Установки динамические - рабочие эталоны 1-го разряда Микрогаз-ФМ, 68284-17

Назначение

Установки динамические «Микрогаз-ФМ» - рабочие эталоны 1-го разряда (далее установки) предназначены для воспроизведения единицы объемной доли (массовой концентрации) компонентов в воздухе или азоте, приведенных в таблицах 3 и 4, и ее передачи рабочим средствам измерений в соответствии с ГОСТ 8.578-2014 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.

У становки применяются в комплекте с рабочими эталонами - стандартными образцами состава: газовыми смесями в баллонах под давлением и источниками микропотоков газов и паров по ГОСТ 8.578-2014.

Описание

Принцип действия установок с термодиффузионным каналом заключается в смешении потоков исходного газа, проходящего в термостате с контролируемой температурой, и газа-разбавителя, расход которых измеряется и регулируется с помощью регуляторов массового расхода газа. В качестве исходного газа используются источники микропотоков (ИМ), представляющие собой ампулу с проницаемой стенкой, заполненную жидкостью, сжиженным газом или твердым веществом. При заданной температуре в термостате вещество диффундирует через стенку ампулы в поток газа-разбавителя с постоянной скоростью, характеризующейся производительностью ИМ.

Принцип действия установок с динамическим каналом разбавления заключается в смешении потоков исходного газа и газа-разбавителя, расход которых измеряется и регулируется с помощью регуляторов массового расхода газа. В качестве исходного газа используются газовые смеси в баллонах под давлением.

Конструктивно установки представляют собой одноблочный прибор, построенный по модульной схеме, в состав модуля входит газовая система и термостат (термодиффузионный канал) или газовая система и смеситель (канал динамического разбавления) с микропроцессорными устройствами управления.

На передней панели находится панель управления с цифровым дисплеем для отображения информации. Управление возможно как ручное путем задания режима работы с клавиатуры, так и автоматическое от программы с ПК.

В качестве газа-разбавителя используются газы поверочные нулевые (ПНГ): очищенный воздух, полученный при помощи генератора чистого воздуха или азот газообразный особой частоты по ГОСТ 9293-74.

Установки могут иметь до 4-х термодиффузионных каналов (термостатов) и до 4-х каналов динамического разбавления. Газовые линии каналов выполнены из стали 12Х18Н10Т.

Конструктивное исполнение: мобильные (переносные с автономным питанием) и лабораторные (настольные, стационарные).

Общий вид исполнения установок представлен на рисунках 1 и 2. При наличии меньшего или большего числа термостатов и каналов потоков газов, внешний вид установок может изменяться.

Исполнение установки - обыкновенное по ГОСТ 15150.

Установки не предназначены для приготовления взрывоопасных смесей.

Установки имеют следующие выходные сигналы:

-    показания цифрового дисплея;

-    цифровой выход RS-232.

Установки «Микрогаз-ФМ» выполнены на единой конструктивной и элементной базе по блочному модульному принципу и имеют различные модели, которые отличаются количеством термодиффузионных каналов и каналов динамического разбавления (см. таблицу 1).

Программное обеспечение

Установки имеют:

-    встроенное программное обеспечение;

-    автономное программное обеспечение.

Встроенное программное обеспечение (ПО) осуществляет следующие функции:

-    управление работой термостатов и регуляторов массового расхода;

-    расчет содержания и погрешности приготовления генерируемого компонента;

-    отображение результатов измерения температуры в термостатах;

-    отображение результатов измерения расходов газов в каналах формирования потоков газа;

-    передачу результатов измерений по интерфейсу цифровой связи с ПК;

-    контроль целостности программных кодов ПО, настроечных и калибровочных констант;

-    контроль общих неисправностей (связь, конфигурация).

Уровень защиты встроенного ПО в соответствии с Р 50.2.077-2014 - «средний». Влияние встроенного ПО учтено при нормировании метрологических характеристик. Автономное ПО базируется на операционной системе Microsoft Windows и осуществляет следующие функции:

-    управление работой термостатов и регуляторов массового расхода;

-    расчет содержания и погрешности приготовления генерируемого компонента;

-    функция приёма данных от установок;

-    отображение результатов измерений на экран персонального компьютера (ПК);

-    просмотр параметров установок.

К метрологически значимой части ПО относится файл «mik.exe».

Уровень защиты автономного ПО в соответствии с Р 50.2.077-2014 - «средний». Влияние автономного ПО учтено при нормировании метрологических характеристик.

Технические характеристики

Таблица 3 - Метрологические характеристики термодиффузионного канала

Диапазон воспроизведения массовой концентрации целевого компонента1^ мг/м2

Пределы допускаемой относительной погрешности2), %

Компонент

SO2, CS2, NO2, Cl2, HCl, CH3SH, C2H5SH, C4H9SH

от 410- до 0,1 включ. св. 0,1 до 30 включ. св. 30 до 500

±10

±8

±7

H2S, N^

от 410- до 0,1 включ. св. 0,1 до 30 включ. св. 30 до 250

±10

±8

±7

—2”

от 410 до 0,1 включ. св. 0,1 до 30 включ. св. 30 до 80

CH2O

±10

±8

±7

от 410"3"до 0,1 включ. св. 0,1 до 30 включ. св. 30 до 1000

Органические соединения

±10

±8

±7

Пределы допускаемой относительной погрешности термодиффузионного канала установлены при следующих условиях:

-    при использовании источников микропотоков ИМ утвержденного типа с производительностью < 1 мкг/мин с относительной погрешностью не более 7 %, > 1 мкг/мин с относительной погрешностью не более 5 %;

-    при использовании в качестве газа-разбавителя очищенного воздуха от генератора нулевого воздуха утвержденного типа (например, генератор ZAG7001 или модели 701) для NO2, NH3, SO2, H2S в диапазоне до 1 мг/м ;

для остальных концентраций используется газ-разбавитель - очищенный воздух, полученный при помощи генератора нулевого воздуха, азот газообразный особой чистоты по ГОСТ 9293-74.

Таблица 4 - Метрологические характеристики канала динамического разбавления

Примечания: 1 Пределы допускаемой относительной погрешности канала динамического разбавления установлены при следующих условиях:

1.1    При работе с ГС в баллонах под давлением - рабочими эталонами с объемной долей определяемого компонента для;

-    КО, NO2, SO2, H2S, и NH3 и другие химически активных газов в азоте (воздухе) не более 2 %;

-    СН4 и другие углеводороды в азоте (воздухе) не более 50% НКПР (нижний концентрационный предел распространения пламени), значения которых приведены в ГОСТ Р 52350.29.1-2010; -для остальных газов: не более 5 %.

1.2    При использовании в качестве газа-разбавителя:

а)    очищенного воздуха от генератора нулевого воздуха (например, фирмы Environnement s.a., мод ZAG7001 или других генераторов нулевого воздуха, зарегистрированных ФИФ по ОЕИ с аналогичными характеристиками) или эталона сравнения - синтетического воздуха по ГОСТ 8.578-2014 для следующих диапазонов:

КО, NO2, SO2, H2S, и NH3 в диапазоне до 1 млн-1;

СН4, СО в диапазоне до 10 млн-1;

б)    очищенного воздуха от генераторов чистого воздуха, зарегистрированных ФИФ по ОЕИ, азота газообразного особой чистоты по ГОСТ 9293-74 (для СО2).

-    (Хв)р и Хв - нормированное содержание компонента в газе-разбавителе и содержание компонента, подлежащего воспроизведению, соответственно, млн-1.

2) 1) Для создания ГС < 50 % НКПР используется газ-разбавитель - воздух, для ГС > 50 % НКПР в качестве газа-разбавителя применяется только азот. (НКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени, значения которых приведены в ГОСТ Р 52136-2003).

Таблица 5 - Технические характеристики установок «Микрогаз-ФМ»

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульный лист Руководства по эксплуатации и на табличку, расположенную на задней панели установки или на приборной панели для переносных моделей.

Комплектность

Таблица 6 - Комплектность установки «Микрогаз-ФМ»

Поверка

осуществляется по документу МП-242-2080-2017 «Установки динамические «Микрогаз-ФМ» -рабочие эталоны 1-го разряда. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» 10 мая 2017 г.

Основные средства поверки:

-    комплексы, входящие в состав Государственного первичного эталона единиц молярной доли и массовой концентрации компонентов в газовых средах ГЭТ 154-2011;

-    эталоны сравнения - газовые смеси в баллонах под давлением и источники микропотоков газов и паров с содержанием определяемых компонентов по ГОСТ 8.578-2014.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на лицевые панели установок, как указано на рисунках 1 и 2.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

ГОСТ 8.578-2014 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах

Технические условия ТУ 4215-011-22965525-013