Стационарный фотоионизационный газоанализатор ЭССА–М исполнение ЭССА–М/3 представляет собой автоматический стационарный многоблочный прибор непрерывного действия, который измеряет суммарную концентрацию органических и неорганических веществ, в том числе углеводородов нефти (кроме метана, этана и пропана), спиртов, альдегидов, кетонов, эфиров, аммиака, сероуглерода и других соединений, с потенциалом ионизации ниже 10,6 эВ.
Описание газоанализатора ЭССА–М исполнение ЭССА–М/3
Газоанализатор имеет вид взрывозащиты – «искробезопасная электрическая цепь» с уровнем взрывозащиты «ib» (Взрывобезопасный), выпускается во взрывозащищенном исполнении и применяется во взрывоопасных зонах, где по условиям эксплуатации возможно образование взрывоопасных смесей категории IIA, IIB температурных групп Т1 – Т4. Блоки концентратора сигналов, блоки реле, блок БГЕ и блок коммутатора предназначены для применения вне взрывоопасных зон, в соответствии с установленной нормативной документацией, регламентирующей применение электрооборудования во взрывоопасных зонах.
В состав газоанализатора входят следующие основные блоки:
- блок измерительные преобразователи (ИП) Ф-ИБЦ (от 1 до 4);
- блок концентратора сигналов (КС) КС-4ВИФ, предназначенный для питания ИП, приема и обработки сигналов ИП; имеет светодиодную индикацию, дисплей для отображения численного значения концентрации, 4 независимых реле для формирования управляющих релейных сигналов при выходе измеряемой концентрации за пороговые значения или при возникновении неисправности по любому ИП, одну линию связи Ethernet и две RS-485, до четырех линий RS-232 для подключения ИП и токовый выход 4 - 20 мА.
- сервисный блок (СБ), предназначенный для градуировки, проверки работоспособности и поверки ИП Ф-ИБЦ;
- вспомогательный блок – устройство для очистки ФИД, предназначенное для удаления загрязнений с окна фотоионизационной лампы и электродной системы детектора.
Дополнительно поставляются:
- блоки реле (БР) БР-1 (от 1 до 4), предназначенные для формирования управляющих релейных сигналов при выходе измеряемой концентрации за пороговые значения и/или при возникновении неисправности газоанализаторов по каждому ИП (или группе ИП), каждый блок реле имеет 9 независимых реле и линию RS-485;
- блок «GSM-Ethernet» (БГЕ), предназначенный для передачи SMS сообщений одному или нескольким абонентам при выходе измеряемой концентрации за пороговые значения или при возникновении неисправности газоанализаторов и (или) для связи блоков концентраторов, имеющих выход RS-485, с компьютером по линии связи Ethernet;
- блок коммутатора (БК) БК-1, предназначенный для построения заданной конфигурации локальной сети газоанализаторов на основе интерфейса Ethernet.
Принцип действия
В газоанализаторе используется фотоионизационный метод детектирования, который основан на ионизации молекул вакуумным ультрафиолетовым (ВУФ) излучением. В качестве ультрафиолетового источника в фотоионизационном детекторе (ФИД) используется лампа тлеющего разряда. Лампа герметично соединена с корпусом детектора. Корпус выполнен из нержавеющей стали, внутри которого находятся электроды. Внутренний объем корпуса и электроды образуют ионизационную камеру. Детектор работает следующим образом. Анализируемый воздух при помощи микронасоса прокачивается через ионизационную камеру детектора, где анализируемые вещества ионизируются ВУФ-излучением. Заряженные частицы под действием приложенного к электродам напряжения перемещаются в ионизационной камере ФИД, формируя токовый сигнал, пропорциональный концентрации вещества.
Схематичное изображения ФИД
Блоки, входящие в состав газоанализатора
| Блок | Входы / выходы / линии связи | Питание | Маркировка взрывозащиты | Степень защиты оболочки |
| Измерительный преобразователь Ф-ИБЦ | RS 232 | 24 В DC | 1Ex ib IIB T4 Gb | IP54 |
| Блок концентратора сигналов КС-4ВИФ | Ethernet (1), RS-485 (2), RS-232 (до 4 входов), релейные сигналы (3), численное значение концентрации, светодиодная сигнализация, DC +24 В | (220+22-33) В, (50 ± 1) Гц | [Ex ib Gb] IIB | IP40 |
| Устройство для очистки ФИД | - | - | - | - |
| Блок реле БР-1 | RS-485 (1), релейные сигналы (9) | 220+22-33) В
(50 ± 1) Гц |
- | P40 |
| Блок GSM-Ethernet БГЕ | Ethernet (1), RS-485 (1) SMS | +5 В | - | P40 |
| Сервисный блок СБ | RS-232 (1), численное значение концентрации, светодиодная сигнализация | встроенные литий -полимерный аккумулятор +3,7 В | 1Ex ib IIС T5 Gb Х | IP65 |
| Блок коммутатора БК-1 | Ethernet (8 линий) | (220+22-33) В, (50 ± 1) Гц | - | IP40 |
Габаритные размеры, масса и потребляемая мощность блоков газоанализаторов
| Блок | Маркировка взрывозащиты | Габаритные размеры, мм | Рабочая температура, С | Масса, кг | Наибольшая потребляемая мощность, ВА |
| Измерительный преобразователь Ф-ИБЦ | 1Ex ib IIB T4 Gb | 270х270х100 | от минус 30 до 45 | 2,1 | 2,5 |
| Блок концентратора сигналов КС-4ВИФ | [Ex ib Gb] IIB | 300х215х100 | от 0 до 45 | 2,1 | 6 |
| Блок сервисный СБ | 1Ex ib IIС T5 Gb Х | 160х100х70 | от минус 30 до 45 | 0,9 | 0,1 |
| Блок реле БР-1 | 260х150х80 | от 0 до 45 | 2,5 | 10 | |
| Блок GSM-Ethernet БГЕ | 90х110х60 | от 0 до 45 | 0,5 | 6 | |
| Блок коммутатора БК-1 | 135х320х120 | от 0 до 45 | 1.0 | 3 |
Типы кабелей, вид связи и расстояние
| Соединяемые блоки и устройства | Кабель | |||
| Тип | Сечение, мм2 | Макс. длина, м | Интерфейс | |
| ИП – КС: | ||||
| - кабель питание | КСПЭВГ* 1х2х0,5 | 0,5 | 300 | +24В |
| - кабель сигнальный | КСПЭВГ 1х2х0,5 | 0,5 | 300 | RS-232 |
| ПК – КС, БР – КС, БГЕ – КС | КСПЭВГ 1х2х0,5 | 0,5 | 1000 | RS-485 |
| ПК** – КС, БК – КС, ПК** – БК, ПК** – БГЕ | ParLan™ U/UTP Cat5e 2х2х0,52 PVC | 0,52 | 100 | Ethernet |
Примечания:
* - для питания может использоваться неэкранированный кабель;
** - ПК – персональный компьютер.
Технические характеристики стационарного фотоионизационного газоанализатора ЭССА–М исполнение ЭССА–М/3
| Характеристики | Значения |
| Отбор пробы | принудительный |
| Принцип измерения | фотоионизационный |
| Диапазон измерений, мг/м3 | 0-2000 |
| Пределы допускаемой основной погрешности: | |
| - от 0 до 10 мг/м3, % | ± 20% приведенная |
| - от 10 до 2000 мг/м3, % | ± 20% относительная |
| Предел допускаемой дополнительной погрешности от основной погрешности: | |
| - при изменении температуры окружающего воздуха на каждые 10 °С от значения 20 °С, не превышает, долей | 0,5 |
| - при изменении относительной влажности анализируемой среды на каждые 10% относительно 60% не превышает, долей | 0,2 |
| Время прогрева, мин., не более: | 30 |
| Время установления показаний на уровне 90% от измеряемой концентрации, не более, с. | 90 |
| Время выдержки перегрузки, вызванной превышением содержания определяемого компонента на 200% от верхнего предела диапазона, в течении, мин. | 5 |
| Время восстановления нормальной работы, не превышает, мин. | 5 |
| Количество порогов сигнализации | 2 |
| Диапазон сигнализации, мг/м3 | от 10 до 1999 |
| Реле: | |
| - коммутируемый ток, А | до 3,0 |
| - при напряжении, В | от 12 до 220 |
| Питание, В | 220 |
| Количество порогов сигнализации | 2 |
| Выходные/входные сигналы: | |
| - измерительный преобразователь Ф-ИБЦ | RS 232 |
| - блок концентратора сигналов КС-4ВИФ | Ethernet (1 линия) – протокол обмена ModbusTCP/IP,
RS-485 (2 линии) протокол обмена Modbus RTU, RS-232 (до 4 линий), 4 – 20 мА (до 4 линий), релейные сигналы (3), численное значение концентрации |
| - блок реле БР-1 | RS-485 (1 линия)
релейные сигналы (9) |
| Блок БГЕ | Ethernet (1 линия) – протокол обмена ModbusTCP/IP,
RS-485 (1 линия) протокол обмена Modbus RTU SMS-сообщения |
| Сервисный блок СБ | RS 232
численное значение концентрации, светодиодная сигнализация |
| Блок коммутатора БК-1 | Ethernet (8 линий) |
| Межповерочный интервал, мес. | 12 |
| Гарантийный срок, мес. | 18 |
| Срок службы газоанализатора, лет | 6 |
| Срок службы ФИД, лет | 5 |
| Средняя наработка на отказ, ч., не менее | 14000 |
| Рабочие условия применения газоанализатора: | |
| - температура окружающего воздуха: | |
| - ИП Ф-ИБЦ, блока СБ, °С | от минус 30 до 45 |
| - блоков КС-4ВИФ, БР-1, БК-1, БГЕ, °С | от 0 до 45 |
| - относительная влажность воздуха, неконденсируемая, % | от 0 до 95 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
Перечень веществ, измеряемых ФИД измерительных преобразователей Ф-ИБЦ
| № | Вещество | Величина ПДК (мр/сс), мг/м3 | Энергия ионизации, эВ |
| 1 | Аммиак | 20 | 10,15 |
| 2 | Ацетон | 800 / 200 | 9,69 |
| 3 | Бензин | 300 / 100 | – |
| 4 | Бензол | 15 / 5 | 9,25 |
| 5 | Бутанол | 30 / 10 | 9,99 |
| 6 | Бутилацетат | 200 / 50 | 10,01 |
| 7 | Винилацетат | 30 / 10 | 9,8 |
| 8 | Винилхлорид | 5 / 1* | 10,0 |
| 9 | Гексан | 900 / 300 | 10,18 |
| 10 | Дизельное топливо | 600 / 300 | – |
| 11 | Диэтиловый эфир | 900 / 300 | 9,41 |
| 12 | Изобутанол | 30 / 10 | 10,02 |
| 13 | Изобутилен | 300 / 100 | 9,43 |
| 14 | Изопропанол | 30 / 10 | 10,12 |
| 15 | Изопропиловый эфир | 100 | 9,20 |
| 16 | Керосин | 600 / 300 | – |
| 17 | Ксилол | 150 / 50 | 8,56 |
| 18 | Мазут / гексан | 1 | 8,97 |
| 19 | Метилмеркаптан | 0,8 | 9,44 |
| 20 | Метилстирол | 50 | 9,85 |
| 21 | Метилэтилкетон | 200 | 9,53 |
| 22 | Нафталин | 20 | 8,1 |
| 23 | Нефрас / бензин | 300 / 100 | - |
| 24 | Нефрас / гексан | 900 / 300 | - |
| 25 | Нитробензол | 6 / 3 | 9,92 |
| 26 | Пропилен | 100 | 9,73 |
| 27 | Сероводород | 10 | 10,46 |
| 28 | Сероуглерод | 10 / 3 | 10,13 |
| 29 | Стирол | 30 / 10 | 8,47 |
| 30 | Тетрахлорэтилен | 30 / 10 | 9,32 |
| 31 | Толуол | 150 / 50 | 8,82 |
| 32 | Трихлорэтилен | 30 / 10 | 9,45 |
| 33 | Триэтиламин | 10 | 7,50 |
| 34 | Уайт-спирит | 900 / 300 | – |
| 35 | Углеводороды нефти | 900 / 300 | – |
| 36 | Фенол | 1 / 0,3 | 8,69 |
| 37 | Хлорбензол | 100 / 50 | 9,07 |
| 38 | Циклогексан | 80 | 9,9 |
| 39 | Циклогексанол | 10,0 | |
| 40 | Циклогексанон | 30 / 10 | 9,14 |
| 41 | Этанол | 2000 / 1000 | 10,62 |
| 42 | Этилацетат | 200 / 50 | 10,11 |
| 43 | Этилбензол | 150 / 50 | 8,76 |
| 44 | 2-этилгексанол | 10 | 10,6 |
| 45 | Этилен | 300 / 100 | 10,52 |
| 47 | Этиленоксид | 3 / 1 | 10,56 |
| 48 | Этилмеркаптан | 1 | 9,29 |
Примечания:
1. Измерение массовой концентрации компонента возможно, если в воздухе присутствует только измеряемый компонент или содержание других компонентов пренебрежимо мало, если в воздухе присутствует смесь компонентов, результат измерения соответствует их суммарной массовой концентрации в пересчете на компонент, по которому отградуирован измерительный преобразователь.
2. Контроль ПДК возможен только для веществ с ПДК 10 мг/м3.
Комплект поставки
| Наименование | Обозначение | Количество, шт. |
| Блок КС-4ВИФ | ЯРКГ.411610.005 | 1 |
| Блок ИП Ф-ИБЦ | ЯРКГ413455.001 | от 1 до 4 |
| Сервисный блок СБ | ЯРКГ.418455.005 | Определяется при заказе |
| Устройство для очистки ФИД | ЯРКГ 418530 002 | 1 |
| Блок БР-1 (опция) | ЯРКГ.418455.003 | По отдельному заказу |
| Блок БК-1 (опция)* | ЯРКГ.418455.002 | По отдельному заказу |
| Блок БГЕ (опция) | ЯРКГ.418230.001 | По отдельному заказу |
| CD с программным обеспечением | 1 | |
| Блок сопряжения с компьютером (опция)** | По отдельному заказу | |
| Розетка кабельная | 22003211-01 | 1 на один ИП |
| Вилка | ОНЦ-РГ-09-4/14-В17 | 1 на один ИП |
| Розетка кабельная | РС-10 | 1 |
| Вставка плавкая 0,25 А | ВПТ6-2-0,25 | 1 |
| Микронасос | 2002 | 1 на один ИП |
| Фильтр противопылевой | PTFE 1,0 мкм, 25 мм | 3 на один ИП |
| Фильтр-поглотитель | ЯРКГ 5 886 021 | 1 на один ИП |
| Фильтр-обнулитель | ЯРКГ 5 886 015 | 1 |
| Паспорт | ЯРКГ.412168.001ПС | 1 |
| Руководство по эксплуатации | ЯРКГ412168.001РЭ | 1 |
| Методика поверки | ЯРКГ.412168.001МП | 1 |
Примечания:
* - может использоваться покупной неуправляемый промышленный Ethernet коммутатор;
** - может использоваться покупной преобразователь интерфейсов USB/RS 485.
Варианты соединения блоков газоанализатора
Блок-схема газоанализатора, состоящего из блока концентратора сигналов КС-4ВИФ и измерительных преобразователей ИП Ф-ИБЦ
Блок-схема газоанализатора, состоящего из блока концентратора сигналов КС-1, измерительных преобразователей Ф-ИБЦ – 4 шт., блоков реле БР-1 – 4 шт.
Блок-схема соединения газоанализаторов, состоящих из блока концентратора сигналов КС-4ВИФ, измерительных преобразователей ИП Ф-ИБЦ и блоков реле, с ПК по интерфейсу RS-485.
Блок-схема соединения газоанализаторов, состоящих из блока концентратора сигналов КС-4ВИФ, измерительных преобразователей ИП Ф-ИБЦ, блоков реле и блока коммутатора БК-1, с ПК по интерфейсу Ethernet.
Блок-схема соединения газоанализаторов, состоящих из блока концентратора сигналов КС-4ВИФ, измерительных преобразователей ИП Ф-ИБЦ, блоков реле и блока БГЕ, с ПК по интерфейсу Ethernet.
