Газоанализаторы многофункциональные ГИАМ-29М-1, ГИАМ-29М-2, ГИАМ-29М-3, ГИАМ-29М-4

Назначение

Газоанализаторы многофункциональные ГИАМ-29М-1, ГИАМ-29М-2, ГИАМ-29М-3, ГИАМ-29М-4 (далее - газоанализаторы) предназначены для: определения содержания оксида углерода (СО), углеводородов (СИ), кислорода (Ог), оксида азота (NO) и диоксида углерода (СО2) в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания; определения частоты вращения коленчатого вала (N’1), температуры масла (Т) двигателей внутреннего сгорания с принудительным поджигом топлива; вычисления значения коэффициента избытка воздуха (X); вычисления объемного содержания суммы оксидов азота (NOX).

Описание

Принцип измерений газоанализаторов по каналам измерения:

- оксида углерода (СО), диоксида углерода (Сг) углеводородов (СН) -оптико-абсорбционный

- кислорода (Ог), оксида азота (NO) - электрохимический;

- температуры масла (Т) - термопара;

- частоты вращения коленчатого вала (N'1) - индукционный.

Оптико-абсорбционный принцип измерений, основан на поглощении ПК-излучения анализируемым газом. Степень поглощения ПК-излучения зависит от содержания анализируемого компонента в газовой смеси. Для каждого газа существует своя область поглощения ПК-излучения, что обусловливает высокую степень избирательности этого метода.

Электрохимический принцип измерений, основан на электрохимическом окислении определяемого газа на поверхности рабочего электрода электрохимической ячейки (далее - ЭХЯ). Электрический ток, который возникает при этом, пропорционален содержанию определяемого газа в анализируемой среде.

Принцип измерений термопары основан на возникновении электрического тока в контуре, состоящем из двух проводников различного вида. Получаемый электрический ток и температура окружающей среды, воздействующая на проводники, находятся в линейной зависимости. Таким образом, чем выше температура, тем больший электрический ток вырабатывается термопарой.

Индукционный принцип измерений основан на взаимодействии двух или нескольких переменных магнитных потоков с токами, индуцированными в подвижном проводнике. Выходной величиной индукционного преобразователя является ЭДС.

Газоанализаторы представляют собой многоканальные переносные одноблочные приборы непрерывного или периодического режима работы^

|| (Госулар’" '•иыЙ оя**лр|

11 I С."., Э ‘ 1     ’’’И /

\\ \рг_____1 ftb у \

документою/ !•

Способ подачи пробы - принудительный от встроенного побудителя расхода.

Условное наименование и обозначение газоанализаторов в зависимости от наличия каналов измерений (вычислений) соответствуют данным таблицы 1.

Таблица 1

Газоанализаторы обеспечивают выполнение следующих функций:

- измерение содержания определяемых компонентов;

- измерение частоты вращения коленчатого вала (N'1) и температуры масла (Т) двигателей внутреннего сгорания с принудительным поджигом топлива (только для ГИАМ-29М-1, ГИАМ-29М-2);

- вычисления значения коэффициента избытка воздуха (X) (только для ГИАМ-29М-1, ГИАМ-29М-4);

- цифровую индикацию определяемых и вычисляемых компонентов;

- вычисление объемного содержания суммы оксидов азота (NOX) (только для ГИАМ-29М-3, ГИАМ-29М-4);

- обмен данными с ВУ по интерфейсу RS-232 или USB (для ГИАМ-29М-2 только RS-232);

- цифровую индикацию номера версии программного обеспечения (далее -ПО) и цифрового идентификатора ПО;

- самотестирование и корректировку нулевых показаний по атмосферному воздуху;

- автоматический слив конденсата (только для ГИАМ-29М-1, ГИАМ-29М-4);

- запись измеренных значений и показаний в архив.

Газоанализаторы имеют металлический корпус, установленный на 4 ножки, передние из которых имеют металлические скобы, регулирующие наклон передней панели газоанализатора. С правой стороны к корпусу газоанализатора прикреплена ручка. На передней панели располагаются кнопка включения питания, жидкокристаллический индикатор, пленочная клавиатура. На задней панели находятся:

- разъемы для подключения кабеля питания и внешних устройств «RS-232» и «USB» (только для ГИАМ-29М-1, ГИАМ-29М-3, ГИАМ-29М-4) и разъемы «ТАХОМЕТР» и «Т° МАСЛА» (только для ГИАМ-29М-1, ГИАМ-2%4*2^~^-,ч

- фильтр для отделения жидких компонентов пробы И/Ю^йстки -ее от механических примесей, установленный на кронштейне; я         )

' I р,-'‘             ,^стр1

-фильтр для очистки пробы воздуха (только для ГИАМ-29М-3, ГИАМ-29М-4);

-штуцеры «ПРОБА», «СБРОС», «ВОЗДУХ» и штуцеры «ВХОД КОНДЕНСАТА» и «ВЫХОД КОНДЕНСАТА» (только для ГИАМ-29М-1, ГИАМ-29М-4).

Внешний вид газоанализаторов приведен на рисунках 1 и 2.

1а) Внешний вид спереди

16) Вид сверху с указанием мест установки

стикеров-наклеек

Рисунок 1 - Внешний вид газоанализаторов ГИАМ-29М

Программное обеспечение

Газоанализаторы имеют встроенное программное обеспечение (далее - ПО), разработанное предприятием-изготовителем. ПО предназначено:

- для преобразования сигналов от ИК-датчика и ЭХЯ в цифровые показания газоанализатора пропорциональные содержанию определяемого компонента;

- для преобразования сигналов от термопары в цифровые показания газоанализатора пропорциональные значению температуры масла в двигателях внутреннего сгорания;

- для преобразования сигналов от индукционного преобразователя в цифровые показания газоанализатора пропорциональные значению частоты вращения коленчатого вала;

- для вычисления значения коэффициента избытка воздуха и объемного содержания суммы оксидов азота и преобразования их в цифровые показания газоанализатора;

- для обмена данными с внешними устройствами по интерфейсу RS232 и USB;

- для проведения режима самотестирования с определением работоспособности узлов;

- для управления потоком пробы через газоанализатор;

- для выдачи сообщений на экран жидкокристаллического индикатора о возможных неисправностях;

- для архивирования данных об измеренных и вычисленных каждому измерительному каналу.

Уровень защиты встроенного ПО и измерительной информации от непреднамеренных и преднамеренных изменений должен осуществляться посредством механического опечатывания и должен соответствовать уровню защиты «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

ПО газоанализатора имеет проверяемый при каждом включении и загрузке идентификатор в виде строки символов, имеющий составной формат:

N1XXXX — N2ZZZZ,

где N1 - версия файла «GIAM-29M.zip», согласно таблицы 2;

N2 -версия файла «IRsensor О1АМ-29М-1.гаг.»или «IRsensor GIAM-29M-4.rar», согласно таблицы 3;

ХХХХ - значение контрольной суммы соответствующего файла, вычисленное по алгоритму CRC16, согласно таблицы 2;

ZZZZ - значение контрольной суммы соответствующего файла, вычисленное по алгоритму CRC16, согласно таблицы 3.

Идентификационные данные должны соответствовать значениям, указанным в таблицах 2 и 3.

Таблица 2

Таблица 3

Обязательные метрологические требования

Обязательные метрологические требования приведены в таблицах 4, 5, 6.

Диапазоны измерений газоанализаторов, поверочный компонент и пределы допускаемой основной погрешности по каналам измерений соответствуют данным, приведенным в таблице 4.

Пределы допускаемой вариации показаний по каналам измерений СО, СОг, CH, О2, NO, выраженные в долях от пределов допускаемой основной погрешности 0,5.

Таблица 4

zПримечания:

° - показания в пересчете на гексан;

\    2> —-наличие канала измерения температуры масла оговаривается при заказе;

\ показания в пересчете на пропан_____________________________________

Основные технические характеристики и метрологические характеристики, не относящиеся к обязательным метрологическим требованиям Основные технические и метрологические характеристики, не относящиеся к обязательным метрологическим требованиям, приведены в таблицах 5,6.

Время прогрева газоанализатора, мин - не более 10.

Номинальное время установления показаний t=0,9 с - не более 30.

Пределы допускаемой дополнительной погрешности газоанализаторов в долях от пределов допускаемой основной погрешности по каналам измерений СО, СО2, CH, О2, NO и каналу измерений N'1, при изменении:

- температуры окружающей среды и анализируемой газовой смеси в диапазоне температур, соответствующем рабочим условиям эксплуатации, от значения температуры, при которой определялась основная погрешность 1,5;

- при изменении атмосферного давления в диапазоне, соответствующем рабочим условиям эксплуатации, от значения давления, при которой определялась основная погрешность 1,5.

Пределы допускаемой дополнительной погрешности газоанализаторов в долях от пределов допускаемой основной погрешности по каналам измерений СО, СО2, CH, О2, NO, при изменении:

относительной влажности окружающей среды в диапазоне, соответствующем рабочим условиям эксплуатации, от значения влажности, при которой определялась основная погрешность 1,5;

- при изменении относительной влажности анализируемой среды в диапазоне, соответствующем рабочим условиям эксплуатации, от значения давления, при которой определялась основная погрешность 1,5;

Пределы допускаемой суммарной дополнительной погрешности газоанализаторов по каналам измерений СО, СО2, CH, О2, NO при воздействии каждого из неопределяемых компонентов в анализируемой газовой смеси в соответствии со значениями, указанными в таблице 5, в долях от пределов допускаемой основной погрешности, не более 1,0.

Таблица 5

Примечания: * для газоанализаторов ГИАМ-29М-1, -2;** для газоанализаторов ГИАМ-29М-3, -4

Допускаемый интервал времени непрерывной работы без подзаряда блока аккумуляторного при температуре окружающей среды (20 ± 5) °C и продолжительности работы побудителя расхода не более 50 % общего времени работы, ч - не менее 6.

Предел допускаемого интервала времени работы газоанализат корректировки показаний по ГСО-ПГС - 6 месяцев.

Диапазоны показаний каналов вычислений газоанализаторов данным, приведенным в таблице 6.

Таблица 6

Электрическое питание газоанализаторов осуществляется:

- от сети переменного тока от выносного блока питания частотой (50 ± 1) Гц и напряжением, В                                                              (230+23.46);

- от бортовой сети автомобиля и от блока аккумуляторного постоянным током с напряжением, В                                                             (12+3.1>5).

Потребляемая газоанализаторами мощность при включенном побудителе расхода:

- при питании от сети переменного тока напряжением ( 230+23.46) В частотой (50 ± 1) Гц, В А - не более 40;

- при питании от бортовой сети автомобиля постоянным током с напряжением, (12+3.1>5) Вт - не более 15.

Газоанализаторы устойчивы:

- при изменении действующего значения напряжения питания от 184 до 253 В и частоты от 49 до 51 Гц при питании от сети переменного тока;

- при изменении напряжения питания постоянного тока от 10,5 до 15 В;

- к воздействию синусоидальной вибрации в диапазоне частот от 10 до 55 Гц с амплитудой смещения 0,35 мм;

- к изменению пространственного положения на угол 20° в любом направлении от рабочего;

- к изменению расхода анализируемой газовой смеси в диапазоне от 0,75 до 1,25 дм7мин.

Габаритные размеры газоанализаторов (ручка направлена вперед), мм, не более:

- длина

390;

400;

150.

6.

- ширина

- высота

Масса, кг, не более

Рабочие условия эксплуатации газоанализаторов:

а) диапазон температуры окружающей и анализируемой среды, °C для газоанализаторов ГИАМ-29М-1, ГИАМ-29М-2             от минус 20 до 40;

для газоанализаторов ГИАМ-29М-3, ГИАМ-29М-4              0 до плюс 45;

б) диапазон атмосферного давления и давления анализируемой среды

кПа                                                     от 84 до 106,7;

мм рт. ст.

от 630 до 800;

от 30 до 95;

в) диапазон относительной влажности окружающей среды при температуре 35 °C, без конденсации влаги, %

г) расход анализируемой пробы, с подключенным ко входу пробозаборником, дм7мин

- в диапазоне температур от О °C до 45 °C, не менее 0,75;

- в диапазоне температур от минус 20 °C до 0 °C, не менее 0,2;

д) максимальная температура газовой смеси на входе пробозаборника 200 °C. Газоанализаторы ГИАМ-29М-3, ГИАМ-29М-4, соответствующие требованиям Правил Российского морского регистра судоходства (РМРС) и речного регистра судоходства (РРР) устойчивы к воздействию:

- длительных наклонов до 22,5° от вертикали в любом направлении;

- качки до 30° в любом направлении с периодом от 7 до 9 с;

- вибрации с частотой от 2 Гц до 100 Гц;

- соляного (морского) тумана;

- удары с ускорением 49 м/с2 при частоте от 40 до 80 ударов в минуту.

Газоанализаторы ГИАМ-29М-3, ГИАМ-29М-4, соответствующие требованиям Правил РМРС и РРР, устойчивы в предельных условиях эксплуатации:

- к воздействию повышенной температуры, °C                            45;

- к воздействию пониженной температуры, °C                       минус 10;

- к воздействию в течении 5 суток при температуре (40 ± 2) °C

относительной влажности, %                                           ($3 .3)•

Степень защиты по ГОСТ 14254-96 IP42.

По устойчивости к воздействию климатических факторов газоанализаторы соответствуют климатическому исполнению по ГОСТ 15150-69:

- для ГИАМ-29М-1, ГИАМ-29М-2 УХЛ 2;

- для ГИАМ-29М-3, ГИАМ-29М-4 при поставке на объекты, поднадзорные РМРС, РРР М2.

По способу защиты персонала от поражения электрическим током по ГОСТ Р МЭК 60536-2006 газоанализаторы относятся к классу.

Газоанализаторы соответствуют требованиям к электромагнитной совместимости по ТР ТС 020/2011, предъявляемым к оборудованию класса А по ГОСТ Р 51522.1-2011.

Газоанализаторы соответствуют требованиям ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования».

Знак утверждения типа

наносится на средство измерений и (или) на эксплуатационные документы

Комплектность

Таблица 7 - Комплектность средства измерений

Поверка

осуществляется по документу ИБЯЛ.413311.034 МП «Газоанализатор многофункциональный ГИАМ-29М. Методика поверки», утвержденному ГЦИСИВНИИМС 11.05.2010 с Изменением № 1 от 17.04.2015.

Основные средства поверки:

ГСО-ПГС по ТУ6-16-2956-92, ТУ2114-001-00226247-2010, в баллонах под давлением:

- оксид углерода в азоте по Госреестру 10465-2014;

- диоксид углерода в азоте по Госреестру 10465-2014;

- пропан в азоте по Госреестру 10463-2014;

- кислород в азоте по Госреестру 10465-2014;

- оксид азота в азоте по Госреестру 8738-2006;

- многокомпонентные с содержание в азоте оксида углерода, диоксида углерода, кислорода, пропана 8377-2003 (06.01.663);

- многокомпонентные с содержание в азоте оксида углерода, диоксида углерода, пропана 8376-2003 (06.01.662);

-азот газообразный особой чистоты ГОСТ 9293-74.

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

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке или на эксплуатационный документ.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

ГОСТ 8.578-2008. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах

ГОСТ 13320-81. Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия

ГОСТ 31967-2012. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Нормы и методы определения

ГОСТ 14254-96. Степени зашиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)

ГОСТ 12.2.091-2012. Безопасность электрического оборудования для

измерения, управления и лабораторного применения. Часть 1. Общие требования Газоанализаторы многофункциональные ГИАМ-29М. Технические условия.

ИБЯЛ.413311.034 ТУ