Газоанализаторы OPTIMA (далее по тексту — газоанализаторы) предназначены для:
— измерений объемной доли кислорода (О2), оксида углерода (СО), оксида азота (NO), диоксида азота (NO2), сернистого ангидрида (SO2), сероводорода (H2S), метана (СН4) в отходящих газах стационарных и передвижных источников промышленных выбросов, а также:
— измерений или определения расчетным методом объемной доли диоксида углерода (СО2);
— определения расчетным методом объемной доли или массовой концентрации суммы оксидов азота (NOx);
— измерений температуры;
— измерений дифференциального давления;
— измерений избыточного давления (разрежения);
— измерений абсолютного давления;
— определения расчетным методом скорости и объемного расхода газового потока при работе в комплекте с напорными пневмометрическими трубками, модификаций Пито и НИИОГАЗ;
— измерений температуры окружающей среды;
— определения расчетным методом технологических параметров и теплотехнических коэффициентов топливосжигающих установок: коэффициента избытка воздуха, коэффициента потерь тепла и КПД сгорания топлива;
— определения расчетным методом массового выброса загрязняющих веществ.
К данному типу средств измерений относятся газоанализаторы следующих модификаций: OPTIMA и OPTIMA biogas, которые отличаются возможностью выбора газовых сенсоров, количество которых может быть от 1 до 11. Варианты комплектаций газоанализаторов представлены в таблице 1.
Если в газоанализаторе присутствует более одного канала измерений СО, NO, SO2 с разными диапазонами измерений, переключение с меньшего на больший диапазон и с большего на меньший диапазон, происходит автоматически.
Таблица 1 — Измерительные каналы газоанализаторов
Каналы измерения | Модификация газоанализатора | Тип измерительного сенсора | |
OPTIMA | OPTIMA biogas | ||
Каналы измерения концентрации газов | |||
О2 (от 0 до 21 %) | + | + | Электрохимический |
CO низкий (от 0 до 500 млн-1) | + | + | |
CO (от 0 до 10 000 млн-1) | + | + | |
СО высокий (от 0 до 10 %) | + | + | |
NO низкий (от 0 до 300 млн-1) | + | + | |
NO (от 0 до 4 000 млн-1) | + | + | |
NO2 (от 0 до 500 млн-1) | + | + | |
SO2 низкий (от 0 до 300 млн-1) | + | — | |
SO2 (от 0 до 4 000 млн-1) | + | — | |
H2S (от 0 до 1 000 млн-1) | + | + | |
СО2 (от 0 до 40 %) | + | — | ИК |
СО2 (от 0 до 100 %) | — | + | |
СН4 (от 0 до 4 %) | + | — | |
СН4 (от 0 до 100 %) | — | + | |
Каналы измерения температуры | |||
Температура газа (от +50 до +650 °С) | + | + | Термоэлектрический |
Температура газа (от +50 до +1000 °С) | + | + | |
Температура воздуха (от 0 до +100 °С) | + | + | |
Каналы измерения давления | |||
Разность давления, избыточное давление (разрежение), от -100 до +100 гПа | + | + | Тензорезистивный |
Абсолютное давление | +* | +* | |
«+» — может быть установлен
«-» — не может быть установлен +* — устанавливается только при наличии опции «Расчет скорости потока». |
Газоанализаторы OPTIMA являются мобильными автоматическими приборами непрерывного действия.
Принцип действия газоанализаторов:
— по каналам измерений О2, СО, NO, NO2, SO2, H2S — электрохимический;
— по каналам измерений СО2, СН4 — оптический инфракрасный;
— по каналам измерений температуры — термоэлектрический;
— по каналам измерений избыточного давления (разрежения), дифференциального давления, абсолютного давления — тензорезистивный;
Газоанализаторы состоят из измерительного блока, выполненного из ударопрочного армированного пластика, со встроенным конденсатосборником, побудителем, и могут комплектоваться пробоотборными зондами. На передней панели расположены клавиатура и крупный графический цветной дисплей с подсветкой и функцией «Zoom».
Функция «Zoom» позволяет выбрать один из трех видов индикации:
— семь параметров на одной странице, в виде цифровой индикации (в стандартном размере);
— четыре параметра на одной странице, в виде комбинации цифровой индикации и в виде графиков (в стандартном размере);
— два параметра в виде цифровой индикации (в крупном размере).
Последовательность отображения параметров и размерности на «страницах» дисплея, а также количество «страниц» индикации настраивается пользователем. Максимальное количество «страниц» дисплея — 8.
Пробоотборные зонды могут быть:
— модульные (со сменной трубкой);
— с фиксированной трубкой.
Модульные пробоотборные зонды состоят из ручки зонда со шлангом и сменной трубки зонда со встроенной термопарой типа «К». Сменная трубка зонда поставляется с конусом, c резьбой (с изменяемым диаметром) и специальным винтом. Это позволяет вкручивать конус в отверстие отбора пробы и фиксировать зонд для проведения измерений.
Сменные трубки зонда различаются по максимальной рабочей температуре на стандартные и жаропрочные, их характеристики приведены в таблице 2. Определить тип трубки можно по надписи, выгравированной на торце основания газозаборной трубки. Если надпись начинается с букв «НТ» (High Temperature — Высокая температура), то трубка жаропрочная.
О бщий вид частей модульного пробоотборного зонда представлен на рисунке 1.
Таблица 2 — Виды сменных трубок модульного зонда
Стандартные трубки зонда (материал — нержавеющая сталь).
Температура до 650°С (Максимальная температура до 800°С) |
Обозначение | |
Длина, мм | Диаметр трубки, мм | -(стандартная) |
180, 250, 300, 500 | 8 | |
750,1000, 1500, 2000, 2500, 3000 | 10 | |
Жаропрочные трубки зонда (Материал — сплав Inconel)
Температура до 1 000°С (Максимальная температура до 1 100°С) |
НТ (жаропрочная) | |
300,500 | 8 | |
750,1000, 1500, 2000, 2500, 3000 | 10 |
Зонды с фиксированной трубкой рассчитаны на температуру газа до 650 °С (Максимальная температура до 800 °С).
На трубке зонда имеется конус c резьбой (с изменяемым диаметром) и специальным винтом. Материал трубки зонда — нержавеющая сталь. Длина может быть от 250 мм до 1000 мм. Общий вид пробоотборного зонда с фиксированной трубкой представлен на рисунке 2.
Пломбирование и нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено. Заводской номер в виде цифрового обозначения, состоящего из арабских цифр, наносится печатным способом на маркировочную табличку в месте, указанном на рисунке 3. Пример маркировочной таблицы приведен на рисунке 4.
Газоанализаторы имеют встроенное программное обеспечение (далее — ПО), которое разработано специально для решения задач измерения концентраций газов, температуры, давления и скорости газового потока.
Встроенное ПО обеспечивает диагностику работы газоанализатора, позволяет производить:
— индикацию на дисплее измеренных и расчётных данных в цифровом виде, а также, в виде графиков и таблиц;
— запись и хранение измеренных и расчётных данных во внутреннюю энергонезависимую память и в съемную SD карту;
— обмен данными с внешними устройствами по интерфейсам mini-USB, Bluetooth, Wi-Fi;
— передачу данных через встроенный ИК порт для распечатки на внешний термопринтер;
— проверку газового тракта газоанализаторов на герметичность (Тест на герметичность);
Уровень защиты встроенного ПО — «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014. Метрологически значимая часть ПО СИ и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных изменений.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 3.
Таблица 3 — Идентификационные данные ПО
Идентификационные данные (признаки) | Значение |
Идентификационное наименование ПО | 1113 generell |
Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 1.00.00 |
Цифровой идентификатор ПО |
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Таблица 8 — Комплектность газоанализаторов
Наименование | Обозначение | Количество |
Газоанализатор OPTIMA | в соответствии с заказом | 1 шт. |
Паспорт | — | 1 экз. |
Руководство по эксплуатации | — | 1 экз. |
Пробоотборный зонд1) | 1 шт. | |
Кейс пластиковый или Термочехол1) | 1 шт. | |
1) — по заявке заказчика |
приведены в разделе 5 «Методы измерения» документа «Газоанализаторы OPTIMA модификации OPTIMA. Руководство по эксплуатации» и в разделе 4 «Эксплуатация» документа «Газоанализаторы OPTIMA модификации OPTIMA biogas. Руководство по эксплуатации».
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 декабря 2020 г. № 2315 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 декабря 2022 г. № 3253 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений температуры»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 августа 2021 г. № 1904 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений разности давлений до 1-105 Па»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 октября 2022 г. № 2653 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений избыточного давления до 4000 МПа»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 декабря 2019 г. № 2900 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1-10’1 — 1-107 Па»;
Техническая документация «MRU GmbH».
Таблица 4 — Метрологические характеристики по каналам измерения концентрации газов
Определяемый компонент | Диапазон измерений объемной доли определяемого компонента | Пределы допускаемой основной погрешности | |
абсолютной | относительной | ||
Электрохимические сенсоры | |||
Кислород O2 | от 0 до 21,0 % | ±0,2 % | — |
Оксид углерода СО | Канал CO низкий | ||
от 0 до 100 млн-1 включ. св. 100 до 500 млн-1 | ±5 млн-1
— |
—
±5 % |
|
Канал CO | |||
от 0 до 400 млн-1 включ. св. 400 до 4000 млн-1 включ. св. 4000 до 10000 млн-1 | ±20 млн-1
— |
—
±5 % ±10 % |
|
Канал CO при установленном канале «CO низкий» | |||
св. 500 до 4000 млн-1 включ. св. 4000 до 10000 млн-1 | — | ±5 %
±10 % |
|
Канал CO высокий | |||
от 0 до 0,5 % включ. св. 0,5 до 10 % | ±0,05 %
— |
—
±10 % |
|
Оксид азота NO | Канал NO низкий | ||
от 0 до 50 млн-1 включ. св. 50 до 300 млн-1 | ±5 млн-1
— |
—
±10 % |
|
Канал NO | |||
от 0 до 100 млн-1 включ. св. 100 до 4000 млн-1 | ±10 млн-1
— |
—
±10 % |
|
Канал NO при установленном канале NO низкий | |||
св. 300 до 4000 млн-1 включ. | — | ±10 % | |
Диоксид азота NO2 | Канал NO2 | ||
от 0 до 50 млн-1 включ. св. 50 до 500 млн-1 | ±5 млн-1
— |
—
±10 % |
|
Сернистый ангидрид SO2 | Канал SO2 низкий | ||
от 0 до 100 млн-1 включ. св. 100 до 300 млн-1 | ±5 млн-1
— |
±5 % | |
Канал SO2 | |||
от 0 до 100 млн-1 включ. св. 100 до 4000 млн-1 | ±10 млн-1
— |
—
±10 % |
|
Канал SO2 при установленном канале SO2 низкий | |||
св. 300 до 4000 млн-1 | — | ±10 % | |
Сероводород H2S | Канал H2S | ||
от 0 до 50 млн-1 включ. св. 50 до 1000 млн-1 | ±5 млн-1
— |
—
±10 % |
Продолжение таблицы 4
Определяемый компонент | Диапазон измерений объемной доли определяемого компонента | Пределы допускаемой основной погрешности | |
абсолютной | относительной | ||
Инфракрасные сенсоры | |||
Диоксид углерода
СО2 |
Канал СО2 инфракрасный (40,00 %) | ||
от 0 до 40 % | ± (0,4+0,04 •Сх) % | — | |
Канал СО2 инфракрасный (100 %) | |||
от 0 до 100 % | ± (0,5+0,04-Сх) % | — | |
Метан CH4 | Канал СН4 инфракрасный (4 %) | ||
от 0 до 4 % | ± (0,1+0,05 •Сх) % | — | |
Канал СН4 инфракрасный (100 %) | |||
от 0 до 100 % | ± (0,5+0,05 •Сх) % | — | |
Cx — значение измеренной концентрации. |
Таблица 5 — Метрологические характеристики по каналам измерений температуры и давления
Наименование характеристики | Значение |
Каналы измерений температуры | |
Диапазон измерений температуры (в зависимости от применяемого зонда), °С:
— зонд температуры окружающего воздуха — зонд пробоотборный из нержавеющей стали — зонд пробоотборный из жаропрочного сплава Inconel |
от 0 до +100 от +50 до +650 от +50 до +1000 |
Пределы допускаемой основной погрешности при измерениях температуры, в диапазоне:
от 0 до + 200 °С включ. (абсолютная, °С) св. +200 °С до +1000 °С (относительная, %) |
±2
±1 |
Каналы измерений давления | |
Диапазон измерений разности давления, избыточного давления (разрежение) газового потока, гПа | от -100 до +100 |
Пределы допускаемой основной погрешности при измерениях давления, в диапазоне:
от -5 до +5 включительно (абсолютная, гПа) от -100 до -5 включ. и св. +5 до + 100 (относительная, %) |
±0,05 ±1,0 |
Диапазон измерений абсолютного давления (только для приборов с опцией скорости потока), гПа | от 600 до 1150 |
Пределы допускаемой основной относительной погрешности при измерениях абсолютного давления, % | ±1,0 |
Таблица 6 — Дополнительные метрологические характеристики
Наименование характеристики | Значение |
Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений, в долях от допускаемой основной погрешности, при изменении температуры окружающей среды в диапазонах: от +5 °С до +15 °С включ. (от -15 °С до +15 °С включ. и от -30 °С до +15 °С включ., при использовании оригинальных термочехлов) и св. +25 °С до +45 °С, на каждые 10 °С, для: — О2, СО низкий, CO, NO низкий, NO, NO2 | ±0,2 |
— CO высокий, СО2 инфракрасный (40,00 %) | ±0,4 |
— SO2 низкий, SO2, H2S, СО2 инфракрасный (100 %), СН4 инфракрасный (4 %), СН4 инфракрасный (100 %) | ±0,5 |
Таблица 7 — Основные технические характеристики
Наименование характеристики | Значение |
Параметры электрического питания: — напряжение переменного тока, В — частота переменного тока, Гц — напряжение постоянного тока, В | 220 ± 22 50/60
5 |
Потребляемая мощность, В^А, не более | 7
18 (с термочехлом) |
Степень защиты по ГОСТ 14254-2015 | IP30 (без термочехла) IP42 (с термочехлом) |
Габаритные размеры (ШхДхВ), мм, не более | 110x225x52 |
Масса, кг, не более | 0,8 |
Условия эксплуатации:
— температура окружающей среды, °С — температура окружающей среды (с термочехлом), °С — температура окружающей среды (с термочехлом с обогревом), °С — относительная влажность (без конденсации), %, не более — атмосферное давление, гПа |
от +5 до +45 от -15 до +40 от -30 до +40
95 от 880 до 1060 |
Средняя наработка до отказа, ч | 10000 |
Средний срок службы, лет | 10 |