Газоанализаторы компонентов дымовых газов и температуры типа ГИАМ-310-02
Общие сведения
Переносные малогабаритные газоанализаторы ГИАМ-310-02 предназначены для измерения объемной доли компонентов дымовых газов и температуры при проведении регулировочных работ по оптимизации режима горения топлива в газовых котельных установках малой и средней мощности. ГИАМ-310-02-Х:
ГИАМ-310-02 - обозначение серии;
Х - обозначение модификации (1; 2).
Условия эксплуатации
Климатическое исполнение УХЛ категории 3.1 по ГОСТ 15150-69.
Температура окружающей среды от минус 5 до 45°С (для ГИАМ-310-02-2 с диапазоном измерения объемной доли NО от 0 до 2000 млн-1 температура окружающей среды от 5 до 40°С).
Относительная влажность окружающей среды от 65 до 95% при температуре 35°С.
Давление окружающей среды от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.).
Производственная вибрация частотой не более 25 Гц, амплитудой 0,1 мм.
Условия анализируемой среды в газоходах:
температура от 0 до 600°С;
влажность газа до 50 г/м3;
содержание пыли до 0,5 г/м3.
Степень защиты корпуса газоанализатора от проникновения влаги и пыли - IР2Х по ГОСТ 14254-96.
При работе с газоанализаторами должны выполняться требования действующих "Правил техники безопасности при работе с ядовитыми легколетучими газами"; правил техники безопасности для защиты персонала от поражения электрическим током при питании газоанализатора от сети переменного тока согласно классу I ГОСТ 12.2.007.0-75; правил техники безопасности в соответствии с действующими "Правилами устройства и безопасной эксплуатацией сосудов, работающих под давлением".
Газоанализатор и образцовые средства поверки должны быть надежно заземлены.
Рабочее помещение должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией.
Технические характеристики
Тип газоанализатора - переносной.
Режим работы газоанализатора - периодический.
Способ забора пробы - принудительный.
Газоанализатор имеет две модификации: ГИАМ-310-02-1 и ГИАМ-310-02-2.
Газоанализатор ГИАМ-310-02-1 обеспечивает выполнение следующих функций:
измерение объемной доли оксида углерода (СО);
измерение объемной доли кислорода (О2);
измерение температуры газа в газоходе;
измерение температуры окружающего воздуха;
вычисление объемной доли диоксида углерода (СО2);
вычисление коэффициента избытка воздуха;
запоминание результатов анализа.
Газоанализатор ГИАМ-310-02-2 обеспечивает выполнение следующих функций:
измерение объемной доли оксида углерода (СО);
измерение объемной доли кислорода (О2);
измерение объемной доли оксида азота (NО);
измерение объемной доли диоксида азота (NО2);
измерение температуры газа в газоходе;
измерение температуры окружающего воздуха;
вычисление объемной доли диоксида углерода (СО2);
вычисление объемной доли суммы оксидов азота (NОx);
вычисление коэффициента избытка воздуха;
запоминание результатов анализа.
Диапазоны измерения газоанализатора соответствуют данным, приведенным в таблице.
| Тип газоанализатора | Диапазон измерения | Коэффициент избытка воздуха | |||||||
| объемной доли | газа в газоходе, ° С | температуры окружающего воздуха, ° С | |||||||
| СО, млн–1 | О2, % | NO, млн–1 | NO2, млн–1 | СО2, % | S NOx, млн–1 | ||||
| ГИАМ-310-02-1 | 0–5000 | 0–21 | – | – | 0–20 | – | 50–600 | От минус 5 до 50 | 1–9,9 |
| ГИАМ-310-02-2 | 0–5000 | 0–21 | 0–1000; 0–2000* | 0–100 | 0–1100; 0–2100 | ||||
| * По требованию заказчика может быть изготовлен газоанализатор ГИАМ-310-02-2 с диапазоном измерения объемной доли NO от 0 до 2000 млн–1 для эксплуатации при температуре окружающей среды от 5 до 40 ° С. | |||||||||
Пределы допустимой основной приведенной погрешности газоанализатора, %:
по кислороду + 5,0;
температуры газа в газоходе + 1,0.
Пределы допустимой основной приведенной погрешности g% по каналу измерения объемной доли СО в поддиапазоне от 0 до 500 млн-1 - +10%.
Пределы допустимой основной относительной погрешности vд по каналу измерения объемной доли СО в поддиапазоне от 500 до 5000 млн-1 - +10%.
Пределы допустимой основной приведенной погрешности vд по каналу измерения объемной доли NО в поддиапазоне от 0 до 500 млн-1 - +15%.
Пределы допустимой основной относительной погрешности vд по каналу измерения объемной доли NО в поддиапазоне от 500 до 1000 млн-1 (от 500 до 2000 млн-1) - +15%.
Примечание. При нормировании параметров по каналам измерения NО и NОx в скобках указан диапазон измерения газоанализатора ГИАМ-310-02-2, изготавливаемого по отдельному договору.
Пределы допустимой основной приведенной погрешности v% по каналу измерения объемной доли NО2 - +15%.
Пределы допустимой основной абсолютной погрешности д по каналу измерения температуры окружающей среды - + 1,5°С.
Пределы допустимой основной приведенной погрешности vд определения расчетных величин, %:
объемной доли диоксида углерода + 5,0;
коэффициента избытка воздуха + 5,0.
Пределы допустимой основной приведенной погрешности vд определения расчетной величины концентрации по каналу измерения объемной доли NОx в поддиапазоне от 0 до 500 млн-1 - +15%.
Пределы допустимой основной относительной погрешности vд определения расчетной величины объемной доли NОx в поддиапазоне от 500 до 1100 млн-1 (от 500 до 2000 млн-1) - +15%.
Время прогрева - не более 60 мин.
Номинальное время установления показаний (без учета времени транспортирования и подготовки пробы) - не более 60 с.
Предел допустимого интервала времени непрерывной работы газоанализатора - не менее 8 ч при проведении автоматической корректировки.
Время работы газоанализатора без корректировки не менее: ГИАМ-310-02-1 - 30 сут; ГИАМ-310-02-2 - 30 сут для каналов измерения СО, О2; 7 сут для каналов измерения NО, NО2.
Пределы допустимой дополнительной погрешности по каналу измерения объемной доли О2 при изменении температуры окружающей среды от минус 5 до 45°С от температуры, при которой определялась основная погрешность, на каждые 10°С - 0,5 gд.
Пределы допустимой дополнительной погрешности по каналу измерения объемной доли NО2 при изменении температуры окружающей среды от минус 5 до 45°С от температуры, при которой определялась основная погрешность, на каждые 10°С - 0,5 gд.
Пределы допустимой дополнительной погрешности по каналу измерения объемной доли СО на поддиапазоне от 0 до 500 млн-1 при изменении температуры окружающей среды от минус 5 до 45°С от температуры, при которой определялась основная погрешность, на каждые 10°С - 0,5 gд.
Пределы допустимой дополнительной погрешности по каналу измерения объемной доли СО на поддиапазоне от 500 до 5000 млн-1 при изменении температуры окружающей среды от минус 5 до 45°С от температуры, при которой определялась основная погрешность, на каждые 10°С - 0,5 д.
Пределы допустимой дополнительной погрешности по каналу измерения объемной доли NО на поддиапазоне от 0 до 500 млн-1 при изменении температуры окружающей среды от минус 5 до 45°С от температуры, при которой определялась основная погрешность, на каждые 10°С - 0,5 gд.
Пределы допустимой дополнительной погрешности по каналу измерения объемной доли NО на поддиапазоне от 500 до 1000 млн-1 (от 500 до 2000 млн-1) при изменении температуры окружающей среды от минус 5 до 45°С от температуры, при которой определялась основная погрешность, на каждые 10°С - 0,5 д.
Примечание. Пределы допустимых дополнительных погрешностей для газоанализатора ГИАМ-310-02-2 с диапазоном измерения объемной доли NО от 0 до 2000 млн-1 нормированы при изменении температуры окружающей среды от 5 до 40°С.
Пределы допустимой дополнительной погрешности по каналу измерения объемной доли О2 при изменении атмосферного давления от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.) на каждые 3,3 кПа (25 мм рт. ст.) от давления, при котором определялась основная погрешность - 0,5 gд.
Пределы допустимой дополнительной погрешности по каналу измерения объемной доли NО2 при изменении атмосферного давления от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.) на каждые 3,3 кПа (25 мм рт. ст.) от давления, при котором определялась основная погрешность, - 0,5 gд.
Пределы допустимой дополнительной погрешности по каналу измерения объемной доли СО на поддиапазоне от 0 до 500 млн-1 при изменении атмосферного давления от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.) на каждые 3,3 кПа (25 мм рт. ст.) от давления, при котором определялась основная погрешность - 0,5 gд.
Пределы допустимой дополнительной погрешности по каналу измерения объемной доли СО на поддиапазоне от 500 до 5000 млн-1 при изменении атмосферного давления от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.) на каждые 3,3 кПа (25 мм рт. ст.) от давления, при котором определялась основная погрешность - 0,5 д.
Пределы допустимой дополнительной погрешности по каналу измерения объемной доли NО на поддиапазоне от 0 до 500 млн-1 при изменении атмосферного давления от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.) на каждые 3,3 кПа (25 мм рт. ст.) от давления, при котором определялась основная погрешность - 0,5 gд.
Пределы допустимой дополнительной погрешности по каналу измерения объемной доли NО на поддиапазоне от 500 до 1000 млн-1 (от 500 до 2000 млн-1) при изменении атмосферного давления от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт.ст.) на каждые 3,3 кПа (25 мм рт.ст.) от давления, при котором определялась основная погрешность - 0,5 д.
Пределы допустимой вариации выходных сигналов по каналу измерения объемной доли О2 - 0,5 gд.
Пределы допустимой вариации выходных сигналов по каналу измерения объемной доли NО2 - 0,5 gд.
Пределы допустимой вариации выходных сигналов по каналу измерения объемной доли СО на поддиапазоне от 0 до 500 млн-1 - 0,5 gд.
Пределы допустимой вариации выходных сигналов по каналу измерения объемной доли СО на поддиапазоне от 500 до 5000 млн-1 0,5 д.
Пределы допустимой вариации выходных сигналов по каналу измерения объемной доли NО на поддиапазоне от 0 до 500 млн-1 - 0,5 gд.
Пределы допустимой вариации выходных сигналов по каналу измерения объемной доли NО на поддиапазоне от 500 до 1000 млн-1 (от 500 до 2000 млн-1) - 0,5 д.
Электрическое питание газоанализатора осуществляется переменным однофазным током с напряжением 220-+ В частотой (50+1) Гц.
Габаритные размеры газоанализатора - не более 245x130x420 мм.
Масса газоанализатора не более, кг, для:
ГИАМ-310-02-1 - 6,5;
ГИАМ-310-02-2 - 7.
Масса комплекта ЗИП газоанализатора не более 2 кг.
Номинальная мощность, потребляемая газоанализатором при включенном побудителе расхода - не более 55 В·А.
Выходные сигналы газоанализатора представлены в цифровом коде RS-232.
Для получения информации в графическом виде к газоанализатору может подключаться принтер с интерфейсом RS-232.
Газовый тракт газоанализатора герметичен при давлении (разрежении) 5 кПа (500 мм вод. ст.).
Спад давления в течение 5 мин - не более 10% установленного значения (500 мм вод. ст.).
Средняя наработка на отказ газоанализатора в условиях эксплуатации - не менее 15 000 ч (при этом допускается смена электрохимических сенсоров, выработавших свой ресурс. Средний срок службы электрохимических сенсоров должен быть не менее 1,5 лет с учетом срока хранения электрохимических сенсоров не более 6 мес).
Средний полный срок службы газоанализатора в условиях и режимах эксплуатации - не менее 8 лет.
Газоанализатор является многоблочным, переносным прибором.
Газоанализатор ГИАМ-310-02-1 состоит из следующих блоков:
оптического блока;
модуля ЭХЯ О2;
блока питания;
преобразователя сигналов датчиков;
платы обработки сигнала;
пробозаборника.
Газоанализатор ГИАМ-310-02-2 состоит из следующих блоков:
оптического блока;
модуля ЭХЯ;
блока питания;
преобразователя сигналов датчиков;
платы обработки сигнала;
пробозаборника;
резервного источника питания.
Общий вид газоанализатора приведен на рис. 1.
Общий вид газоанализатора:
1 - кнопка управления;
2 - алфавитно-цифровой ЖКИ индикатор;
3 - табличка с надписью "ГАЗОАНАЛИЗАТОР ГИАМ-310-02-1" (или ГИАМ-310-02-2);
4 - кнопка "ВВОД";
5 - кнопка "ВЫБОР";
6 - вилка для подключения сетевого кабеля 220 В;
7 - держатель предохранителя 1 А;
8 - розетка "ТЕРМОПАРА";
9 - штуцер "ВХОД ПРОБЫ";
10 - трубка, соединяющая выход фильтра со штуцером "ВХОД ПРОБЫ";
11 - вход фильтра-отстойника;
12 - кнопка "ВКЛ";
13 - модуль ЭХЯ О2 (или модуль ЭХЯ для ГИАМ-310-02-2);
14 - кнопка "ЗАЩИТА" ЭХЯ (только для ГИАМ-310-02-2);
15 - фильтр-отстойник;
16 - штуцеры "ВЫХОД ПРОБЫ";
17 - розетка "ЭВМ/ПРИНТЕР"
На лицевой панели газоанализатора расположены:
алфавитно-цифровой ЖКИ-индикатор;
кнопка "ВВОД";
кнопка "ВЫБОР";
табличка с надписью для:
ГИАМ-310-02-1 - "ГАЗОАНАЛИЗАТОР ГИАМ- 310-02-1";
ГИАМ-310-02-2 - "ГАЗОАНАЛИЗАТОР ГИАМ- 310-02-2".
На задней стенке газоанализатора расположены:
кнопка для включения питания - "ВКЛ";
держатель предохранителя - "1,0 А";
вилка для подключения сетевого кабеля - "220 В";
розетка для подключения внешней ЭВМ или принтера - "ЭВМ/ПРИНТЕР";
розетка для подключения термопары пробозаборника - "ТЕРМОПАРА";
штуцеры: "ВХОД ПРОБЫ", "ВЫХОД ПРОБЫ";
модуль ЭХЯ для ГИАМ-310-02-2 (для ГИАМ-310-02-1 - модуль ЭХЯ О2);
фильтр "ФИЛЬТР-ОТСТОЙНИК";
кнопка "ЗАЩИТА" ЭХЯ (под фильтром-отстойником).
Принцип работы газоанализатора ГИАМ-310-02-1 и его составных частей поясняет электропневматическая функциональная схема, приведенная на рис. 2, а.
Электропневматическая функциональная схема газоанализаторов:
а - типа ГИАМ-310-02-1:
1 - пробозаборник;
2 - фильтр;
3 - электроклапан;
4 - модуль ЭХЯ О2;
5 - побудитель расхода;
6 - датчик абсолютного давления;
7 - излучатель;
8 - рабочая камера;
9 - модулятор;
10 - оптический фильтр;
11 - пироэлектрический приемник ИК-излучения;
12 - блок питания;
13 - блок предварительной обработки;
14 - преобразователь сигналов датчиков;
15 - плата обработки сигнала;
16 - штуцер;
б - типа ГИАМ-310-02-2:
1 - пробозаборник;
2 - фильтр;
3 - электроклапан;
4 - побудитель расхода;
5 - датчик абсолютного давления;
6 - тройник;
7 - стабилизатор расхода;
8 - вентиль;
9 - резервный источник питания;
10 - модуль ЭХЯ;
11 - излучатель;
12 - рабочая камера;
13 - оптический фильтр;
14 - сравнительная камера;
15 - модулятор;
16 - пироэлектрический приемник излучения;
17 - блок питания;
18 - блок предварительной обработки;
19 - преобразователь сигналов датчиков;
20 - плата обработки сигнала
В основу принципа действия канала измерения объемной оксида углерода (СО) газоанализатора положен оптико-абсорбционный метод, основанный на измерении энергии поглощения инфракрасного излучения анализируемым компонентом газовой смеси.
Для измерения объемной доли кислорода в газоанализаторе ГИАМ-310-02-1 служит модуль ЭХЯ О2, в состав которого входит электрохимический сенсор гальванического типа и усилитель. Выходной сигнал модуля, пропорциональный концентрации кислорода, поступает в преобразователь сигналов датчиков.
Для измерения температуры окружающей среды служит цифровой датчик температуры (микросхема DS1820), расположенный на плате пробозаборника. Выходной сигнал с цифрового датчика через преобразователь сигналов датчиков поступает на плату обработки сигнала.
Для измерения температуры газа в газоходе служит термопара, встроенная в пробозаборник. Выходной сигнал термопары поступает в преобразователь сигналов датчиков.
Газоанализатор производит вычисление и индикацию объемной доли диоксида углерода по измеренному значению доли кислорода, используя выражение
СО2 = СО2mаxx(20,9%О2 - %О2)/20,9%О2,
а также вычисление и индикацию коэффициента избытка воздуха согласно выражению
= 20,9%О2/(20,9%О2 - %О2),
где СО2mаx - топливный коэффициент СО2;
О2 - измеренное значение объемной доли О2.
Анализируемая газовая смесь проходит через газоанализатор по следующему пути: пробозаборник, фильтр, электроклапан, побудитель расхода, рабочая камера, модуль ЭХЯ О2. К выходу рабочей камеры через распределитель присоединен датчик абсолютного давления. Электроклапан включается для корректировки газоанализатора по окружающему воздуху.
Анализируемая смесь, содержащая оксид углерода, проходит через рабочую камеру, вызывает поглощение потока инфракрасного излучения, поступающего от излучателя. Количество энергии, поступающей через оптический фильтр на пироэлектрический приемник, уменьшается пропорционально объемной доле СО.
Модулятор предназначен для прерывания потока ИК-излучения с целью повышения чувствительности газоанализатора.
Оптический фильтр предназначен для получения селективности по измеряемой компоненте газовой смеси - СО.
Сигнал переменного тока от приемника поступает на блок предварительной обработки сигнала и далее в преобразователь сигналов датчиков. В преобразователь сигналов датчиков поступают сигналы от:
блока предварительной обработки;
термопары, встроенной в пробозаборник;
модуля ЭХЯ О2;
датчика абсолютного давления.
Преобразователь сигналов датчиков содержит аналого-цифровой преобразователь, преобразующий аналоговые сигналы в цифровые коды, передаваемые на плату обработки сигнала.
Плата обработки сигнала управляет цифровой обработкой поступающих сигналов, осуществляет индикацию измеряемых величин, предоставляет возможность оперативного управления газоанализатором.
При корректировке нуля и чувствительности плата обработки сигнала управляет компенсацией ухода нуля и коэффициентов усиления всех каналов измерения газоанализатора.
Блок питания обеспечивает питание газоанализатора стабилизированными напряжениями постоянного тока.
Принцип работы газоанализатора ГИАМ-310-02-2 и его составных частей поясняет схема электропневматическая функциональная, приведенная на рис. 2, б.
Принципы действия каналов измерения оксида углерода, температуры окружающей среды и температуры газа в газоходе соответствуют аналогичным каналам газоанализатора ГИАМ-310-02-1.
Анализируемая газовая смесь проходит через газоанализатор по следующему пути: пробозаборник, фильтр, электроклапан, побудитель расхода, тройник, стабилизатор расхода, модуль ЭХЯ, рабочая камера. К выходу побудителя расхода через тройник подключается датчик абсолютного давления.
Стабилизатор расхода предназначен для поддержания постоянного расхода по рабочему тракту газоанализатора.
В модуль ЭХЯ входят:
электрохимическая ячейка О2 гальванического типа;
электрохимическая ячейка NО амперометрического типа;
электрохимическая ячейка NО2 амперометрического типа;
плата, содержащая три предварительных усилителя выходного сигнала каждой из ячеек.
Выходные сигналы модуля ЭХЯ, пропорциональные объемной доле О2, NО, NО2, поступают в преобразователь сигналов датчиков.
Резервный источник питания предназначен для постоянного поддержания требуемых потенциалов на электрохимических ячейках каналов измерения NО и NО2. Работа источника при выключенном питании газоанализатора осуществляется от аккумуляторной батареи. Подзаряд аккумуляторной батареи происходит автоматически при включении питания газоанализатора.
Вычисление и индикацию объемной доли СО2 и коэффициента избытка воздуха газоанализатор производит аналогично ГИАМ-310-02-1.
Вычисление объемной доли суммы оксидов азота (NО2) газоанализатор производит арифметическим суммированием измеренных значений объемной доли NО и NО2.
В комплект поставки входят: газоанализатор, руководство по эксплуатации, методика поверки, комплект ЗИП.
Примечания: 1. Баллоны с ГСО, входящие в комплект запасных частей, поставляются изготовителем за отдельную плату.
2. По отдельному договору могут быть изготовлены газоанализаторы с длиной пробозаборника 500 и 900 мм.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
