Номер по Госреестру СИ: 34296-07
34296-07 Спектрометры эмиссионные
(СПАС-02)
Назначение средства измерений:
Спектрометры эмиссионные «СПАС-02» предназначены для формирования и измерения аналитического сигнала, пропорционального интенсивности спектральных линий различных элементов.
Внешний вид.
Спектрометры эмиссионные
Рисунок № 1
Программное обеспечение
Управление процессом измерения и обработки выходной информации осуществляется от IBM-совместимого компьютера с помощью специального программного обеспечения «СПЛАВ-ИВС», входящего в комплект поставки спектрометра. Программным образом осуществляется настройка прибора, построение градуировочных зависимостей на основе анализа стандартных образцов, оптимизация его параметров, управление его работой, обработка выходной информации, печать и запоминание результатов анализа.
Идентификационные данные программного обеспечения «СПЛАВ-ИВС» приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Наименование программного обеспечения |
Идентификационное наименование программного обеспечения |
Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения |
Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) |
Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
«СПЛАВ-ИВС» |
SPL.EXE |
3.03.0148 |
0E1B9FF0 |
CRC32 |
B3E5B2A6FB0DECB08C97 1DAF0E051D3A |
MD5 | |||
B3E64E34C3B12ВЕ7С1CF7 B3FA7CFEF2FB36BE095 |
SHA - 1 |
Нормирование метрологических характеристик спектрометра «СПАС-02» проведено с учетом того, что программное обеспечение «СПЛАВ-ИВС» является неотъемлемой частью спектрометров. На этапе производства и ввода в эксплуатацию выполняется настройка спектральных характеристик прибора и программного обеспечения, после которого корпус оптического блока пломбируется, и последующие изменения спектральных характеристик, способные привести к искажениям метрологически значимой части ПО СИ и результатов измерений, становятся невозможными. Уровень защиты «С» по МИ 3286-2010 «Проверка защиты программного обеспечения и определение ее уровня при испытаниях средств измерений в целях утверждения типа».
Лист № 3 всего листов 5
Знак утверждения типа
Знак утверждения типаЗнак утверждения типа наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации спектрометров «СПАС-02» методом компьютерной графики и на специальную табличку на боковой панели спектрометра методом наклейки.
Сведения о методиках измерений
Сведения о методиках (методах) измерений
Методика измерений приведена в документах «Спектрометр эмиссионный «СПАС-02». Руководство по эксплуатации» СПА.002.00.000.06 РЭ; «Спектрометр эмиссионный «СПАС-02». Паспорт» ПС 4434-004-54296209-07.
Лист № 5 всего листов 5
Нормативные и технические документы
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к спектрометрам эмиссионным «СПАС-02»
1. ГОСТ Р 52931-2008. Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
2. Технические условия ТУ 4434-003-54296209-07.
Поверка
Поверкаосуществляется по документу МП-242- 0418 - 2006 «Спектрометр эмиссионный «СПАС-02» Методика поверки», разработанному и утвержденному ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева" «28» ноября 2006 г.
Основные средства поверки:
- ГСО состава стали углеродистой и легированной типов 13Х, 60С2, 05кп, 11ХФ, 60С2Г, 12Х1МФ, 25Х1МФ, 30ХН2МФА, 12МХ, В2Ф, № по Госреестру 4165-91П, ГСО 2489-91П + 2497-91П (комплект УГ0д - УГ9д);
-
- ГСО состава стали легированной типов ШХ15, ШХ15СГ, ШХ4, ШХ20СГ, 20ХГНТР, № по Госреестру 8192-2002 (комплект УГ75 - УГ80);
-
- ГСО состава стали углеродистой и легированной типов 08кп, 18ЮА, СЗ75Т, 38Х2МЮА, 60С2, 20ХН4ФА, 4Х3ВМФ, 27ХН2МФЛ, № по Госреестру 8193-2002 (комплект РГ24 - РГ31);
-
- ГСО состава стали легированной типов 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 17Х18Н9, 12Х18Н12Т № по Госреестру 4506-92П + 4510-92П (комплект ЛГ32в - ЛГ36в);
Изготовитель
ООО «Актив» Россия, 198096, г. Санкт-Петербург, ул. Кронштадтская, д. 8,литер А,Телефон - (812) 337-5049; Факс - (812) 783-4288, e-mail: : activ@westcall.net
Испытательный центр
ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева»Адрес: 190005, Санкт-Петербург, Московский пр., 19,
Тел. (812) 251-76-01, факс (812) 713-01-14,
e-mail: info@vniim.ru
В основу работы спектрометра эмиссионного «СПАС-02» (в дальнейшем спектрометр) положен метод эмиссионного спектрального анализа, использующий зависимость интенсивности спектральных линий от содержания элемента в пробе.
Конструктивно спектрометр выполнен в виде настольного прибора. Спектрометр состоит из системы возбуждения спектра, спектрографа, системы регистрации спектра, контроллера, системы подачи аргона, а также встроенного компьютера. Монитор, клавиатура и мышка, подключаются непосредственно к спектрометру. В вакуумной модификации спектрометр поставляется с системой вакуумирования спектрографа, состоящей из вакуумного насоса, электромагнитного клапана, датчика давления и монтажно-присоединительных элементов. Баллон аргона спектральной чистоты присоединяется к спектрометру трубкой из ПЭВД или ПП.
Проба, химический состав которой надо определить, устанавливается на столик и выполняет функцию одного из электродов (катода). В качестве подставного используется вольфрамовый электрод. Промежуток между образцом и подставным электродом продувается потоком спектрально чистого аргона. Между пробой и подставным электродом при помощи источника возбуждения спектров возбуждается электрический разряд. Под действием разряда происходит распыление поверхности пробы. В разряде происходит возбуждение свечения атомов и ионов пробы. Излучаемый ими характерный линейчатый спектр регистрируется системой регистрации в спектрографе.
Спектрограф построен по схеме Пашен-Рунге, в которой входная щель, вогнутая дифракционная решетка и приемники излучения установлены на круге Роуланда с диаметром 330 мм. Излучение разряда фокусируется на входную щель оптического блока. Ширина входной щели составляет 10 мкм. В спектрографе излучение раскладывается в спектр посредством дифракционной решетки. Вогнутая дифракционная решетка, с числом штрихов на миллиметр 2100, работает в первом порядке дифракции. Разложенный спектр регистрируется посредством системы регистрации спектра на базе набора фотодиодных линейных приборов с зарядовой связью (ПЗС). Конструктивно проецирующая линза, входная щель, дифракционная решетка и приемники излучения располагаются на общем основании, помещаемом в герметичный корпус. В вакуумной модификации корпус спектрографа соединен патрубком через электромагнитный клапан и вакуумный шланг с вакуумным насосом, создающим разрежение, достаточное для регистрации спектра в области вакуумного ультрафиолета.
Спектрометр эмиссионный «СПАС-02» выпускается в 2-х модификациях, различающихся рабочим спектральным диапазоном, что обусловлено отсутствием вакуумного насоса в невакуумной (воздушной) модификации «СПАС-02А».
Внешний вид спектрометра приведен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Внешний вид спектрометра эмиссионного «СПАС-02»
Таблица 3
Поз. |
Наименование и условное обозначение |
Обозначение |
Кол. |
1 |
Спектрометр эмиссионный «СПАС-02» |
1 | |
2 |
Насос вакуумный со шлангом вакуумным длиной не менее 1,0 м (в модификации «СПАС-02») |
1 | |
3 |
Монитор |
1 | |
4 |
Клавиатура |
1 | |
5 |
Мышка |
1 | |
6 |
Программное обеспечение «СПЛАВ-ИВС» |
1 | |
7 |
Трубка ПЭВД или Ш! длиной не менее 2 м со штуцером для подачи аргона от баллона |
1 | |
8 |
Трубка ПЭ, ПЭВД или Ш! длиной не менее 2 м для отвода аргона |
1 | |
9 |
Комплект ЗИП |
1 | |
10 |
Комплект документации: | ||
10. 1 |
Паспорт |
ПС 4434-004 54296209-07 |
1 |
10. 2 |
Руководство по эксплуатации |
СПА.002.00.000.06 РЭ |
1 |
10.3 |
Методика поверки спектрометра эмиссионного «СПАС-02» (Приложение А к Руководству по эксплуатации) |
МП-242- 0418 - 2006 |
1 |
Таблица 2.
Рабочий спектральный диапазон, нм - «СПАС-02» |
174 - 455 |
- «СПАС-02А» |
185 - 455 |
Спектральное разрешение, нм, не более |
0,05 |
Обратная линейная дисперсия, нм/мм, не более |
1,44 |
Фотоприемники |
7 фотодиодных ПЗС |
- многоэлементные ПЗС с общим числом каналов, не менее |
21000 |
- размером одного канала |
8 мкм |
Размер фоточувствительной области ПЗС, мм |
30X0,2 |
Дрейф положения спектральных линий, нм, не более |
0,05 |
Пределы детектирования легирующих и примесных элементов, % для Si, Mn, Cr, Ni, Cu, V - при анализе сталей |
0,010 % |
Пределы допускаемых относительных СКО выходного сигнала спектрометра в режиме измерения относительных интенсивностей при анализе сталей, % - в диапазоне массовых долей элементов свыше 0,010 % до 0,10% |
10,0 |
- в диапазоне массовых долей элементов свыше 0,10 % до 1,0 % |
7,5 |
- в диапазоне массовых долей элементов свыше 1,0 % до 99,90 % |
5,0 |
Предел допускаемого относительного СКО выходного сигнала спектрометра в режиме измерения относительных интенсивностей за 8 часов работы при анализе образцов стали, содержание элементов в которых не менее 0,5%, % |
10,0 |
Система возбуждения спектра: низковольтная униполярная искра в атмосфере аргона | |
напряжение, В |
400; 500 |
частота, Гц |
200; 400 |
емкость, мкФ |
4 |
сопротивление, Ом |
0,3; 0,43; 0,82; 4,7 |
Время измерения, с |
20 |
Время установления рабочего режима, мин, не более |
20 |
Электрическое питание |
(220+22-33) В (50±2) Гц |
Потребляемая мощность, Вт, не более |
250 |
при горении искры, Вт, не более |
550 |
Характеристики встроенного компьютера: |
IBM - совместимый ПК |
операционная система, минимум |
Windows 2000 |
процессор |
Ath XP или PENTIUM IV |
с тактовой частотой |
от 1,8 ГГЦ |
оперативная память, не менее |
512 Мбайт |
жесткий диск, не менее |
40 Гбайт |
наличие одного пустого слота (опция) |
USB интерфейс |
Г абаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более |
670 X 500 X 360 |
Масса, кг, не более |
45 |
Средний срок службы, лет, не менее |
7 |
Условия эксплуатации: | |
диапазон температуры, °C |
15 + 25 |
диапазон атмосферного давления, кПа |
84,0 + 106,7 |
диапазон относительной влажности, % при t = 25 °C |
20 + 80 |
Лист № 4 всего листов 5