4 | |
ИМ-РТ (ШДЕК.418319.007 ТУ и др.) |
от 0,02 до 10,00 включ. |
менее 1,0 |
±5 |
±6 |
ИМ-Hg (ШДЕК.418319.011 ТУ и др.) |
от 0,000002 до 0,000021) включ. св. 0,00002 до 1 включ. |
от 0,1 до 100 нг/мин |
±6 |
±7 |
1) Диапазон воспроизведения массовой концентрации целевого компонента от 0,000002 до 0,00002 мг/м3 для ИМ-Hg возможен только при использовании генераторов модификации ГГС-УТ с верхним пределом измерения и регулирования расхода 50 дм3/мин.
Таблица 4 - Параметры расхода газовой смеси
Наименование характеристики |
Значение | ||
ГГС-У |
ГГС-УР |
ГГС-УТ | |
Диапазон задания, и регулирования расхода газа (приведенный к температуре +20 °С и давлению 101,325 кПа), см3/мин1): Канал 1 |
от 100 до 5000 |
от 300 до 5000 | |
Канал 2 |
от 30,0 до 500,0 |
от 30,0 до 500,0 | |
Канал 3 |
от 2,00 до 40,00 |
от 2,00 до 40,00 |
от 100 до 5000 |
Номинальная цена наименьшего разряда цифрового индикатора, см3/мин: Канал 1 |
1 |
1 | |
Канал 2 |
0,1 |
0,1 | |
Канал 3 |
0,01 |
0,01 |
1 |
Объемный расход приготавливаемой газовой смеси, дм3/мин |
от 0,1 до 5,0 |
от 0,3 до 5,0 |
от 0,1 до 5,0 |
Наименование характеристики |
Значение | ||
ГГС-У |
ГГС-УР |
ГГС-УТ | |
Пределы допускаемой относительной погрешности задания расхода газа, %: от 5 до 20 % включ. от верхнего предела измерения и регулирования расхода2) св. 20 до 100 % включ. от верхнего предела измерения и регулирования расхода |
±1,0 ±1,5 | ||
|
Таблица 5 - Основные технические характеристики
Наименование характеристики |
Значение |
Диапазон коэффициентов разбавления (только для мод. ГГС-У, ГГС-УР) |
от 1 до 2500 |
Способ задания диапазона коэффициента разбавления |
непрерывный |
Избыточное давление газа на входе, МПа |
от 0,15 до 0,25 |
Диапазон задания и поддержания температуры ИМ в термостате генераторов мод ГГС-У и ГГС-УТ, °С1) |
от 30 до 120 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности термостатирования (только для мод ГГС-У и ГГС-УТ), °С: - в диапазоне от +30 до +60 °С включ. |
±0,1 |
- в диапазоне св. +60 до +120 °С включ. |
±0,2 |
Количество одновременно используемых ИМ, шт: - диаметр 6 мм; |
от 1 до 6 |
- диаметр от 8 до 10 мм |
от 1 до 3 |
Размеры термостатируемой камеры (диаметр х высота), мм |
030,0x150 |
Положение термостата |
горизонтальное |
Габаритные размеры генераторов (ширинахглубинахвысота), мм, не более |
500x500x220 |
Масса, кг, не более |
20 |
Время прогрева, мин, не более |
30 |
Количество одновременно подключаемых баллонов (только для мод. ГГС-У, ГГС-УР): - с исходным газом |
1 |
- с газом-разбавителем |
1 |
Средняя наработка на отказ, ч |
5000 |
Средний срок службы, лет |
8 |
Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В |
220±22 |
- частота переменного тока, Гц |
50±1 |
Потребляемая мощность, В •А, не более |
100 |
Наименование характеристики |
Значение |
Рабочие условия применения: | |
- температура окружающего воздуха, °С |
от +15 до +25 |
- атмосферное давление, кПа |
от 84 до 106 |
- относительная влажность окружающей среды, %, не более |
80 |
1) Номинальная цена наименьшего разряда значения температуры термостата на дисплее генератора 0,01 °С. |