4. Поверка газоанализаторов

Из числа описанных ранее газоанализаторов на СТО при техническом обслуживании автомобилей наибольшее распространение получили переносные газоанализаторы для определения концентрации СО в отработавших газах "Infralit" и "Elkon S-105/A".

Схема прибора "Infralit" (ГДР), поясняющая принцип его действия, представлена на рис. 19. Как видно из схемы, недисперсное инфракрасное (ИК) излучение от двух накаленных спиралей фиксируется параболическими зеркалами. Камера сравнения заполнена свободным воздухом, не поглощающим ИК-излучение. В нижней, рабочей камере продуваемый газ поглощает из общего спектра лучи соответствующей длины волны. Таким образом, в лучеприемник (детектор) поступают два потока ИК-лучей различной интенсивности. Возникающее в результате поглощения понижение интенсивности ИК-излучения соответствует концентрации компонента СО в отработавших газах. Инфракрасный газоанализатор чувствителен к изменению температуры, поэтому газ фильтруют, удаляют конденсат, стабилизируют его температуру с помощью холодильника и насосом подают с постоянной скоростью в анализатор. Для ослабления влияния наружной температуры прибор оборудован встроенным термостатом.

Рис. 19. Принципиальная схема газоанализатора 'Infralit': 1 - зонд; 2 - фильтр с сепаратором конденсата; 3 - фильтр тонкой очистки; 4 - мембранный насос; 5 - излучатель с параболическим зеркалом; 6 - колесо бленды с двигателем; 7, 8 - измерительная и сравнительная кюветы; 9 - приемник излучения; 10 - усилитель; 11 - индикатор; 12 - регистрирующий прибор

Поверка газоанализаторов "Infralit" проводится при температуре окружающей среды 293±5К, относительной влажности от 30 до 80%, атмосферном давлении 0,1 ±0,0034 МПа и напряжении электрической сети переменного тока U = 220 В с частотой 50 Гц.

Перед проведением поверки к газоанализатору подсоединяется газоотборный зонд, подготавливаются баллоны с аттестованными поверочными газовыми смесями, состав и параметры которых представлены в табл. 12. Баллоны с газовыми смесями заблаговременно (не менее 10 ч) выдерживают в помещении, где проводится поверка. Фильтр грубой очистки газоанализатора очищается, из сборника конденсата выливается вода, с газоотборного зонда очищается нагар, в фильтр тонкой очистки устанавливается один листок фильтрующего элемента. При .отсутствии в комплекте газоанализатора он изготавливается из фильтровальной бумаги по ГОСТ 12026-66. Для проведения поверки используется контрольный технически исправный автомобиль любой марки.

Таблица 12

Поверочные газовые смеси в баллонах под давлением поставляются заводами В/О "Союзкислород".

Внешний осмотр газоанализатора заключается в проверке его функционирования и отсутствия дефектов на корпусе, шкале,- газосборнике и соединительных шлангах. Клавишный переключатель должен работать свободно и надежно фиксироваться в рабочих положениях. Корпус и верхняя панель прибора не должны иметь механических повреждений, влияющих на эксплуатационные качества прибора.

Перед поверкой газоанализатора проводится проверка герметичности его измерительного тракта по схеме, показанной на рис. 20. Шланг, идущий с выхода газоанализатора, заглушается медицинским зажимом или струбциной. Затем открывается вентиль баллона с нулевым газом но и, постепенно открывая вентиль точной регулировки, по водяному манометру устанавливается перепад давления 980 Па. После этого вентиль точной регулировки закрывается и по интенсивности снижения давления судят о герметичности измерительного тракта. Система считается достаточно герметичной, если в течение 60 с показания манометра уменьшаются не более чем на 98 Па.

Рис. 20. Схема проверки герметичности измерительного тракта: 1 - баллон с нулевой газовой смесью; 2 - вентиль баллона; 3 - редуктор; 4 - вентиль точной регулировки; 5 - тройник; 6 - образцовый водяной манометр; 7- резиновый шланг газоотборника; 8 - заглушка; 9 - ротаметр РС-3А; 10 - газоанализатор 'Infralit'; 11 - фильтр грубой очистки газа; 12 - газоотборный зонд

Опробованием производится оценка возможности измерения концентрации СО в отработавших газах автомобиля. Последовательность этого следующая: включать прибор - при этом должна загореться лампочка под выключателем, включить насос и через одну минуту проверить положение стрелки измерительного прибора.

Если стрелка не установилась на нулевую отметку, то при помощи винтов 0 на верхней панели и боковой стенке она устанавливается на нуль.

Затем следует нажать на клавишу ∇, и стрелка прибора должна установиться напротив деления шкалы 4,5%. Если стрелка не устанавливается напротив деления 4,5%, то ее положение регулируется винтом, обозначенным ∇. После этого выключается клавиша ∇ - стрелка должна вернуться в нулевое положение.

В противном случае операции с винтами 0 и ∇ повторяются.

Затем газоанализатор подключается к выхлопной трубе контрольного автомобиля, двигатель которого прогрет не менее чем до ЗЗЗК, и измеряется содержание СО в отработавших газах.

Определение основной погрешности газоанализатора проводится по схеме, показанной на рис. 20, но с выхода газоанализатора снимается зажим. В схему поверки последовательно подключаются баллоны с газовыми смесями HO, H1, H2.

Выход газоанализатора соединяется с ротаметром PG-3A, выход которого подсоединяется к трубке для отвода отработавших газов.

Замена баллонов с поверочными газовыми смесями проводится по схеме HO-H1-H2-H1-HO. Количество таких циклов должно быть не менее трех.

Измерение поверяемого параметра производится в следующей последовательности: включить прибор, открыть вентиль баллона с газовой смесью, постепенно открывая вентиль точной регулировки, установить расход рабочей смеси равным 20 делениям по ротаметру, произвести измерение по шкале прибора.

Рис. 21. Основные обозначения лицевой панели газоанализатора 'Infralit': 1 - вход газа с фильтром тонкой очистки; 2 - клавиша включения электрической сети; 3 - клавиша установки нуля; 4 - винт установки нуля; 5 - клавиша установки заданной чувствительности индикатора; 6 - винт регулировки чувствительности

Приведенная погрешность δ показаний поверяемого газоанализатора при каждом измерении определяется по формуле:

(18)

где C₀ -концентрация СО в газовой смеси по паспорту на баллон; C_и -концентрация СО, отсчитанная по шкале поверяемого газоанализатора; 10 - предел измерения шкалы газоанализатора.

Газоанализатор признается годным, если наибольшая погрешность измерения для любой из газовых смесей не превышает ±5%,

Поверка газоанализатора проводится 2 раза в год, но один раз в неделю проверяется правильность установки стрелки на нуль и показаний при работе с газом из баллона H2.

При поверке газоанализаторов, принцип действия которых основан на дожигании отработавших газов, применяется метод поверки, в котором основная погрешность определяется сравнением с показанием образцового газоанализатора.

Ниже порядок такой поверки рассматривается на примере газоанализатора "Elkon S-105/A" с помощью газоанализатора "Infralit".

Проверяются и очищаются от нагара клапан для ввода контрольного газа и клапан для ввода атмосферного воздуха.

Внешним осмотром проверяется состояние корпуса прибора и его передней панели, переключателя и индикатора. Корпус и передняя панель прибора не должны иметь механических повреждений, переключатель должен свободно устанавливаться в любое из предусмотренных положений.

Для проверки герметичности газоотборного устройства и соединительного шланга собирается схема, аналогичная рис. 22. С помощью редуктора по'U-образному манометру в системе устанавливается давление 0,98-1,47 кПа и закрывается вентиль 2 баллона 1. В этом состоянии время снижения давления на 0,098 кПа должно быть не менее 60 с. В противном случае система считается негерметичной и до устранения неисправности дальнейшая поверка газоанализатора не проводится. При отсутствии баллона с нейтральным газом величина давления на U-образном манометре устанавливается с помощью спринцовки.

Рис. 22. Схема проверки герметичности газоотборного устройства соединительного тракта газоанализатора 'Elkon S-105/A' с помощью баллона с нейтральным газом: 1 - баллон; 2 - вентиль баллона; 3 - редуктор; 4 - вентиль точной регулировки; 5 - тройник; 6 - образцовый водяной манометр; 7 - газоотборный зонд; 8 - заглушка

Определение основной погрешности газоанализатора проводится в следующей последовательности.

1. При помощи зажимов в красной (+) и черной (-) резиновых оболочках газоанализатор подключается к аккумуляторной батарее, включается и прогревается не менее 5 мин.
2. С помощью винта "CAL control" проверяется установка стрелки прибора на нуль. Затем нажимают на кнопку под надписью "CAL control" - стрелка должна установиться в пределах красного сектора шкалы. В противном случае установка стрелки в пределах красного сектора осуществляется винтом "CAL", находящимся на задней стенке прибора. Если стрелка не возвращается в нулевое положение, то все описанные выше операции следует повторить.
3. Сравнение показаний поверяемого и образцового приборов производится по схеме, показанной на рис. 23. Если питание газоанализатора осуществляется от аккумуляторной батареи автомобиля, то в период пуска его двигателя газоанализатор от батареи обязательно следует отсоединить. Газоприемники поверяемого и образцового газоанализаторов вставляются в выхлопную трубу автомобиля параллельно.

Рис. 23. Схема сравнения показаний поверяемого и образцового газоанализаторов: 1 - выхлопная труба автомобиля; 2 - фильтр грубой очистки газа и газоприемник газоанализатора 'Elkon S-105/A'; 3 - фильтр грубой очистки газа и газоприемник газоанализатора 'Infralit'; 4 - газоанализатор 'Elkon S-105/A'; 5 - газоанализатор 'Infralit'

Изменяя регулировку карбюратора автомобиля, выставляется по образцовому газоанализатору содержание СО последовательно 2-3, 5-6, 8-10%. Показания обоих газоанализаторов заносятся в протокол.

Абсолютная погрешность Δ для каждой поверяемой точки вычисляется по формуле

где C_o и C_и - соответственно показания образцового и поверяемого газоанализаторов.

Такой метод поверки не отливается высокой точностью. Погрешность в значительной степени может возрастать не из-за неисправности поверяемого газоанализатора, а вследствие неправильного выбора контрольного автомобиля. Показания прибора "Elkon S-105/A" существенно могут отличаться от показаний газоанализатора "Infralit", так как при догорании отработавших газов в приборе "Elkon S-105/A" тепло может выделяться не только за счет сгорания СО, но и других примесей, например масла.