Интеллектуальные сенсорные модули "Сенсон СМ-9001"

Интеллектуальные сенсорные модули "Сенсон СМ-9001"
При всем разнообразии предложений на рынке стационарных
газоанализаторов, до сих пор не решены такие проблемы, как:
  • высокие эксплуатационные затраты парка газоанализаторов (стоимость владения) из-за сложностей с регулярной поверкой оборудования.
  • невозможность выбирать тип газочувствительного элемента на уровне заказа из-за привязки газоанализатора к одному производителю газочувствительных элементов (или ограниченному числу таких производителей);
  • низкая гибкость систем, невозможность их реконфигурации, например, изменения типа анализируемых величин без смены прибора.

Решить эти проблемы призваны газоанализаторы "Сенсон СМ-9001" и
газоаналитические системы на их основе.

Что такое газоанализатор "Сенсон СМ-9001"?
Метрологические характеристики стационарных газоанализаторов практически
полностью определяет газочувствительный элемент и модуль работы с ним.
Каждый тип газочувствительных элементов требует своих алгоритмов управления
и обработки, для каждого отдельного сенсора необходима индивидуальная
калибровка. Объединив газовый сенсор с модулем вторичной обработки
(сенсорным модулем) в единый конструктивный узел, мы получаем
интеллектуальный сенсорный модуль (ИСМ) (рис.1). В нем хранятся
калибровочные и другие заводские константы, а также поддерживается открытый,
унифицированный цифровой интерфейс для подключения к внешним
устройствам.

Рис.1. Газоанализатор "Сенсон-СМ-9001

Поскольку все метрологически значимые элементы сосредоточены в ИСМ, а
также благодаря тому, что он является полностью законченным устройством,
данному модулю присвоен тип средства измерения. Таким образом, он является
законченным газоанализатором. Действительно, для работы необходимо только
внешнее электропитание и любое устройство, поддерживающее
последовательный порт UART, т.е. любой персональный компьютер или
промышленный контроллер (рис.2). Причем не требуется никакого
специализированного программного обеспечения, достаточно любой
терминальной программы (например, входящей в комплект поставки ОС
Windows). Что принципиально, периодической поверке и замене подлежит
ТОЛЬКО "Сенсон-СМ-9001".

  Рис.2. Схема подключения газоанализатора "Сенсон-СМ-9001"

Преимущества газоаналитических систем на основе "Сенсон-СМ-9001".
"Сенсон-СМ-9001" коренным образом меняет подход к построению и
эксплуатации газоанализаторов, сохраняя, однако, внешнее сходство с
традиционными решениями. Это возможно благодаря принципиальному
разнесению небольшого встраиваемого измерительного модуля
(газоанализатора) и всех остальных элементов прибора.
1. Прежде всего, "Сенсон СМ-9001" является средством измерений, внесенным
в Государственный реестр средств измерений (Госреестр СИ). В соответствии с
Федеральным законом об обеспечении единства измерений, газоанализаторы
подлежат периодической поверке, причем, как правило, межповерочный интервал
составляет один год. На практике это означает необходимость демонтажа
газоанализаторов и отправке их в сертифицированный центр для
государственной поверки. После поверки приборы нужно снова установить и
подключить. Длительность этой процедуры, особенно в удаленных регионах,
может составлять месяцы. При этом промышленные объекты, где были
установлены газоанализаторы, должны продолжать свою работу, следовательно,
необходим подменный фонд приборов, что требует ощутимых затрат. Процедура
демонтажа-монтажа газоанализаторов отвлекает немалые ресурсы, особенно
если приборы установлены в труднодоступных местах, в активных средах. Для их
выполнения необходимы квалифицированные специалисты. Открутить несколько
винтов (зимой, на морозе), отсоединить кабели, подключить подменный прибор, а
затем все это повторить после поверки - занятие не самое простое и быстрое. И
оно также отвлекает ресурсы.
В случае "Сенсон-СМ-9001" поверке подлежит только сам ИСМ. Для его замены
достаточно открутить защитную крышку и просто извлечь ИСМ из коннектора. На
его место можно сразу вставить другой, закрутить крышку (просто рукой) - и
прибор снова готов к работе (рис.3.). Стоимость подменного фонда ИСМ, и
затраты на их замену несопоставимы с аналогичными затратами в случае
традиционных газоанализаторов.

Рис.3. Замена газоанализатора "Сенсон-СМ-9001" в газоаналитической системе
"Сенсон-СД-7031-СМ"

Таким образом, концепция ИСМ кардинально снижает стоимость владения
приборным парком газоанализаторов, за счет:
- кардинального снижения временных затрат на демонтаж оборудования для
поверки и ремонта;
- снижение стоимости запаса подменного оборудования;
- увеличения автономного эксплуатационного ресурса удаленных объектов, в
том числе - бортового базирования.
2. "Сенсон СМ-9001" открывает широкие возможности для унификации
оборудования, а значит - для снижения его цены. Конструкция газоаналитических
систем на основе "Сенсон СМ-9001" допускает применение сенсоров практически
любых производителей, отечественных и зарубежных, при условии исполнения в
стандартных типах корпусов. Прибор (например, газоаналитическая система
"Сенсон СВ-5021") никак не привязан к конкретному типу анализируемого газа.
Это, с одной стороны, позволяет наиболее оптимально подобрать тип
газочувствительного элемента в зависимости от задачи заказчика. Например, для
анализа концентрации метана, в зависимости от требований заказчика, можно
предложить оптические, термокаталитические, полупроводниковые
газочувствительные элементы, причем различных производителей.
С другой стороны, конструктивное исполнение прибора также может быть
различным (d-оболочка или искробезопасная цепь, пластиковый или
металлический корпус) (рис.4, 5). Возможна смена типа конструктивного
исполнения прибора без дополнительной поверки, поскольку средством
измерения является только "Сенсон СМ-9001".

Рис.4. Разнообразие различных газоаналитических систем "Сенсон" на основе
газоанализатора "Сенсон-СМ-9001".

Рис.5. Примеры построения газоаналитических систем "Сенсон" на основе
газоанализатора "Сенсон-СМ-9001" и модулей вспомогательного оборудования

3. Гибкость. Поскольку "Сенсон СМ-9001" является законченным
газоаналитическим прибором, тип анализируемого газа изменяется простой
сменой данного модуля. Например, если по каким-либо причинам вместо CO2
возникла необходимо контролировать O2, потребителю не нужно менять ничего,
кроме собственно модуля "Сенсон СМ-9001". Таким образом, сменить тип
целевого газа в рамках уже развернутой, действующей газоаналитической
системы так же просто, как сменить лампочку.
4. Сроки поставки. Модульная конструкция и необходимость калибровки и
государственной поверки только модуля "Сенсон СМ-9001" позволяет
существенно снижать сроки выполнения заказов.
5. Выполнение специальных требований. В случае возникновения специальных
требований со стороны заказчика (нестандартный способ пробоотбора,
специфика монтажа и т.п.) для нового прибора не нужно утверждать новый тип
средства измерений (последнее может длиться год). Поскольку средством
измерения в составе такой системы является только газоанализатор "Сенсон СМ-
9001", никакой дополнительной метрологической сертификации не требуется.

Вместо резюме: просто, как лампочка.
Как и современные газочувствительные элементы, современные
электроосветительные лампы - весьма разнообразные устройства. Они основаны
на различных физических принципах (лампы накаливания, газоразрядные,
светодиодные и т.п.). Обладают различными электрическими параметрами
(мощность, напряжение питания). Могут выполняться в различных форм-
факторах, различаться по размеру, цвету и т.п. Наконец, на рынке действует
множество производителей таких устройств. И самое важное: для того, чтобы
лампочка светилась, ее нужно установить в электроосветительное устройство -
люстру, плафон, фонарь и т.п. Разнообразие таких устройств огромно.
Однако при выходе лампы из строя никому не приходит в голову менять
осветительное устройство. Действительно, люстра гораздо дороже лампочки, а ее
смена требует определенной квалификации и специальных технических
мероприятий (например, обесточивание точки подключения). Но любая
домохозяйка может заменить перегоревшую лампу. Почему? Ответ прост - все
электроосветительные лампы и электроосветительные устройства обладают
унифицированным, стандартным интерфейсом подключения (номинальное
напряжение питания, тип цоколя/патрона и т.п.).
Так почему в 21 веке при поверке мы меняем весь прибор, а не его компактный
метрологически значимый элемент - собственно газоанализатор? Мы изменили
концепцию. Система на основе интеллектуальных сенсорных модулей "Сенсон-
СМ-9001":
  • упрощает замену для поверки и при неисправности - это так же просто, как и смена лампочки, не нужно демонтировать/менять весь прибор как раньше. Т.е. нужно менять лампочку, а не люстру;
  • кардинально сокращается в объеме и в стоимости парк подменных систем -только сенсорные модули (запас лампочек, а не люстр);
  • снижаются требования к квалификации обслуживающего персонала (требование одно - аккуратность). 
Люстру монтирует электрик, а лампочку меняет домохозяйка.


← Назад в раздел