ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

АНАЛИЗАТОРЫ ЖИДКОСТИ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЕ ГСП

ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

ГОСТ 27987-88

Издание официальное

Е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ М о с к ■ а

УДК 543—14.08:006.354    Группа    П63

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

АНАЛИЗАТОРЫ ЖИДКОСТИ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЕ ГСП

Общие технические условия

Potentiomclric analysers of liquid, SSI.

Genera! specifications

ОКП 42 1522

Срок действия    с    01.01.90

до 01.01.93

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на промышленные анализаторы жидкости потенциометрические (далее — анализаторы), состоящие из измерительных преобразователей (далее — преобразователи) и чувствительных элементов, предназначенные для измерения активности ионов — рХ (pH) и окислительно-восстановительных потенциалов (редокс-потенцналов) — Eh в водных растворах и изготовляемые для нужд народного хозяйства и экспорта.

1. ТИПЫ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

1.1.    Типы измерительных преобразователей анализаторов

1.1.1.    В зависимости от назначения измерительные преобразователи анализаторов изготовляют следующих типов:

1 — работающие с чувствительными элементами для измерения активности:

одновалентных катионов (в том числе для измерения pH);

одновалентных анионов;

двухвалентных катионов;

двухвалентных анионов;

2— работающие с чувствительными элементами для измерения окислительно-восстановительных потенциалов;

3 — комбинированные, работающие в сочетании с чувствительными элементами преобразователей типов 1 и 2.

© Издательство стандартов, 1989

1.1.2.    В зависимости от связи между входной и выходной электрическими цепями преобразователи изготавливают:

с гальваническим разделением входа и выхода;

без гальванического разделения входа и выхода.

1.1.3.    По конструктивному исполнению преобразователи изготавливают с устройством индикации (встроенным или выносным) или без него; одноблочными или многоблочными в виде:

блоков для настенного монтажа;

блоков для щитового монтажа;

монтажных вдвижных плат (модулей).

Преобразователи могут быть изготовлены со встроенными регуляторами для сигнализации режимом предельных значений рХ (pH), или для управления режимом технологических процессов.

1.2. Типы чувствительных элементов анализаторов

1.2.1.    В зависимости от конструктивного исполнения чувствительные элементы анализаторов подразделяют на:

погружные для монтажа в резервуарах или каналах;

проточные для монтажа в цепях трубопроводов;

магистральные;

поплавковые.

1.2.2.    В зависимости от типов применяемых электродов, установленных в ГОСТ 16286 и ГОСТ 16287, чувствительные элементы для определения pH подразделяют на типы, указанные в табл. 1.

Таблица 1

Типы Типы электродов Диапазон темпера- Диапазон давления чувстви- тельных по ГОСТ по ГОСТ тур анализируемой анализируемой среды. элементов 16287 16286 среды. 4С МПа (кгс/см*) 1 1 От —0,09 (»0,9) до 2 4 +0,025 («0,25) 3 I 5 От 0 ДО 40 4 2 От —0,09 («0,9) до +0,60 («6,0) 5 1 От —0,09 («0,9) до 6 2 5 От 25 до 100 + 0,025 («0,25) 7 2 От —0,09 («0,9) до + 0,60 («6.0) 8 I От —0,09 («0,9) до 9 3 5 От 15 до 80 + 0,025 («0,25) 10 2 От —0,09 («0,9) до +0,60 («6,0)

ГОСТ 27987-88 8С. 3 Продолжение табл. 1

Типы чувстви тельных элементов Типы электродов Диапазон температур анализируемой среды. °С Диапазон давления анализируемой среды, МПа (кгс/см2) по ГОСТ 16287 по ГОСТ 16286 11 4 б От 70 ДО 150 От —0,09 («0,9) до + 1,20 («12,0) 12 5 3 От —10 до -{-40 От —0,09 (« 0,9) до + 0,60 («6,0) 13 6 1 5 От 20 до 100 От —0,09 («0,9) до + 0.025 («0,25) 2 6 От —0,09 («0,9) до + 0.60 («6,0) 14 7 1 5 От 0 до 80 От —0,09 («0,9) до +0,025 («0,25) 2 6 От —0,09 («0,9) до + 0,60 («6,0)

1.2.3.    Типы чувствительных элементов рХ, Eh, в зависимости от применяемых измерительных электродов, вспомогательных электродов по ГОСТ 16286, температуры и давления анализируемой среды устанавливают в технических условиях на анализаторы и чувствительные элементы конкретных типов.

1.3.    В зависимости от способа соединения чувствительного элемента с преобразователем анализаторы подразделяют на:

с предварительным электронным усилителем, выделенным из преобразователя и встроенным в чувствительный элемент или установленным в непосредственной близости от него с целью увеличения допускаемого расстояния между преобразователем и электродной системой;

с предварительным электронным усилителем, встроенным в преобразователь;

с преобразователем, механически соединенным с чувствительным элементом.

1.4.    Ширину диапазона для преобразователей с устройством индикации принимают равной разности между конечным и начальным значениями шкалы.

Значения ширины поддиапазонов должны соответствовать указанным в табл. 2.

1.5.    Ширину диапазона для преобразователей без устройства индикации в единицах измерения информативного параметра входного сигнала определяют как разность значений информативного параметра входного сигнала, соответствующего начальному и ко-

Таблица 2

Тип преобразователя Ширина поддиапазонов для одновалентных ионов, рХ 1; 1,5; 2; 2,5; 5; 10; 15; 20 1 для ионов водорода, pH 1; 1,5; 2; 2,5; 5; 10; 15 для двухвалентных ионов, рХ 2,5; 5; 10; 15; 20 2 для окислительно-восстановительных потенциалов, мВ 50; 100; 150; 200; 250; 500; 750; 1000; 1500; 2000

нечному нормируемым значениям выходного сигнала, установленным для данного преобразователя.

1.6.    По устойчивости к воздействию температуры, влажности окружающей среды, защищенности от воздействия окружающей среды, устойчивости к механическим воздействиям анализаторы в обычном и экспортном исполнениях, предназначенные для районов с умеренным климатом, соответствуют группам исполнений по ГОСТ 12997.

Анализаторы, предназначенные для экспорта в районы с тропическим климатом, подразделяют на исполнения и категории размещения по ГОСТ 15150.

1.7.    Термины, используемые в настоящем стандарте, и их пояснения приведены в приложении.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1.    Анализаторы следует изготавливать в соответствии с тpe^ бованиями настоящего стандарта и технических условий на анализаторы конкретных типов по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.

2.2.    Треоования к конструкции

2.2.1.    В зависимости от исполнения анализаторы изготавлива* ют в виде комплекта, состоящего из различных конструктивных и функциональных блоков, или в виде единой конструкции.

2.2.2.    Блоки однотипных анализаторов, имеющих одинаковое назначение, должны быть взаимозаменяемыми.

2.2.3.    Электрическое сопротивление изоляции силовых цепей питания блоков анализаторов по отношению к корпусу преобразователя при температуре окружающего воздуха (20±5)°С и относительной влажности от 30 до 80% должно быть не менее 40 МОм.

2.2.4.    Электрическая изоляция силовых цепей питания анализаторов по отношению к корпусу преобразователя должна в течение 1 мин выдерживать испытательное напряжение 1,5 кВ практиче-

ГОСТ 17987-88 С. S

ски синусоидального переменного тока частотой 50 (60) Гц при температуре окружающего воздуха (20±5)°С и относительной влажности от 30 до 80%.

2.2.5.    Сопротивление изоляции цепи измерительного электрода арматуры чувствительных элементов должно превышать значение сопротивления измерительного электрода не менее чем в 1000 раз. Конкретное значение устанавливают в технических условиях на чувствительные элементы конкретных типов.

2.2.6.    Сопротивление изоляции цепи вспомогательного электрода арматуры чувствительных элементов должно быть не менее 1-10⁹ Ом при температуре окружающего воздуха (20±5)^СС и 80% влажности.

2.2.7.    Элементы анализаторов, находящихся в непосредственном контакте с анализируемой средой, должны быть изготовлены из материалов, устойчивых к воздействию анализируемой среды.

2.2.8.    Чувствительные элементы должны быть герметичными при давлении анализируемой среды, значения которых для измерения pH приведены в табл. 1; для измерения рХ и Eh — в технических условиях на анализаторы и чувствительные элементы конкретных типов.

2.2.9.    По требованию заказчика анализаторы с применением микропроцессорной техники должны обеспечивать автоматическую диагностику технического состояния и автоматическую калибровку.

2.2.10.    Массу и потребляемую мощность анализаторов устанавливают в технических условиях на анализаторы конкретных типов.

2.3.    Требования к условиям эксплуатации анализаторов по защищенности от воздействия окружающей среды (температуры и влажности), устойчивости к механическим воздействиям, а также к упаковке при транспортировании — по ГОСТ 12997; параметры анализируемой среды — по техническим условиям на анализаторы конкретных типов.

Требования к анализаторам взрывобезопасного и искробезопас-ного исполнений — по ГОСТ 22782.0.

2.4.    Т р е б о в а н и я к входным и выходным сигналам

2.4.1.    Выходные сигналы анализаторов, предназначенные для информативной связи с другими приборами, должны соответствовать:

частотные электрические непрерывные — ГОСТ 26.010;

электрические кодированные—ГОСТ 26.014;

электрические непрерывные—ГОСТ 26.011.

2.4.2.    Виды выходных сигналов и пределы их изменения должны быть указаны в технических условиях на анализаторы конкретных типов.

2.4.3. Номинальную статическую характеристику преобразования устанавливают в технических условиях на анализаторы конкретных типов в виде таблицы или уравнения

У=к(Хп ом-Я„),    (1)

где У — информативный параметр выходного сигнала, соответственно выраженный в единицах тока или напряжения; k — отношение верхнего предела измерения информативного параметра выходного сигнала к нормирующему значению информативного параметра входного сигнала;

А'ном — номинальное значение информативного параметра входного сигнала;

Ян — нижний предел измерения информативного параметра входного сигнала.

В таблице, приведенной в технических условиях на анализаторы конкретных типов, должны быть указаны значения информативного параметра входного сигнала Я_НОм не менее, чем для пяти точек конкретной статической характеристики преобразования, причем одна из точек должна соответствовать нижнему пределу измерения информативного параметра входного сигнала, а другая — верхнему.

Для преобразователей типа 1, комплектуемых чувствительными элементами с нормируемыми координатами изопотенциальной точки, значения нижнего и верхнего пределов измерения информативного параметра входного сигнала и его номинальное значение (Я„ом=Е_Х) определяют по градуировочной характеристике

/:_х⁼—Е_н—St(pX—рХ_и)-^- ,    (2)

где Е_х — значение информативного параметра входного сигнала, соответствующее значению рХ в пределах статической характеристики преобразования, установленное для преобразователя конкретного типа, мВ;

Е„ и рХ„—номинальные значения координат изопотенциальной точки чувствительного элемента, на которые настроен преобразователь конкретного типа, мВ и рХ;

St — значение крутизны характеристики чувствительного элемента, на который настроен преобразователь конкретного типа, мВ/рХ; п — валентность ионов.

Для преобразователей типа 2, комплектуемых чувствительными элементами с ненормируемыми координатами изопотенциальной точки, значения верхнего и нижнего пределов измерения информативного параметра входного сигнала соответственно равны конечному и начальному значениям шкал, а их значения должны находиться в пределах шкалы.

ГОСТ 17987—*8 С. 7

2.4.4. Анализаторы должны иметь выход на стандартное устройство регистрации и (или) обработки и использования информации.

Устройства могут быть встроенными в анализатор.

2.5.    Т р е б о в а н и я к параметрам питания

Параметры электрического питания от сети однофазного переменного тока напряжением 220 В при частоте (50+1) Гц.

Допускаемое отклонение напряжения питания в пределах от плюс 10 до минус 15%.

Допускается изготавливать анализаторы с питанием от сети частотой (60+1) Гц.

2.6.    Требования к нормируемым метрологическим характеристикам

2.6.1.    Устанавливают следующие метрологические характеристики анализаторов:

пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразователя;

изменение выходных сигналов (показаний) преобразователей, вызванные изменением влияющих величин;

динамические характеристики;

стабильность выходных сигналов (показаний);

диапазон измерений (пределы измерений).

2.6.2.    Пределы измерений и пределы допускаемой основной абсолютной погрешности анализаторов устанавливают в технических условиях на анализаторы конкретных типов.

2.6.3.    Пределы допускаемого значения основной абсолютной погрешности преобразователей следует выбирать из ряда: +0,02; +0,05; ±0,1 pH (рХ) и ±2,0; ±5,0; ±10,0 мВ.

Конкретные значения основной абсолютной погрешности устанавливают в технических условиях на анализаторы конкретных типов.

2.6.4.    Наибольшие допускаемые значения пульсаций сигналов постоянного тока преобразователя не должны превышать 0,6 предела допускаемого значения основной погрешности преобразователей.

2.6.5.    Наибольшие допускаемые изменения погрешности преобразователей по выходному сигналу (показанию) ДI (|) следует нормировать отдельно для каждого влияющего фактора (параметра) в виде границы зоны вокруг действительного значения основной погрешности. Границы зоны указывают в долях от предела допускаемой основной погрешности преобразователей.

Внешние влияющие факторы и наибольшие их изменения должны соответствовать указанным в табл. 3.

2.6.6.    Стабильность выходных сигналов (показаний) преобразователей следует нормировать временем непрерывной работы без ручной корректировки (не менее 24 ч), в течение которого изме-

Внешние- капающие факторы и границы их изменений

1.    Температура окружающего воздуха на каж-дыс 10*С номинального значения (20А2)°С

2.    Напряжение литания от плюс 10 до минус

15% номинального значения напряжения 220 В_

3.    Частота питающего тока на каждые ±2% номинального значения 50 Гц

4.    Напряженность внешнего магнитного поля

до 400 Л/м_

5.    Сопротивление в цепи измерительного электрода на каждые 500 МОм — от 0 до 1000 МОм

6.    Сопротивление в цепи вспомогательного эле-ктрода на каждые 10 кОм — от 0 до 20 кОм

7.    Напряжение переменного тока частотой 50 Гц:

до I В н цепи «корпус-земля»;

до 50 мВ в цепи вспомогательного электрода

8 Напряжение постоянного тока *1.5В в цепи «земля-раствор» иа каждые 1000 Ом сопротивления вспомогательного электрода

Таблица 3

Наибольшнг допускаемое измгнеинм погрешисчти преобразователей по выходному сигналу (показанию) Л/ (1) в долях от основной погрешности для преобразователей типов 1 г Ширина поддиапазонов. рХ Ширина поддиапазонов. мВ 1.0; 1.5 2.0; 2.5 5.0 10.0; 15.0; 20.0 50 100; 150 200; 250 500; 750; 1000; 1500: 2000 2.0 2.0 1.0 0.5 2.0 1.5 1.0 0.75 1.5 0.5 1.0 0,75 0.5 0.5 0.25 0.1 0.5 0.25 0.125 2.0 1.0 0.5 0.5 0,25 0.25 0.5 0.25 0.25 0.25 0.125

С. 8 ГОСТ 27987-88

0.1

ГОСТ 27987-88 С. 9

нения значения выходного сигнала (показания) не превысят предела допускаемого значения основной погрешности.

2.G.7. Время установления выходных сигналов (показаний) преобразователей не должно превышать 10 с.

2.7.    Преобразователи должны иметь автоматическую и (или) ручную термокомпенсацию температурных изменений ЭДС первичных преобразователей.

Пределы температурной компенсации должны быть указаны в технических условиях на преобразователи конкретных типов.

Погрешность температурной компенсации преобразователей не должна превышать удвоенного значения предела допускаемой основной погрешности.

Допускается отсутствие термокомпенсации при измерении pH (рХ), Eh в узком диапазоне при постоянной температуре анализируемой среды.

2.8.    Время прогрева преобразователей и установление теплового равновесия, отсчитываемое от момента включения преобразователя в сеть питания до момента установления постоянного показания (выходного сигнала) должно быть не более 120 мин и должно быть установлено в технических условиях на преобразователи конкретных типов.

2.9.    Преобразователи должны выдерживать в течение 2 ч перегрузку по входному сигналу, равному сумме напряжения, соответствующего верхнему пределу измерения (конечному значению шкалы) и 25% напряжения, соответствющего установленному значению п. 1.5.

2.10.    Технические требования к вспомогательным электродам— по ГОСТ 16286.

2.11.    Технические требования к измерительным электродам pH— по ГОСТ 16287.

2.12.    Технические требования к измерительным электродам рХ

2.12.1.    Потенциал электродов в контрольном растворе при температуре (25±1)°С относительно образцового электрода сравнения 2-го разряда по ГОСТ 17792, находящегося в насыщенном растворе хлористого калия при температуре в диапазоне от 15 до 30°С, следует устанавливать в технических условиях на электроды конкретных типов.

2.12.2.    Электрическое сопротивление при температуре (25сЕ5)°С следует устанавливать в технических условиях на электроды конкретных типов.

2.12.3.    Селективность, термостойкость, предельные значения линейного диапазона электродной характеристики электродов, отклонение потенциала электродов от линейности электродной характеристики следует устанавливать в технических условиях на