Принцип действия комплекса основан на следующих методах для: определения

• 1) всех компонентов (кроме кислорода) и Н2О - ИК спектроскопия,

• 2) кислорода - парамагнитный,

• 3) температуры - платиновый термометр сопротивления (изменение сопротивления сплава в зависимости от температуры);

• 4) давления/разряжения -

• 5) скорости газа - ультразвуковой.

Комплекс КЭМ является стационарным изделием и состоит из 2-х уровней: уровень измерительных комплексов точки измерения (ИК ТИ); уровень информационно-вычислительного комплекса (ИВК).

В состав КЭМ входит шесть точек измерения (ТИ): блок № 6 (газоходы А, Б), блок № 7 (газоходы А, Б), блок № 8 (газоходы А, Б). Для каждого блока имеется комплект оборудования, приведенного ниже и расположенного либо в контейнерах (для блоков №№ 6 и 8) либо в стационарном помещении (для блока № 7). Комплекты объединены одним ПО (сервером).

Уровень ИК ТИ включает в себя следующие средства измерений утвержденного типа:

• - газоанализатор MRU SWG300 фирмы «MRU GmbH» для измерений объемной доли NOx (в пересчете на NO2), SO2, CO, O2 для каждой точки измерения (ТИ), в комплект поставки которого входят пробоотборный зонд и линия транспортировки пробы на вход газоанализаторов с опцией подогрева и осушки пробы;

• - газоанализатор лазерный LDS6 фирмы «Siemens AG» (с каналом измерений паров воды);

• - термопреобразователи сопротивления с пленочными чувствительными элементами ТСП Метран 200 модели Метран-226-02-1250-А-4-1-Н10-(-30+350)С-У1.1-ГП;

• - датчики давления Метран-150CG2 (- 25...15 кПа) 2 2 1 1 L3AS5C1K01;

• - измерители скорости газа FLOWSICK 100 модели FLOWSICK 100M фирмы «SICK AG», определяющие скорость газового потока. Объемный расход вычисляется по измеренным данным скорости и площади поперечного сечения газохода с учетом профиля скорости в измерительном сечении газохода.

• - измеритель-регулятор (ТРМ138) для усреднения аналоговых входов и выдачу усредненного аналогового сигнала (для температуры и давления).

Газоанализаторы MRU SWG300 и LDS6 размещаются в специализированных контейнерах и в помещении КЭМ, подключаются к программно-техническому комплексу ПТК с использованием токового интерфейса 4..20 мА.

Аналоговый сигнал от первичных датчиков скорости потока передается на вычислительный блок, который входит в состав измерителя Flowsick 100M.

Усреднённый сигнал температуры отходящих газов, а также усредненный сигнал дав-ления/разрежения в газоходе поступают от соответствующего измерителя-регулятора ТРМ138 на вычислительный блок ультразвуковой измерительной системы.

Вычислительный блок производит расчет объемного расхода (с учетом измеренной скорости потока газа и площади сечения газохода), приведенного к нормальным условиям (0 ^оС и 760 мм рт.ст. в соответствии с требованиями РД 52.04.186-89) и по токовому интерфейсу (4..20) мА передает значение расхода в программно-технический комплекс ПТК.

Возможность применения измерителя Flowsick 100M обоснована в экспертном заключении ФГУП «ВНИИР».

Уровень ИВК обеспечивает автоматический сбор, диагностику и автоматизированную обработку информации по анализу выходных газов в сечении газохода, автоматизированный сбор и обработку информации, а также обеспечивает интерфейс доступа к этой информации и ее предоставление в существующие АСУ ТП блоков №6,7,8.

В состав ИВК входят:

• - программно-технический комплекс (ПТК);

• - автоматизированные рабочие места АРМ;

• - сетевое оборудование.

ПТК построен на базе контроллеров Siemens SIMATIC S7-300, которые обеспечивают сбор данных от средств измерений по токовому интерфейсу 4..20мА, архивирование данных с привязкой к единому времени, передачу этой информации на АРМ и АСУ ТП блоков №6,7,8.

Контроллер со вспомогательным оборудованием размещается в специализированном шкафу ПТК с возможностью механической защиты и защиты от несанкционированного доступа. Шкаф ПТК устанавливается в помещении КЭМ.

Аналоговые сигналы от средств измерений (4-20 мА или 0-5 мА) по сигнальным кабелям подаются от уровня ИК к уровню ИВК на модули аналоговых входов ПТК, где они нормализуются и преобразуются в цифровой код значений измеряемых величин. ПТК по цифровому каналу передачи данных передает информацию в АРМ для дальнейшей обработки и вывода отчетов на печать.

В ИВК функционирует комплекс программ, использующих измеряемые параметры для реализации информационных и расчетных задач КЭМ.

Измерительные каналы КЭМ заканчиваются средствами представления информации:

• - видеотерминалы АРМ пользователей КЭМ;

• - устройства вывода информации на печать (принтеры).

В состав КЭМ входят поверочные газовые смеси для проведения корректировки нулевых показаний и чувствительности.

Внешний вид КЭМ (контейнер) приведен на рис.1, вид внутри - на рис. 2.

Рис.1 Внешний вид контейнера комплекса КЭМ

Рис.2 Вид комплекса КЭМ внутри контейнера.

Таблица 5.

• 1. Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности приведены в

таблице 2.

Таблица 2.

Примечание: Пересчет объемной доли млн^-1 (ppm) в массовую концентрацию компонента (мг/м³) проводится с использованием коэффициента, равного для SO₂ - 2,86; NO - 1,34; NO₂ -2,05; CO - 1,25 (при 0 ^оС и 760 мм рт. ст. в соответствии с РД 52.04.186-89)

• 2 Предел допускаемой вариации показаний для газовых каналов, Ь_Д: 0,5 долей пределов допускаемой основной погрешности.

• 3 Пределы допускаемого изменения выходного сигнала для газовых каналов за 24 ч непрерывной работы, в долях от пределов допускаемой основной погрешности: ± 0,5.

• 4. Пределы допускаемой дополнительной погрешности для газовых каналов при изменении температуры окружающей среды на каждые 10 °С от номинального значения температуры 20 оС в пределах рабочих условий, в долях от пределов допускаемой основной погрешности: ± 0,5.

• 5. Предел суммарной дополнительной погрешности для газовых каналов от влияния неиз-меряемых компонентов в анализируемой газовой смеси, приведенных в п. 16: 0,5 долей от пределов допускаемой основной погрешности.

• 6. Диапазон времени усреднения показаний газовых каналов, мин :0,5 - 100.

• 7. Время прогрева, мин, не более: 30.

• 8. Диапазоны измерений и пределы допускаемой погрешности для измерительных каналов параметров газового потока приведены в таблице 3.

Таблица 3.

• 9. Напряжение питания от сети переменного тока частотой (50±1) Гц: (230±23) В.

• 10. Габаритные размеры, масса и потребляемая электрическая мощность (контейнер) приведены в таблице 4.

Таблица 4. Габаритные размеры, масса и потребляемая электрическая мощность (контейнер^ов)________________________________________________________________________________________________

• 11 Средняя наработка на отказ (при доверительной вероятности Р=0,95): 24000 часов.

• 12 Срок службы комплекса, лет, не менее: 8.

13. Условия окружающей среды:

• - температура - от минус 40 °С до 40 °С;

• - атмосферное давление - от 84 до 106,7 кПа;

- относительная влажность - от 30 % до 98 % при температуре 35 °С и (или ) более низких температурах (без конденсации влаги).

14 Условия эксплуатации газоанализаторов (внутри контейнеров):

- диапазон температуры: от 5 ^оС до 35 ^оС ;

- диапазон относительной влажности (без конденсации влаги ) до 95 %;

- диапазон атмосферного давления от 84 до 106,7 кПа.

15 Параметры анализируемого газа на входе пробоотборного зонда: диапазоны - в соответствии с указанными в таблицах 1 и 2.

Примечание: Перекрестная чувствительность для определяемых компонентов скомпенсирована введением поправок.