АКПМ-1-01, АКПМ-1-11 стационарный кислородомер (анализатор кислорода в жидкостях или газовых средах)

Газоанализаторы АКПМ-1-01, АКПМ-1-11 предназначены для определения растворенного кислорода в жидкостях или в газообразных средах, процента насыщения кислородом жидкости, парциального давления растворенного кислорода, биохимического потребления кислорода (БПК) и температуры в природных и сточных водах, в культуральных жидкостях биотехнологических процессов, в первом контуре охлаждения ядерных реакторов; для решения задач энергосбережения и оптимизации процессов горения топлива на ТЭЦ, котельных и предприятиях малой теплоэнергетики.

Анализаторы АКПМ-1-01, АКПМ-11, благодаря своей универсальности и широкому ассортименту используемых амперометрических сенсоров (АС), могут применяться для решения разнообразных задач аналитического контроля кислорода практически во всех отраслях народного хозяйства.

Область применения кислородомеров АКПМ-1-01, АКПМ-11 - теплоэнергетика, пищевая, химическая и нефтяная промышленность, охрана окружающей среды, биотехнология и медицина, ЦГСЭН, ЖКХ, рыбные хозяйства, очистные сооружения и т.д.

Для записи обозначения варианта исполнения анализатора АКПМ-1-01 после типа анализатора «АКПМ-1» цифрами «01» указывается стационарный общепромышленный вариант его исполнения. Для варианта исполнения анализатора АКПМ-1-11 после типа анализатора «АКПМ-1» цифрами «11» указывается стационарный взрывозащищенный вариант его исполнения. буквами «Л», «Г», «Т», «П», «Б» указывается область его применения:

• «Л» - Лабораторный;
• «Г» - Газоанализатор;
• «Т» - Теплоэнергетика (для измерений в микрограммовом диапазоне концентраций);
• «П» - Погружной амперометрический сенсор для измерений в природных и сточных водах;
• «Б» - Биотехнология.

Промышленные кислородомеры АКПМ-1-11 выпускаются во взрывозащищенном исполнении по ГОСТР30852.0, ГОСТР30852.1, ГОСТР30852.10 с уровнем взрывозащиты «взрывобезопасный» для взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом категории IIC температурной группы Т6. Газоанализаторы АКПМ-1-11 во взрывозащищенном исполнении имеют маркировку взрывозащиты 1Exd[ib]IIСТ6 X и предназначены для применения во взрывоопасных зонах согласно ГОСТР30852.9, ГОСТР30852.13.

Управление работой взрывозащищенного газоанализатора АКПМ-1-11 осуществляется при помощи стилуса.

Выпускаемые модификации взрывозащищенных анализаторов АКПМ-1-11 по функциональности и техническим характеристикам полность совпадают с модификациями анализаторов общепромышленного назначения АКПМ-1-01.

Варианты исполнения анализаторов АКПМ-1-01, АКПМ-1-11 отличаются амперометрическим сенсором и принадлежностями, входящими в комплект его поставки.

Модификации анализатора АКПМ-1-01, АКПМ-1-11 (взрывозащищенное исполнение)

Наименование	Описание
АКПМ-1-01Л, АКПМ-1-11Л	Газоанализатор АКПМ-1-01Л (-11Л) в комплекте с АСрО2-01 предназначен для измерений концентрации и биохимического потребления кислорода (БПК) в стандартных склянках в лабораторных условиях, регистрации кинетики процессов биологического окисления веществ и для тестирования токсичности стоков. Анализатор АКПМ-1-01Л (-11Л) также предназначен для определения парциального давления растворенного кислорода, процента насыщения жидкостей кислородом (% нас. О2) и температуры. Измерения БПК проводят по методике ПНДФ14.1:2:3.4.123-97 в стандартных склянках БПК 150-29/32-14/23. АКПМ-1-01Л (-11Л) применяется в экологических и химических лабораториях различных промышленных предприятий, ЦГСЭН, ЖКХ, организациях Госкомприроды, медицине и т.д.
АКПМ-1-01Г, АКПМ-1-11Г	Кислородомер АКПМ-1-01Г (-11Г) в комплекте с АСрО2-03 предназначен для измерений концентрации кислорода и/или парциального давления кислорода в газообразных средах. Анализатор АКПМ-1-01Г (-11Г) может комплектоваться устройством подготовки газовой пробы УПГП-01 и побудителем расхода воздуха. Применяется для решения задач энергосбережения, оптимизации процессов горения топлива, экологического и производственного мониторинга состава воздуха промзоны, дымовых газов, обеспечения пожаровзрывобезопасных условий производства (в генераторах с водородным охлаждением, электролизных). Анализатор АКПМ-1-01Г (-11Г) также может применяться в медицине для измерений концентрации кислорода в дыхательных газах в комплекте аппаратов искусственной вентиляции легких (ИВЛ), наркозно-дыхательной аппаратуре, гипоксикаторах и концентраторах кислорода, в аппаратах для выхаживания новорожденных, в барокамерах и центрах гипербарической оксигенации.
АКПМ-1-01ГД, АКПМ-1-11ГД	Кислородомер АКПМ-1-01ГД (-11ГД) предназначен для решения задач энергосбережения и оптимизации процессов горения топлива на ТЭЦ, котельных и предприятиях малой теплоэнергетики. Анализатор АКПМ-1-01ГД (-11ГД) представляет собой полностью автоматизированную систему, обеспечивающую автоматический контроль и коррекцию процессов горения по уровню кислорода в дымовых газах. Измерительный блок с АСрО2-01 и устройством подготовки газовой пробы УПГП-02, устанавливается вблизи дымохода и рассчитан на эксплуатацию при температурах от -50 до +60°С на открытых площадках. Блок управления и регистрации устанавливается на щите управления. Связь блока управления с измерительным блоком осуществляется по кабелю длиной до 1000 м. Анализатор АКПМ-1-01ГД (-11ГД) полностью автоматизирован и не требует обслуживания в течение 1 года работы.
АКПМ-1-01Т, АКПМ-1-11Т	Анализатор АКПМ-1-01Т (-11Т) в комплекте с АСрО2-04 и проточной измерительной камерой ИКПЖ предназначен для измерений концентрации кислорода в потоке жидкостей, в том числе в мили- и микрограммовом диапазонах концентраций. Применяется при аналитическом контроле и управлении процессами водохимподготовки в теплоэнергетике - ТЭЦ, ГРЭС, АЭС, теплосети, котельных, а также в химической, нефтяной, пищевой промышленности, в фармацевтии и др. областях хозяйства. Анализатор АКПМ-1-01Т (-11Т) также может использоваться в автоматизированных системах контроля и управления технологическими процессами в химической, пищевой, микробиологической, микроэлектронной и фармацевтической промышленности. Газоанализатор АКПМ-1-01Т (-11Т) также находит применение при сертификации лекарственных препаратов и продуктов питания, в научно-исследовательских институтах при проведении фундаментальных исследований по изучению явлений коррозии металлов, механизмов растворимости и массообмена кислорода в жидкостях.
АКПМ-1-01П, АКПМ-1-11П	Газоанализатор АКПМ-1-01П (-11П) в комплекте с АСрО2-05 предназначен для измерений концентрации кислорода, парциального давления растворенного кислорода, процента насыщения жидкостей кислородом (% нас. О2), и температуры в природных и сточных водах на глубине. Анализатор АКПМ-1-01П (-11П) также предназначен для определения биохимического потребления кислорода (БПК) в природных и сточных водах, регистрации кинетики процессов биологического окисления веществ и для тестирования токсичности стоков. Измерения БПК проводят по методике ПНДФ14.1:2:3.4.123-97 в стандартных склянках БПК 150-29/32-14/23. АКПМ-1-01П (-11П) применяется в системах автоматического управления процессами биологической очистки сточных вод на очистных сооружениях и станциях аэрации. Анализаторы также предназначены для использования в практике санитарноэпидемиологических станций (СЭС), в организациях Госкомприроды, в лабораториях контроля качества воды, в жилищно-коммунальных хозяйствах (ЖКХ), в рыбных хозяйствах, в научно-исследовательских институтах и других учреждениях при решении разнообразных научных и прикладных задач в области океанологии, геологии, геохимии, охраны окружающей среды и т.д. Кислородомеры АКПМ-1-01П (-11П) применяются также на станциях экологического мониторинга.
АКПМ-1-01Б, АКПМ-1-11Б	Анализатор АКПМ-1-01Б (-11Б) в комплекте с АСрО2-06 предназначен для измерений концентрации кислорода, парциального давления растворенного кислорода, процента насыщения жидкостей кислородом (% нас. О2) и температуры в культуральных жидкостях микробиологических и биотехнологических производств. Кислородомер АКПМ-1-01Б (-11Б)применяется для решения задач аналитического контроля кислорода в биотехнологии, пищевой и фармацевтической промышленности, а также в особо чистых химических производствах. Унифицированный ряд типоразмеров сенсоров позволяет устанавливать их в биореакторы и ферментеры отечественного и зарубежного производств. Амперометрический сенсор АСрО2-06 также может устанавливаться в байпасные линии и трубопроводы, давление в которых не превышает 25 атм. Конструкция АСрО2-06 снабжена компенсатором давления и системой мембран усиленных сеткой из нержавеющей стали. Благодаря этому они выдерживают неограниченное количество циклов стерилизации острым паром при температуре 143°С и давлении 3 атм.

Промышленные кислородомеры марки АКПМ могут выпускаться во взрывозащищенном исполнении по ГОСТ 31610.0-2014, ГОСТ 60079-1-2013, ГОСТ 31610.11-2014 с уровнем взрывозащиты «взрывобезопасный» для взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом категории IIC температурной группы Т6. Анализаторы во взрывозащищенном исполнении имеют маркировку взрывозащиты 1Ex db [ib] IIС Т6 Gb X и предназначены для применения во взрывоопасных зонах согласно.

Управление работой анализатора осуществляется при помощи стилуса.

Модификации выпускаемых взрывозащищенных анализаторов кислорода: АКПМ-1-11Л, АКПМ-1-11П, АКПМ-1-11Г, АКПМ-1-11Т, АКПМ-1-11А, АКПМ-1-11Б.

Выпускаемые модификации взрывозащищенных анализаторов по функциональности и техническим характеристикам полность совпадают с модификациями анализаторов общепромышленного назначения.

Каждый из вариантов исполнения анализатора АКПМ-1-01, АКПМ-1-11 ориентирован на конкретные области применения и конкретные задачи аналитического контроля кислорода и комплектуется специально разработанным амперометрическим сенсором. Благодаря универсальности газоанализатора АКПМ-1-01, АКПМ-1-11 каждый сенсор совместим с измерительным устройством анализатора.

В зависимости от варианта исполнения анализатора АКПМ-1-01, АКПМ-1-11 и задачи исследования амперометрический сенсор может устанавливаться в измерительную камеру, стандартную склянку БПК или непосредственно «по месту», например, в биореактор, ферментер, трубопровод, аэротенк и т.д. В вариантах исполнения газоанализаторов АКПМ-1-01, АКПМ-1-11, предусматривающих поставку измерительной камеры, расстояние на которое она может быть удалена от анализатора определяется длиной кабеля амперометрического сенсора. Измерительная камера должна быть закреплена в держателе, входящем в комплект поставки.

При проведении непрерывных измерений концентрации кислорода в потоке жидкостей или газов, рекомендуется на линии входа анализируемой пробы установить регулятор расхода (дроссель) и холодильник. Регулятор расхода должен обеспечивать регулирование расхода анализируемой пробы через измерительную камеру амперометрического сенсора в диапазоне от 0 до 50 л/час. Холодильник должен обеспечивать охлаждение анализируемой пробы до температуры 0 - 50°С. С целью уменьшения времени транспортного запаздывания и эффектов “подсоса воздуха” рекомендуется анализатор устанавливать в непосредственной близости от пробоотборной точки. Для подвода анализируемой пробы к измерительной камере АС допускается использование трубки из нержавеющей стали или гибкой трубки из ПВХ с внутренним диаметром не менее 4 мм и толщиной стенки не менее 1 мм. Не допускается при проведении непрерывных измерений кислорода в микрограммовой области концентрации использование трубок из силиконовой резины. Слив анализируемой пробы должен быть свободным. Для этого допускается использование трубки с внутренним диаметром не менее 4 мм.

Интерфейс пользователя и программное обеспечение газоанализатора АКПМ-1-01, АКПМ-1-11 реализуют выполнение следующих функций и режимов работы анализатора:

• выбор измеряемой величины: парциального давления кислорода, процентного содержания или массовой концентрации;
• выбор удобной для оператора единицы измерения с возможностью последующих переходов в другие единицы;
• градуировка анализатора по поверочным газовым смесям, автоматическая градуировка по атмосферному воздуху насыщенному парами воды;
• обеспечение измерений в неводных средах: соки, пиво, культуральные жидкости, органические жидкости и т.п.;
• настройка стандартного токового выхода (0-5, 0-20, 4-20 мА) на требуемый диапазон измерения с возможностью автоматического изменения масштаба шкалы самописца в случае превышения верхнего предела измерения с одновременной аварийной сигнализацией;
• установка верхнего и нижнего пределов срабатывания сигнализации с передачей управляющих сигналов с помощью «сухих» контактов реле;
• возможность внесения коррекции в показания анализатора в зависимости от барометрического давления и солености;
• передача информации на контроллер или персональный компьютер (ПК) с помощью цифрового канала RS-485 или USB;
• протоколирование показаний анализатора во внутреннюю энергонезависимую память, возможность передачи запротоколированных данных на ПК или на дисплей анализатора в табличном виде;
• запись показаний анализатора по команде с клавиатуры в электронный блокнот с возможностью их передачи на ПК и вывода на дисплей анализатора;

Результатом аналитического контроля кислорода в газах принято считать его парциальное давление (рО2) или концентрацию (сО2). Под парциальным давлением кислорода в газовой смеси понимают ту часть общего давления, измеряемую обычно в мм.рт.ст. или кПа, которая приходится на молекулы кислорода. Парциальное давление кислорода в воздухе зависит от барометрического давления (В) и давления водяных паров, т.е. от влажности воздуха. Для измерения концентрации кислорода в газах обычно используют величину «процентное содержание кислорода», а в качестве единицы измерения - объемные проценты (об. %) или ppmv.

Результатом аналитического контроля кислорода в жидкостях принято считать его парциальное давление или концентрацию. Парциальное давление кислорода в жидкости равно парциальному давлению кислорода в газовой фазе, с которой жидкость находится в состоянии динамического равновесия. Для измерения концентрации кислорода в жидкостях обычно используют величину массовой концентрации кислорода, выраженную в мг/л, мкг/л или ppmw. В данном виде измерений кислородомер АКПМ-1-01, АКПМ-1-11 вносит двойную температурную компенсацию, учитывающую как диффузионные свойства газопроницаемой мембраны, так и температурную зависимость коэффициента растворимости кислорода в воде.

Часто при проведении измерений в жидкостях результаты измерений выражают в процентах насыщения этой жидкости кислородом воздуха (% нас.). При этом имеется в виду, что максимально возможное насыщение составляет 100%. В данном режиме газоанализатор АКПМ-1-01, АКПМ-1-11 вносит температурную компенсацию на свойства газопроницаемой мембраны.

Благодаря реализованным в анализаторе алгоритмам выбора и пересчета единиц измерений, Вы можете осуществлять переход из одной единицы измерения в другую без переградуировки. Анализатор АКПМ-1-01, АКПМ-1-11 самостоятельно определит необходимость внесения тех или иных термокомпенсаций, выполнит все необходимые пересчеты, связанные с изменением измеряемой величины, единицы измерения и параметров градуировки. При этом настройка интерфейсов автоматически изменится в соответствии с выбранной Вами единицей измерения.

Кислородомер АКПМ-1-01, АКПМ-1-11 может также применяться для измерений массовой концентрации кислорода в жидких средах, в которых температурные зависимости коэффициентов растворимости кислорода еще недостаточно точно установлены. К таким жидкостям относятся культуральные жидкости биотехнологических производств, пиво, вино, молоко соки, йогурты, органические жидкости, нефтепродукты и т.п.

Для проведения измерений в таких средах в газоанализаторе АКПМ-1-01, АКПМ-11 предусмотрен спецрежим, связанный с введением табличного значения растворимости кислорода в конкретной жидкости при температуре измерения. Измерения сО2 в данном режиме будут проводиться с меньшей точностью по сравнению с измерениями в воде вследствие отсутствия достоверных сведений о температурных зависимостях коэффициентов растворимости кислорода в этих жидкостях. В данном режиме компенсируется только температурная зависимость проницаемости мембраны по кислороду. Поэтому при значительных отклонениях температуры анализируемой среды от значения температуры, использованного при введении значения растворимости, будет возникать дополнительная погрешность измерений.

Внешний вид кислородомера АКПМ-1-01

1 - корпус, 2 - гафический дисплей, 3 - клавиатура, 4 - монтажные петли, 5 - гермовводы или разъемы кабелей сенсоров, 6 - амперометрический сенсор, 7 - разъемы интерфейсов (токовый выход, «сухие» контакты реле и RS-485 или USB), 8 - ввод питания, 9 - кабель сенсора.

Дисплей и кнопки клавиатуры газоанализатора АКПМ-1-01 имеют подсветку, что облегчает пользование анализатором в затемненных помещениях.