Продукция

Генераторы газовых смесей ГГС-У

Генератор газовых смесей ГГС-03-03

На этапе внесения в Государственный реестр средств измерений РФ


Назначение средства измерений

Генераторы газовых смесей ГГС-У (далее - генераторы) предназначены для воспроизведения единицы объемной (молярной) доли и (или) массовой концентрации определяемых компонентов (перечень приведен в таблицах 2 и 3) в бинарных газовых смесях.

Генераторы газовых смесей ГГС-У являются рабочими эталонами 1-го разряда в соответствии с ГОСТ 8.578-2014.

Описание средства измерений

Принцип действия генераторов основан на динамическом газовом смешении двух потоков газа обеспечиваемое двумя способами:

  • путем смешения чистых газов или разбавлением промежуточной газовой смеси (мод. ГГС-У, ГГС-УР). Регулирование и измерение расходов исходного газа и газа-разбавителя осуществляется при помощи тепловых регуляторов массового расхода;

  • путем смешения потоков газов, один из которых (разбавитель) регулируется и измеряется с помощью теплового регулятора массового расхода, а второй (целевой газ) задается источником микропотока (ИМ), находящимся в термостате с контролируемой температурой (мод. ГГС-У, ГГС-УТ). ИМ представляет собой ампулу с проницаемой стенкой, заполненную жидкостью или сжиженным газом. При заданной температуре вещество диффундирует через стенку ампулы в поток газа-разбавителя с постоянной скоростью, характеризующейся производительностью источника.

Генераторы газовых смесей ГГС-У выпускаются в следующих модификациях ГГС-У, ГГС-УР, ГГС-УТ которые отличаются наличием (отсутствием) рабочих каналов.

У генераторов модификации ГГС-УР имеется только канал динамического разбавления.
У генераторов модификации ГГС-УТ имеется только термодиффузионный канал.
У генераторов модификации ГГС-У имеется канал динамического разбавления и термодиффузионный канал.

Все модификации имеют возможность хранить до 4 калибровок по исходным газовым компонентам.

Требуемые значения расходов по каналам и значения объемной (молярной) доли (массовой концентрации) компонентов в приготавливаемой смеси определяются расчетным путем в ручном режиме, в автономном режиме с помощью внутреннего контроллера и в автоматическом режиме с помощью программы внешнего управления.

Генераторы конструктивно выполнены в одном блоке, в состав которого входят газовая система и устройство управления.

Газовая система включает регуляторы массового расхода, систему соединенных трубопроводов из нержавеющей стали (Х18Н10Т), смесительную камеру, клапан электромагнитный трехходовой (мод. ГГС-У), пневматическое сопротивление (мод. ГГС-У, ГГС-УТ) и термостат (мод. ГГС-У, ГГС-УТ).

На лицевой панели генераторов расположены:

- сенсорный дисплей;
- крышка термостата (только для мод ГГС-У и ГГС-УТ);
- переключатель "Защита термостата" (только для мод ГГС-У и ГГС-УТ).

На задней панели генераторов расположены:

- разъем RS-232 (RS-485, USB опционально);
- генераторы мод ГГС-У, ГГС-УР имеют три входа подачи газов: один – для газа-разбавителя и два для исходного газа;
- генераторы мод ГГС-УТ имеют один вход для подачи газа разбавителя;
- генераторы мод ГГС-УР, ГГС-УТ имеют один выход для отбора приготавливаемой смеси;
- генераторы мод ГГС-У имеют два выхода для отбора приготавливаемой газовой смеси: один – при работе в режиме смешения чистых газов (выход из смесителя) и другой – при работе с ИМ (выход из термостата).

Существует возможность управления генератором с помощью ПК. Обмен информацией с ПК осуществляется по интерфейсу последовательному радиальному RS-232 (либо опционально RS-485, USB).

Генераторы представляют собой стационарный прибор в обыкновенном исполнении по ГОСТ Р 52931-2008.

Программное обеспечение генераторов состоит из двух модулей:

Встроенное "ГГС-У контроллер". Встроенное программное обеспечение генераторов разработано изготовителем специ-ально для решения задачи приготовления газовых смесей методом динамического смешения двух потоков газа.

Автономное программное обеспечение генераторов для персонального компьютера под управлением ОС семейства Windows ® предназначено для задания режимов работы генераторов и просмотров результатов измерений в реальном времени.

Программное обеспечение является полностью метрологически значимым. Влияние программного обеспечения комплекса учтено при нормировании метрологических характеристик.

Метрологические характеристики генераторов ГГС-У (мод. ГГС-У, ГГС-УР)

Целевые компонентыДиапазон воспроизведения объемной (молярной) доли целевого компонента, %Пределы допускаемой относительной погрешности аттестации исходной ГС, %Пределы допускаемой отн. погрешности заданного значения объемной доли (молярной) целевого компонента в смеси на выходе генератора, %
Химически активные газы (NO, NO2, NH3, Cl2, HCl, HF, F2 и т.п.)

Серосодержащие газы (CH3SH, С4H10S, C2H5SH, С3Н8S, CS2, COS, SO2, H2S и т.п.)
св 1,0•10-6 - 1,0•10-3 вклменее ±2,0Формула 4. Пределы допускаемой относительной погрешности
±(св 2,0 до 4,0 вкл)Формула 5. Пределы допускаемой относительной погрешности
св 1,0•10-3 - 10 вклменее ±1,0±2,5
±(св 1,0 до 2,0 вкл)±3,0
±(св 2,0 до 3,0 вкл)±4,0
±(св 3,0 до 4,0 вкл)±5,0
С2 - С8 углеводородные газы (C2H2, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8, C4H10, С6Н14, C5H12, C6H6, C7H8, C8H10 и т.п.)

Галогеносодержащие газы (CHClF2, C2Br2F4, C2H2F4, C3F7H и т.п.)
св 1,0•10-6 – 1,0•10-3 вклменее ±2,0Формула 3. Пределы допускаемой относительной погрешности
±(св 2,0 до 3,0 вкл)Формула 4. Пределы допускаемой относительной погрешности
±(св 3,0 до 4,0 вкл)Формула 5. Пределы допускаемой относительной погрешности
св 1,0•10-3 - 10 вкл
10 - 99 вкл 1)
менее ±1,0±2,5
±(св 1,0 до 2,0 вкл)±3,0
±(св 2,0 до 3,0 вкл)±4,0
±(св 3,0 до 4,0 вкл)±4,5
H2, CO2, CO, CH4 св 1,0•10-5 - 1,0•10-2 вклменее ±2,0Формула 2,5. Пределы допускаемой относительной погрешности
±(св 2,0 до 3,0 вкл)Формула 3,5. Пределы допускаемой относительной погрешности
±(св 3,0 до 4,0 вкл)Формула 4,5. Пределы допускаемой относительной погрешности
св 1,0•10-2 - 10 вкл
10 - 99 вкл 1)
менее ±1,0±2,0
±(св 1,0 до 2,0 вкл)±2,5
±(св 2,0 до 3,0 вкл)±3,5
±(св 3,0 до 4,0 вкл)±4,5
О2, N2св 1,0•10-5 - 1,0•10-2 вкл 2)менее ±2,0Формула 3. Пределы допускаемой относительной погрешности
±(св 2,0 до 3,0 вкл)Формула 3,5. Пределы допускаемой относительной погрешности
± (св 3,0 до 4,0 вкл)Формула 4,5. Пределы допускаемой относительной погрешности
св 1,0•10-2 - 10 вкл
10 - 99 вкл 1)
менее ±1,0±2,0
±(св 1,0 до 2,0 вкл)±2,5
±(св 2,0 до 3,0 вкл)±3,5
±(св 3,0 до 4,0 вкл)±4,5
Инертные и постоянные газы (Xe, Ne, Kr,Ar, He, и т.п.)св 1,0•10-6 - 1,0•10-3 вклменее ±2,0Формула 2,5. Пределы допускаемой относительной погрешности
±(св 2,0 до 3,0 вкл)Формула 3,5. Пределы допускаемой относительной погрешности
±(св 3,0 до 4,0 вкл)Формула 4,5. Пределы допускаемой относительной погрешности
св 1,0•10-3 - 10 вкл
10 - 99 вкл 1)
менее ±1,0±2,0
±(св 1,0 до 2,0 вкл)±2,5
±(св 2,0 до 3,0 вкл)±3,5
±(св 3,0 до 4,0 вкл)±4,5

Примечание

1) - Верхний предел диапазона воспроизведения (99 %) справедлив только для модификаций ГГС-У и ГГС-УР в случаях калибровки генераторов по реальным технически чистым газам. В противном случае верхний предел диапазона воспроизведения объемной (молярной) доли составит не более 10 %. Перечень калибровочных газов согласовывается с производителем при заказе.

2) - Диапазон воспроизведения (св 1,0•10-5 - 1,0•10-2 вкл) для целевых компонентов азот [N2] и кислород [O2] возможен только при комплектовании генераторов регуляторами расхода газа с металлическими уплотнениями.

Примечание 1:

Δ(Xв)р - абс. погрешность определения содержания целевого компонента (компонента В) в газе разбавителе, %;

Xв - требуемое значение объемной (молярной) доли компонента (компонента В) в смеси, %.

Примечание 2:

Генераторы модификаций ГГС-У, ГГС-УР в стандартном варианте калибруются по газу азоту (воздуху). В зависимости от технических требований к генераторам калибровка каналов измерения и регулирования расхода может быть проведена по нескольким технически чистым газам (от 1 до 4).

Примечание 3:

Генераторы модификаций ГГС-У, ГГС-УР не предназначены для приготовления взрывоопасных смесей.

Примечание 4:

В качестве исходных целевых газов для генераторов модификаций ГГС-У, ГГС-УР должны использоваться бинарные газовые смеси – эталоны сравнения (по ТУ 2114-001-02566450-2016 и др.), ГСО-ПГС 0-го, 1-го, 2-го разряда (по ТУ 6-16-2956-01, ТУ 0272-013-20810646-2014 и др.) с содержанием определяемого компонента не более 10 % в калибровочном газе, технические чистые газы (при наличии соответствующих калибровок в генераторе), соответствующие требованиям по допускаемой относительной погрешности аттестации исходной ГС (см. метрологические характеристики генераторов модификации ГГС-У, ГГС-УТ).

В качестве газа-разбавителя для генераторов модификаций ГГС-У, ГГС-УР должны использоваться технически чистые газы и ПНГ: азот высокой чистоты (особой чистоты по ГОСТ 9293-74 или ТУ 2114-004-05798345-2009, ТУ 6-21-39-96), воздух (по ТУ 6-21-5-82), аргон сорт высший ГОСТ 10157-79 или высокой чистоты по ТУ 6-21-12-94, гелий газообразный марки “А” по ТУ 51-940-80.

В качестве газа-разбавителя для генераторов модификаций ГГС-УТ должны использоваться технически чистые газы и ПНГ: азот высокой чистоты (особой чистоты по ГОСТ 9293-74 или ТУ 2114-004-05798345-2009, ТУ 6-21-39-96), воздух (по ТУ 6-21-5-82), метан (по ТУ 51-841-87).

В качестве источника воздуха для генераторов всех модификаций могут использоваться генераторы нулевого воздуха утвержденных типов.

Метрологические характеристики генераторов модификации ГГС-У, ГГС-УТ

Источник микропотокаДиапазон воспроизведения массовой концентрации целевого компонента, мг/м3Производительность ИМ, мкг/минПределы допускаемой относительной погрешности аттестации ИМ, %Пределы допускаемой относительной погрешности генератора при работе с ИМ, %
ИМ меры 1-го разряда по ГОСТ 8.578-2014 (ШДЕК.418319.001 ТУ, ШДЕК.418319.011 ТУ, ИБЯЛ.418319.013 ТУ и др.)от 0,02 до 10,00менее 1,0±7±7
от 10 до 100более 1,0 ±5±6
ИМ меры 0-го разряда и эталоны сравнения по ГОСТ 8.578-2014от 0,02 до 10,00менее 1,0±2±4
±(от 3 до 4)±5
±5±6
от 10 до 100более 1,0±2±4
ИМ-РТ (ШДЕК.418319.007 ТУ и др.)от 0,02 до 10,00менее 1,0±5±6
ИМ-Hg (ШДЕК 418319.011 ТУ и др.)от 0,000002 до 0,00002*)
свыше 0,00002 до 1
от 0,1 до 100 нг/мин±6±7

*) - диапазон воспроизведения массовой концентрации целевого компонента 0,000002 - 0,00002 мг/м3 для ИМ-Hg возможен только при использовании генераторов модификации ГГС-УТ с верхним пределом измерения и регулирования расхода 50 дм3/мин.

Параметры расхода газовой смеси

Наименование характеристикиЗначение
ГГС-УГГС-УРГГС-УТ
Диапазон задания, и регулирования расхода газа (приведенный к температуре 20 °С и давлению 101,325 кПа), см3/мин1):
Канал 1
Канал 2
Канал 3


от 100 до 5000
от 30,0 до 500,0
от 2,00 до 40,00


от 300 до 5000
от 30,0 до 500,0
от 2,00 до 40,00


от 100 до 5000
Номинальная цена наименьшего разряда цифрового индикатора, см3/мин
Канал 1
Канал 2
Канал 3

1
0,1
0,01

1
0,1
0,01

1
Объемный расход приготавливаемой газовой смеси, дм3/минот 0,1 до 5,0от 0,3 до 5,0от 0,1 до 5,0
Пределы допускаемой относительной погрешности задания расхода газа, %:
от 5 - 20 % от верхнего предела диапазона измерения и регулирования расхода2)
св. 20 - 100 % от верхнего предела диапазона измерения и регулирования расхода

±1,0

±1,5

1) - количество каналов может изменяться от 2 до 4 в зависимости от технических требований к генераторам. Диапазоны измерения и регулирования расхода могут изменяться в зависимости от технических требований к генераторам.

2) - для 1-го канала генераторов модификаций ГГС-У и ГГС-УТ пределы допускаемой относительной погрешности генератора при измерении расхода нормируются от 2 до 20 % от верхнего предела диапазона измерения и регулирования расхода.

Технические характеристики

Наименование характеристикиЗначение
Диапазон коэффициентов разбавления (только для мод. ГГС-У, ГГС-УР) от 1 до 2500
Способ задания диапазона коэффициента разбавлениянепрерывный
Избыточное давление газа на входе, МПаот 0,15 до 0,25
Диапазон задания и поддержания температуры ИМ в термостате генераторов мод ГГС-У и ГГС-УТ, °С 1)от 30,0 до 120,0
Пределы допускаемой абсолютной погрешности термостатирования (только для мод ГГС-У и ГГС-УТ), °С:
- в диапазоне от 30 до 60 °С вкл.
- в диапазоне св. 60 до 120 °С

±0,10
±0,20
Количество одновременно используемых ИМ, шт:
- диаметр 6 мм
- диаметр от 8 до 10 мм

от 1 до 6
от 1 до 3
Размеры термостатируемой камеры (диаметр х высота), ммØ 30,0 х 150
Положение термостатагоризонтальное
Габаритные размеры генераторов (ширина х глубина x высота), ммне более 500 x 500 x 220
Масса, кгне более 20
Время прогрева, минне более 30
Количество одновременно подключаемых баллонов (только для мод. ГГС-У, ГГС-УР):
- с исходным газом
- с газом-разбавителем

1
1
Средняя наработка на отказ, ч5000
Средний срок службы, лет8
Параметры электрического питания:
- напряжение переменного тока, В
- частота переменного тока, Гц

220±22
50±1
Потребляемая мощность, В•Ане более 100
Рабочие условия применения:
- температура окружающего воздуха, °С
- атмосферное давление, кПа
- относительная влажность окружающей среды, %

от 15 до 25
от 84 до 106,7
не более 80 %

1) - Номинальная цена наименьшего разряда значения температуры термостата на дисплее генератора 0,01 °С.

Комплектность средства измерений

  • Генератор газовых смесей ГГС-У (1 шт.)
  • Руководство по эксплуатации ШДЕК.418313.109РЭ (1 экз.)
  • Паспорт ШДЕК.418313.109ПС (1 экз.)
  • Методика поверки МП-242-2168-2017 1 (экз.)
  • Комплект баллонов с исходными газовыми смесями (для мод. ГГС-У, ГГС-УР) * (1 компл.)
  • Комплект источников микропотоков газа (для мод ГГС-У, ГГС-УТ) * (1 компл)
  • Комплект штуцеров, заглушек и металлических уплотнений (1 компл.)
  • Программное обеспечение (1 компл.)

* - Состав комплекта баллонов с исходными газовыми смесями и комплекта источников микропотоков газа определяется в зависимости от метрологических характеристик генераторов и поставляется по отдельному заказу.

© ООО "МОНИТОРИНГ", 2008-2018
При цитировании материалов ссылка на сайт
www.ooo-monitoring.ru обязательна