2. Особенности индикаторных трубок как средства измерения

Среди средств контроля химических параметров газовых сред индикаторные трубки выделяются тем, что, являясь портативными, дают экспрессную количественную информацию. Свойство портативности индикаторных трубок создает ряд полезных, а в ряде случаев и незаменимых потребительских качеств.

Во-первых, индикаторные трубки отличают максимальная простота метода¹ и применяемой аппаратуры, малый вес, габариты и относительно низкая цена, удобство при подготовке и выполнении измерений (в частности, не требуется регулировки и настройки аппаратуры перед проведением анализов). Это позволяет проводить измерения как специалистам при лабораторных исследованиях, так и лицам, не имеющим специальной химико-аналитической подготовки – например, персоналу технологических промышленных лабораторий и технических служб (например, котельных), МЧС, общеобразовательных учреждений и др.

Во-вторых, индикаторным трубкам свойственна быстрота проведения анализа. Время выполнения анализа занимает от нескольких секунд до нескольких десятков минут. Это имеет принципиальное значение при выполнении ряда измерительных задач, требующих оперативных действий.

Вместе с тем, индикаторные трубки в рабочих условиях применения обладают достаточной чувствительностью и точностью анализа, вполне сопоставимой с характеристиками лабораторных методик анализа. Согласно требованиям к методам определения химических веществ в воздухе рабочей зоны, используемый метод анализа должен обеспечивать избирательное определение вредного вещества на уровне не более 0,5 ПДК в присутствии сопутствующих примесей с суммарной погрешностью, не превышающей ±25% . Эти требования вполне обеспечиваются при выполнении анализа с применением индикаторных трубок производства ЗАО «Крисмас+» по основной номенклатуре, внесенной в Государственный реестр средств измерений.

Отличительными особенностями индикаторных трубок как средства измерения является также то, что они не заменяют лабораторных методов с использованием дорогостоящих приборов, а благодаря своим отличительным качествам дополняют их. Действительно, содержание большинства вредных химических веществ в газовых средах контролируют лабораторными химическими и физико-химическими методами, которые включают отбор проб с последующей их транспортировкой и проведением анализа в лабораторных условиях. Данная специфика газоаналитических измерений часто не позволяет получить актуальную информацию и своевременно принять меры для устранения загрязнения, обеспечения безопасных условий труда, нормализации обстановки. Действительно, часто бывает достаточно оценить близость контролируемой концентрации к предельно допустимой, причем сделать это нужно быстро и непосредственно рядом с технологическим агрегатом, очагом загрязнения и т.п. Пробы веществ, быстро меняющих свои свойства, часто вообще бессмысленно доставлять в лабораторию. В случае положительных результатов предполагается, при необходимости, и более глубокое изучение проб, в том числе и в лаборатории при помощи сложных методик выполнения измерений, разработанных специально для химического анализа воздуха, промышленных газовых выбросов или токсичных продуктов.

Применение индикаторных трубок на начальном этапе работ позволяет рационализировать аналитический процесс, получить первичную информацию и свести к минимуму затраты на получение всего массива аналитической информации, а в ряде случаев – и ограничиться полученной информацией. Перенос образцов для анализа в лаборатории заменяется переносом информации о результатах этого анализа.

Существенно, что при измерениях индикаторными трубками не требуются источники электрической и тепловой энергии. Наконец, индикаторные трубки всех модификаций являются одноразовыми средствами измерений, что значительно удешевляет их и позволяет оптимизировать расход данных средств.

Указанные особенности индикаторных трубок способствовали их широкому внедрению в различные области деятельности – санитарно-химический и специальный контроль, эксплуатацию энергетических и силовых установок, контроль газовых выбросов и загрязнений атмосферы, в учебную работу, войсковую индикацию и др.

Контроль качества. Обязательным условием выпуска индикаторных трубок из серийного производства является их градуировка и поверка аттестованными градуировочными смесями, с помощью которых органы государственного метрологического надзора осуществляют контроль качества серийно выпускаемых трубок. Именно так и организовано производство индикаторных трубок в ЗАО «Крисмас+» и в других фирмах.

Начиная путь с общей идеи конструкции, на всех стадиях разработки, в серийном производстве и, в конечном счете, на стадии полномасштабного производства продукции, ЗАО «Крисмас+» обеспечивает высокое качество индикаторных трубок и комплектов на их основе. На каждой стадии производства это подтверждается различными сертификатами: на партию продукта (свидетельство о поверке); на типовой образец изделия и, наконец, на всю систему качества компании, охватывающую этапы производства, поставки и доставки готовой продукции.

Соответствие стандарту ISO 9001:2000 гарантирует производство продукции предсказуемого качества из года в год, независимо от каких-либо внешних и внутренних обстоятельств.

3. Описание трубок индикаторных на примере продукции ЗАО «Крисмас+»

Научно-производственное объединение ЗАО «Крисмас+» производит трубки индикаторные модели ТИ-[ИК-К], предназначенные для измерения массовой концентрации вредных веществ и объемной доли диоксида углерода в воздушных средах.

Трубки индикаторные (далее – ТИ) являются измерительными преобразователями и представляют собой трубки из оптически прозрачного материала, заполненные сорбентом (индикаторным порошком), изменяющим оптические свойства под действием проникающих внутрь веществ. Трубки герметизируются путем запаивания их концов.

Трубки индикаторные модели ТИ-[ИК-К] имеют 44 модификации и обеспечивают измерение концентрации 34 различных газов и паров в газовой среде в различных диапазонах.

Принцип действия трубок – колористический (экспресс-метод), основанный на изменении окраски массы наполнителя ТИ при взаимодействии с определяемым газом и измерении длины прореагировавшего слоя. Длина прореагировавшего слоя является функцией преобразования определяемого газа и объема, отобранной на анализ пробы.

Для улавливания сопутствующих веществ, мешающих анализу либо для образования с определяемым вредным веществом летучего продукта, индицируемого порошком ТИ, трубки индикаторные используются в комплекте с трубками фильтрующими (далее ТФ). Независимо от состава воздуха использование ТИ в комплекте с ТФ, если это предусмотрено в технической документации, является обязательным во избежание нарушений условий их эксплуатации.

На индикаторные трубки нанесена шкала для прямого отсчета показаний, при наличии двух поддиапазонов измерений – две шкалы.

Внешний вид трубок индикаторных ТИ представлен на рисунке 1.

а б в

Рисунок. Внешний вид индикаторных трубок:

а – россыпью, б – в закрытой упаковке, в – в открытой упаковке.

Перечень определяемых компонентов, модификации и диапазоны измерений трубок индикаторных производства ЗАО «Крисмас+» приведены в таблице 1.

Таблица 1

№п/п	Определяемый компонент, (ПДК1, мг/м3)	Обозначение модификаций ТИ-[ИК-К]	Диапазоны измеряемых концентраций, мг/м3	Прокачиваемый объем, см3	Средн. срок сохран.
1	Аммиак (20)	ТИ-[NH3-0,1]	2-10 10-100	500 100	12
2	Аммиак (20)	ТИ-[NH3-1,0]	10-100 100-1000	700 100	12
3	Ацетальдегид (5)	ТИ-[ацетальдегид-0,05]	2-50	2000	12
4	Ацетилен	ТИ-[С2Н2-1,2]	50-1200	800	24
5	Ацетилен	ТИ-[С2Н2-5,0]	200-5000	200	24
6	Ацетон (200)	ТИ-[С3Н6О-10,0]	100-200 200-1000	700 100	24
7	Бензин (100) ( по гексану)	ТИ-[бензин-4,0]	50-200 200-4000	1000 100	12
8	Бензин (100) ( по гексану)	ТИ-[бензин-6,0]	100-500 500-6000	500 100	12
9	Бензол (5)	ТИ-[С6Н6-1,5]	5-100 100-1500	2000 200	24
10	Бензол (5)	ТИ-[С6Н6-0,03]	2-30	2500	24
11	Бром (0,5)	ТИ-[Br2-0,01]	1-10	1000	12
12	Бутанол (i-бутанол) (10)	ТИ-[(i)-BuOH-0,2]	10-200	1500	12
13	Гексан (100)	ТИ-[гексан-0,12]	10-120	1500	12
14	Диоксид азота (2)	ТИ-[NO2-0,05]	1-10 5-50	1000 200	12
15	Диоксид азота (2)	ТИ-[NO2-0,2]	1-10 10-200	1000 100	12
16	Диоксид серы (10)	ТИ-[SO2-0,13]	2-10 10-130	1700 700	24
17	Диоксид углерода	ТИ-[CO2-2,0 %об.]	0,01-0,1 % (об.) 0,1-2,0 % (об.)	800 100	12
18	Дизельное топливо(в пересчете на декан)3	ТИ-[дизельное топливо-6,0]	200-6000	1500	12
19	Диэтиловый эфир (300)	ТИ-[Et2O-3,0]	100-500 500-3000	2000 500	24
20	Керосин (в пересчете на декан)(300 в пересчете на С)3	ТИ-[керосин-4,0]	50-100 100-4000	1500 800	12
21	Ксилол (50)	ТИ-[С8Н10-1,5]	20-100 100-1500	500 100	24
22	Метанол (5)	ТИ-[MeOH-1,0]	40-1000	1100	12
23	Озон (0,1)	ТИ-[O3-0,003]	0,1-0,5 0,2-3	1200 300	24
24	Оксид азота (5)	ТИ-[NO-0,05]	1-10 5-50	1000 100	12
25	Пропанол (i-пропанол) (10)	ТИ-[(i)-PrOH-0,2]	10-200	1500	12
26	Сероводород (3 мг/м3 в смеси с углеводоро-дами С1-С5; 10)	ТИ-[H2S-0,12]	2-30 10-120	1200 300	24
27	Сероводород (10)	ТИ-[H2S-1,0]	10-100 100-1000	400 100	24
28	Сумма оксидов азота (в пересчете на диоксид азота) (5)4	ТИ-[NOX-0,05]	1-10 5-50	1000 200	12
29	Сумма оксидов азота (в пересчете на диоксид азота) (5)4	ТИ-[NOX-0,2]	1-10 10-200	1000 100	12
30	Стирол (10)	ТИ-[стирол-0,2]	10-200	2000	12
31	Толуол (50)	ТИ-[С7Н8-2,0]	20-200 200-2000	700 100	24
32	Трихлорэтилен (10)	ТИ-[С2НCl3-0,15]	2,5-10 10-150	2000 1000	12
33	Уайт-спирит (в пересчете на декан) (300 в пересчете на С)3	ТИ-[уайт-спирит-4,0]	100-4000	1000	12
34	Углеводороды нефти (суммарно) (по гексану) (300 в пересчете С)3	ТИ-[CxHy-4,0]	50-200 200-4000	1000 100	12
35	Уксусная кислота (5)	ТИ-[CH3COOH-0,3]	2-20 20-300	2000 400	24
36	Уксусная кислота (5)	ТИ-[CH3COOH-2,0]	2-50 50-2000	1300 200	24
37	Фенол (0,3)	ТИ-[фенол-0,03]	0,3-30	1000	12
38	Фенол (0,3)	ТИ-[фенол-0,1]	2-100	500	12
39	Формальдегид (0,5)	ТИ-[HCHO-0,1]	1-10 10-100	1400 400	12
40	Фтористый водород (0,5)	ТИ-[HF-0,1]	2-10 10-100	1500 500	12
41	Хлор (1,0)	ТИ-[Cl2-0,2]	1-10 10-200	1000 100	12
42	Хлор (1,0)	ТИ-[Cl2-0,01]	1-10	1000	12
43	Хлористый водород (5,0)	ТИ-[HCl-0,15]	2-10 10-150	800 200	12
44	Этанол (1000)	ТИ-[EtOH-5,0]	200-5000	500	12

Основные технические данные трубок индикаторных модели ТИ-[ИК-К]

Время прокачивания 100 см³ анализируемой пробы через ТИ – от 30 до 240 с.

Конкретное значение времени прокачивания приведено в этикетке.

Пределы допускаемой основной относительной погрешности (d_п) составляют ± 25%.

Габаритные размеры ТИ: длина (125 ± 5) мм, диаметр (4,5 ± 0,25) мм.

Масса 10 шт. ТИ составляет (40 ± 4) г.

ТИ ремонту не подлежат.

Условия эксплуатации:

- диапазон температуры окружающей среды, ^оС от 10 до 35;

- диапазон относительной влажности окружающей среды, % от 30 до 95;

- диапазон атмосферного давления, кПа от 84,6 до 106,7;

На титульный лист руководства по эксплуатации и на инструкции наносится Знак утверждения типа (Госреестра)