Газоанализатор монооксида углерода (CO)
NLA-30
Газоанализатор NLA-30 предназначен для непрерывных автоматических измерений объёмной доли или массовой концентрации монооксида углерода (CO) в атмосферном воздухе, воздухе рабочей зоны и технологических газовых смесях, а также в системах контроля промышленных выбросов при использовании системы разбавления пробы.
Принцип действия — недисперсионное инфракрасное поглощение на длине волны 4,7 мкм с корреляцией по газовому фильтру, которая исключает влияние водяного пара. Многоходовая кювета с системой зеркал увеличивает оптический путь и позволяет измерять низкие концентрации CO. Встроенный термокаталитический модуль обеспечивает автоматическую установку нуля.
Диапазоны измерения: 0–62,0 мг/м³ (0–50 млн-1) или 0–350,0 мг/м³ (0–300 млн-1). Предел допускаемой основной погрешности — ±10 %. Межповерочный интервал — 1 год.
Газоанализатор NLA-30 выполняет непрерывные автоматические измерения объёмной доли или массовой концентрации монооксида углерода (CO) в атмосферном воздухе, в воздухе рабочей зоны и в технологических газовых смесях, а также в системах контроля промышленных выбросов при использовании системы разбавления пробы.
Прибор работает автономно или в составе системы; возможна настольная и стоечная установка.
Области применения
- системы контроля качества окружающего воздуха
- системы непрерывного обнаружения выбросов газа
- обнаружение источников загрязнения окружающей среды
- оценка влияния погоды на загрязнение окружающей среды
- обнаружение CO в целях безопасности
Принцип измерения
В основе работы лежит закон Бугера — Ламберта — Бера, связывающий поглощение излучения характеристической длины волны с концентрацией газа и длиной оптического пути.
Инфракрасный луч от источника проходит через колесо корреляции и измерительную кювету с системой зеркал, увеличивающей длину оптического пути, и регистрируется детектором. Перед детектором установлен оптический фильтр, пропускающий излучение на длине волны 4,7 мкм — в пике поглощения CO. Более длинный оптический путь повышает чувствительность и позволяет измерять низкие концентрации.
Водяной пар также поглощает излучение в области 4,7 мкм, поэтому в оптическом пути установлен газовый корреляционный фильтр — вращающееся колесо корреляции:
| Элемент колеса | Назначение |
|---|---|
| Камера с CO | Высокая концентрация CO полностью поглощает излучение на характеристической длине волны; детектор регистрирует постоянный эталонный сигнал |
| Камера с азотом | 100 % азота, не поглощающего ИК-излучение; используется при измерении CO |
| Маска | Полностью перекрывает источник излучения; используется для регистрации фона |
Путь пробы
В режиме измерения трёхходовой клапан переключён на подачу пробы. Газ последовательно проходит:
- фильтр механических частиц на входе
- датчик давления измерительной камеры
- герметичную газовую кювету, где выполняется измерение
- ограничитель потока
- датчик давления на линии насоса
- встроенный насос и линию сброса
В режиме градуировки клапан переключается на линию нулевого газа / ПГС. Нулевой воздух для автоматической установки нуля вырабатывает встроенный термокаталитический модуль.
- Метод измерения — инфракрасное поглощение с корреляцией по газовому фильтру
- Два диапазона на выбор при заказе: 0–50 или 0–300 млн-1
- Многоходовая кювета с системой зеркал для измерения низких концентраций CO
- Встроенный термокаталитический модуль генерации нулевого воздуха для автоматической установки нуля
- Оптимизированное время отклика благодаря адаптивной фильтрации сигналов
- Непрерывная самодиагностика с сигнализацией неисправностей и архивом аварийных сигналов
- Цветной сенсорный дисплей 7″
- Измерение продолжается во время работы оператора с меню прибора
- Большая ёмкость памяти, автоматическое сохранение данных с интервалами 1 мин, 5 мин и 1 ч
- Экспорт данных на USB-накопитель
- Двунаправленные порты RS-232, RS-485, Ethernet (опция)
- 8 цифровых (релейных) выходов состояния
- Единицы измерения: млрд-1 (ppb), млн-1 (ppm), мкг/м³, мг/м³
- Средний срок службы — не менее 10 лет
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Метод измерения | ИК-поглощение |
| Диапазон измерения CO (нижний) | от 0,0 до 62,0 мг/м³ (от 0,0 до 50 млн-1) |
| Диапазон измерения CO (верхний) | от 0,0 до 350,0 мг/м³ (от 0,0 до 300 млн-1) |
| Единицы измерения | нмоль/моль (ppb), мкмоль/моль (ppm), мкг/м³, мг/м³ |
| Предел допускаемой основной приведённой погрешности, нижний диапазон, в поддиапазоне 0,0–2,5 мг/м³ | ±10 % |
| Предел допускаемой основной относительной погрешности, нижний диапазон, в поддиапазоне 2,5–62,0 мг/м³ | ±10 % |
| Предел допускаемой основной приведённой погрешности, верхний диапазон, в поддиапазоне 0,0–2,3 мг/м³ | ±10 % |
| Предел допускаемой основной относительной погрешности, верхний диапазон, в поддиапазоне 2,3–350,0 мг/м³ | ±10 % |
| Температура окружающей среды | от +5 до +40 °С |
| Относительная влажность | от 0 до 95 %, без конденсации |
| Атмосферное давление | от 80 до 106,7 кПа |
| Расход пробы | 800 ± 150 см³/мин |
| Время прогрева | 30 минут (рекомендуемое) |
| Интерфейсы | RS-232, RS-485, Ethernet (опция) |
| Дисплей | цветной сенсорный, 7″ |
| Электропитание | 230 В ± 10 %, 50 ± 1 Гц |
| Номинальная мощность | 400 Вт |
| Размеры (Д×Ш×В) | 635×430×178 мм |
| Масса | не более 20,0 кг |
| Средний срок службы | не менее 10 лет |
| Средняя наработка до отказа | не менее 24000 ч |
| Межповерочный интервал | 1 год |
Диапазон измерения (нижний или верхний) выбирается пользователем и определяется перед заказом.
Передняя панель
- Панель управления — цветной сенсорный экран для ввода команд и отображения результатов
- Кнопка включения питания
Задняя панель
| Элемент | Назначение |
|---|---|
| Сброс | Штуцер Ø ¼″ для подключения линии сброса |
| Вход нулевого воздуха / градуировочного газа | Штуцер Ø ¼″ для подключения к динамическому калибратору |
| Вход пробы | Штуцер Ø ¼″ для пробы |
| Входной фильтр | Фильтрация от механических частиц (фторопластовый фильтр Ø 47 мм, поры 5 мкм) |
| Вентилятор | Охлаждение внутренних компонентов |
| Разъём питания | Подключение кабеля питания |
| Цифровые выходы, аналоговые выходы, цифровые входы | Зарезервировано |
| RS-485, RS-232, Ethernet | Передача данных |
Внутреннее устройство
| Узел | Назначение |
|---|---|
| Измерительный блок | Измерение поглощения ИК-излучения монооксидом углерода |
| Встроенный насос | Отбор пробы и её прохождение по газовому контуру |
| Датчик давления | Измерение давления пробы |
| Электромагнитный клапан | Переключение подачи пробы / ПГС |
| Термокаталитический модуль | Генерация нулевого воздуха для автоматической установки нуля |
| Материнская плата | Сбор, обработка данных и управление: процессор, память, интерфейсы сенсорного экрана, управления и отображения |
| Плата аналоговых / цифровых выходов | Вывод интерфейсов RS-232 и RS-485, 8 цифровых (релейных) выходов |
| Плата дисплея | Управление экраном |
| Блок питания | Питание 24 В / 12 В |
| Вентилятор | Охлаждение внутренних компонентов |
Электронная подсистема включает цепи управления ИК-источником, измерения давления, обработки сигналов и терморегуляции.
Управление — с цветного сенсорного экрана 7″. После включения прибор показывает экран измерения: строку состояния с датой и временем, измеренную концентрацию CO, СКО и расход пробы. С главного экрана доступны четыре меню.
| Меню | Возможности |
|---|---|
| ПОКАЗАНИЯ | Экран текущих измерений |
| НАСТРОЙКИ | ДИАГНОСТИКА — рабочие параметры (концентрация CO, интенсивность излучения, температура и давление в кювете, расход и давление газа, температура корпуса); ПАРАМЕТРЫ — диапазон, единицы измерения, сглаживание, скользящее среднее, нижний и верхний пределы, порог, фильтр; ТЕСТ — проверка состояния отдельных компонентов |
| ДАННЫЕ | ИЗМЕРЕНИЯ — архив с интервалами 1 мин, 5 мин и 1 ч, просмотр по дате и экспорт на USB-накопитель (FAT32); КАЛИБРОВКА — история установок нуля и градуировок; АВАРИИ — журнал аварийных сигналов; О СИСТЕМЕ — версии ПО и аппаратной части, серийный номер |
| КАЛИБРОВКА | НОЛЬ, ШКАЛА, ДАТЧИКИ (давление и расход) |
Передача данных
- RS-232 (используется по умолчанию; кабель DB9 «прямой»)
- RS-485
- Ethernet (RJ45)
- По умолчанию результаты передаются в млрд-1 (ppb)
Установка нуля
- В меню «КАЛИБРОВКА» выбрать «НОЛЬ», нажать «СТАРТ» и выбрать канал: «ПРОБА» или «ПНГ/ПГС». Доступна «Автокалибровка нуля» по нулевому воздуху встроенного термокаталитического модуля.
- Подавать нулевой газ рекомендуется дольше 10 минут; контролировать стабильность по графику и СКО.
- При СКО ≤ 0,05 нажать «ВВОД» (кнопка активна через 1 минуту после старта).
Градуировка шкалы
- В меню «КАЛИБРОВКА» выбрать «ШКАЛА», нажать «СТАРТ» и выбрать канал.
- Ввести концентрацию CO в ПГС в млн-1 (ppm); рекомендуемая концентрация — 80 % диапазона.
- При СКО ≤ 0,5 нажать «ВВОД».
В подменю «ДАТЧИКИ» калибруются датчики давления и расхода по аттестованным эталонным средствам измерений.
Периодичность
Первые три месяца эксплуатации градуировку рекомендуется выполнять раз в 2 недели, далее — не реже 1 раза в месяц. В передвижных лабораториях — перед каждым выездом.
Газоанализатор подлежит поверке, межповерочный интервал — 1 год. Контроль работоспособности — по методике поверки 91441-24.
| Работа | Периодичность |
|---|---|
| Градуировка | 1 месяц (рекомендуемая) |
| Замена входного пылевого фильтра | 2 недели |
| Проверка оптических, электрических и газовых параметров | 2 недели |
| Проверка герметичности | 6 месяцев |
| Замена соленоидного клапана (тип 1) | 1 год |
| Замена засыпки термокаталитического модуля автоматической установки нуля | 1 год |
При работе в запылённой среде, при наличии агрессивных компонентов или высоком содержании химически активных веществ в пробе расходные материалы требуют более частой замены.
Номинальные рабочие параметры (меню «ДИАГНОСТИКА»)
| Параметр | Номинальное значение |
|---|---|
| Расход пробы, см³/мин | 800 ± 150 |
| Температура в ячейке, °С | 45 ± 1 |
| Давление в ячейке, бар | 0,79–1,01 |
| Давление насоса, бар | 0,34–0,55 |
| Интенсивность сигнала, В | 1,6–3,5 |
| Опорный детектор, В | 1,6–3,5 |
| И/О | 1,15–1,3 |
| Температура корпуса, °С | 10–40 |
Проверка герметичности: при заглушённом входе пробы расход должен быть ниже 50 см³/мин в течение 60 с. Входной фильтр заменяется через фильтродержатель на задней панели; новый фильтр берут пинцетом или в перчатках.
Аварийные сигналы
| Код | Неисправность | Возможная причина |
|---|---|---|
| 21 | Температура корпуса вне допустимых пределов | Высокая температура окружающей среды; не работает вентилятор; заблокировано вентиляционное отверстие |
| 41 | Расход пробы вне допустимых пределов | Не работает насос; заблокирован сброс или ограничитель потока; засорён пылевой фильтр; неисправен датчик давления или материнская плата |
| 52 | Сигнал детектора вне допустимых пределов | Требуется настройка ИК-источника; неисправен модуль НДИК или колесо корреляции |
| 53 | Опорный сигнал вне допустимых пределов | Требуется настройка ИК-источника; неисправен модуль НДИК или колесо корреляции |
| 61 | Результаты градуировки вне допустимых пределов | Неверно задана целевая концентрация; длительное отсутствие градуировки (дрейф) |
| 66 | Ошибка ЭСППЗУ | Неисправна материнская плата |
| 74 | Ошибка TF-карты | Проверить TF-карту на материнской плате |
| 75 | Ошибка связи модуля CO | Неисправна связь с модулем НДИК, линия связи или материнская плата |
| 99 | Запуск системы | — |
Работы внутри корпуса (замена клапана, засыпки термокаталитического модуля, настройка ИК-источника) выполняют квалифицированные специалисты сервисной службы.
| Наименование | Обозначение | Количество |
|---|---|---|
| Газоанализатор | NLA-30 | 1 шт. |
| Комплект ЗИП | по заказу | |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. | |
| Паспорт | 1 экз. |
Состав комплекта ЗИП определяется при заказе. В базовую поставку входит комплект из 25 фторопластовых входных фильтров Ø 47 мм (поры 5 мкм), один из них установлен в прибор на заводе.