Методика поверки «ЯМР-спектрометры Q.One Instruments Quantum, модификаций Quantum-I, Quantum-I Plus, Quantum-II, Quantum-III» (ΜΠ-242-2277-2018)

Федеральное государственное унитарное предприятие

«Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева» ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

Государственная система обеспечения единства измерений

МП-242-2277-2018

Заместитель руководителя отдела Государственных эталонов в области физико-химических измерений

ФГУП «ВНИ

~ . Менделеева»"

Ведущий инженер

И. Менделеева»

ФГУП «ВНИИМ

С ан кт-Петерб у рг 2018 г.

Настоящая методика распространяется на ЯМР- спектрометры Q.One Instruments Quantum, модификаций Quantum-I, Quantum-I Plus, Quantum-П, Quantum-Ш (далее - ЯМР-спектрометры Quantum), изготавливаемые Wuhan Zhongke Niujin Magnetic Resonance Technology Company Co. Ltd., КНР. ЯМР-спектрометры Quantum подлежат первичной поверке до ввода в эксплуатацию и после ремонта и периодической поверке в процессе эксплуатации. Интервал между поверками -1 год.

• 2.1. При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1- Операции поверки

• 2.2. Если при проведении той или иной операции поверки получен отрицательный результат, дальнейшая поверка прекращается.

• 2.3. Не возможно проведение поверки отдельных измерительных каналов и (или) отдельных автономных блоков из состава средства измерений для меньшего числа измеряемых величин или на меньшем числе поддиапазонов измерений.

• 3.1. При проведении поверки должны быть применены следующие основные средства поверки:

• - ГСО 7288-96, стандартный образец хлороформа (молярная доля хлороформа не менее 99,7 %; границы абсолютной погрешности аттестованного значения СО ± 0,02 % при доверительной вероятности 0,95).

• 3.2 При приготовлении контрольных растворов применяют следующие вспомогательные средства:

• - стаканы типа Н-1 ТХС вместимостью не менее 10 см³ по ГОСТ 25336-82;

• - пипетки мерные 1 -го класса точности вместимостью не более I см³ по ГОСТ 29227-91;

• - ацетон D-6 (дейтероацетон), массовая доля основного вещества не менее 99,7 %, атомная доля дейтерия не менее 99,5 %;

• - гелий газообразный, молярная доля компонента не менее 99,99 %;

• - ЯМР ампула должна иметь внешний диаметр (4,9635+0,0065) мм, внутренний диаметр (4,2065±0,0065) мм, толщина стенки 0,38 мм; концентричность не более 0,13 мм, изгиб не более 0,06 мм (535-РР-8 5 мм Thin Wall Precision NMR Sample Tube 8" L, 600 МГц).

• 3.3 При контроле требований раздела 5 настоящей методики поверки применяют следующие средства:

• - барометр-анероид М-110, № в Федеральном информационном фонде 3745-73; диапазон измерений не уже чем от 630 до 804 мм. рт. столба, (от 84 до 107 кПа) абсолютная погрешность ±2,5 мм. рт. столба;

• - гермогигрометр электронный CENTER, № в Федеральном информационном фонде 22129-09; диапазон измерений относительной влажности от 10 до 100 %; абсолютная погрешность не более 3,0 %; диапазон измерений температуры от +10 до +40 °C; абсолютная погрешность не более 0,5 °C.

• 3.4 Средства измерений и стандартные образцы могут быть заменены аналогичными, обеспечивающими требуемую точность и пределы измерений, а вспомогательное оборудование, химические реактивы и материалы - обладающими аналогичными или лучшими техническими характеристиками .

3.5. Все средства поверки должны иметь действующие свидетельства о поверке, а стандартные образцы, - действующие паспорта.

• 4.1. Требования безопасности должны соответствовать рекомендациям, изложенным в руководстве по эксплуатации на ЯМР- спектрометры Q.One Instruments Quantum, модификаций Quantum-I, Quantum-I Plus, Quantum-II, Quantum-Ill.

• 4.2. К проведению поверки допускаются лица, изучившие руководство по эксплуатации ЯМР- спектрометров Q.One Instruments Quantum, модификаций Quantum-I, Quantum-I Plus, Quan-tum-II, Quantum-Ill и методику поверки МП-242-2277-2018.

• 4.4. При проведении работ по подготовке образцов следует руководствоваться правилами и нормами, регламентированными инструкциями по безопасности труда, действующими на предприятии, для лабораторий, в которых установлены и работают ЯМР-спектрометры.

• 4.5. Для получения данных, необходимых для поверки, допускается участие в поверке оператора, обслуживающего ЯМР-спектрометр, или сервис-инженера (под контролем поверителя).

• 5.1. При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающей среды, °C                             от +17 до +24;

• - атмосферное давление, кПа                                      от 84,0 до 106,7;

• - относительная влажность при температуре +25 °C, % не более       80

• 6.1. Подготовку ЯМР-спектрометр Quantum к поверке, включение соединительных устройств, выполнение операций при проведении контрольных измерений осуществляют в соответствии с правилами эксплуатации, изложенными в руководстве по эксплуатации ЯМР- спектрометров Q.One Instruments Quantum, модификаций Quantum-I, Quantum-I Plus, Quantum-II, Quantum-Ill.

• 6.2. ЯМР-спектрометры Quantum в процессе эксплуатации постоянно подключены к сети электропитания, поэтому время выхода на рабочий режим соответствует времени включения персонального компьютера и загрузки ПО SpinStudioJ.

• 6.3. Для проведения измерений по пункту 7.4 настоящей методики поверки применяют ГСО 7288-96, стандартный образец хлороформа, указанный в п. 3.1 настоящей МП. Методика приготовления контрольного образца методом разбавления приведена в приложении А к методике поверки.

• 7. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 7.1.1. При проведении внешнего осмотра должно быть установлено:

• - наличие маркировки, подтверждающей тип и идентифицирующей ЯМР-спектрометр Quantum;

• - отсутствие на наружных поверхностях ЯМР-спектрометра Quantum повреждений и дефектов, влияющих на его работоспособность;

• - отсутствие ослаблений элементов конструкции, чистоту разъемов;

• - надежность крепления соединительных элементов, кабелей.

• 7.1.2. ЯМР-спектрометр Quantum считается прошедшим поверку по п. 7.1, если корпуса всех блоков, внешние элементы, органы управления не повреждены, отсутствуют механические повреждения и ослабления элементов конструкции.

Опробование ЯМР-спектрометра Quantum заключается в его включении в соответствии с руководством по эксплуатации ЯМР- спектрометров Q.One Instruments Quantum, модификаций Quantum-I, Quantum-I Plus, Quantum-11, Quantum-Ш руководством с приложением № 3 (Руководство пользователя ПО SpinStudioJ) и загрузке ПО SpinStudioJ.

Результаты опробования считаются удовлетворительными, если на внешнем мониторе после загрузки ПО SpinStudioJ не появляется сообщений об ошибках.

• 7.3.1. Определение наименования программного обеспечения и номера версии (идентификационного номера) программного обеспечения.

После запуска программы SpinStudioJ в верхней строке главного меню написано идентификационное название программы. Вызвать меню справки, нажав "Help", перейти в подменю "About" (о программе). В всплывающем окне приведены наименование программного обеспечения и номер версии ПО. Копия примера окна идентификации приведена на рисунке 1.

• 7.3.2. Определение цифрового идентификатора программного обеспечения SpinStudioJ.

Для проверки цифрового идентификатора необходимо запустить Командную строку Windows. В окне Командной строки выполнить команду ''certutil -hashfile С:\ SpinStudioJ.exe MD5” и нажать «Enter» (по методу расчета MD5). Рассчитанное значение будет выведено на экран. Цифровой идентификатор должен соответствовать указанному в технической документации на поверяемый прибор, предоставленной авторизованным фирмой-производителем инженером, для версии программного обеспечения, установленного на поверяемом ЯМР-спектрометре. Копия примера окна идентификации приведена на рисунке 2.

Рисунок 1. Окно с идентификационным названием и номером версии ПО SpinStudioJ

Mi Command Prompt

□ х

Рисунок 2. Окно с цифровым идентификатором ПО SpinStudioJ.

• 7.3.3. ЯМР-спектрометр Quantum считается выдержавшим поверку по п. 7.3, если версия ПО SpinStudioJ не ниже 1.2.9, а текущая версия и цифровой идентификатор ПО SpinStudioJ совпадают с указанными в технической документации на поверяемый прибор, предоставленной авторизованным фирмой-производителем инженером.

ЯМР- спектрометры Q.One Instruments Quantum, модификаций Quantum-I, Quantum-I Plus, Quantum-II, Quantum-IIl          6

МП-242-2277-2018

• 7.4.1. Определение отношения сигнал/шум на ядрах 'Н.

• 7.4.1.1. Для проведения измерений по данному пункту применяют ГСО 7288-96, стандартный образец хлороформа, указанный в п. 3.1 настоящей МП. Методика приготовления контрольного образца методом разбавления приведена в приложении А к методике поверки. Готовят один контрольный образец.

• 7.4.1.2. В соответствии с руководством по эксплуатации ЯМР-спектрометра Quantum установить датчик QOT 400 X/H-F или X-F/H-F Probes. Произвести автоматическую настройку датчика и сформировать калибровочный файл для установленного датчика.

• 7.4.1.3. Установить в ЯМР-спектрометр контрольный образец и включить вращение образца.

Установить скорость вращения равную 20 Гц, произвести настройку однородности магнитного поля по данному образцу. Используя стандартные параметры для 'Н эксперимента, установить:

dl: 120 с

Fidpoints: 32000

SW Hz: 6000,0

ns: 1

freqoffppm: 0,58504

Ввести значение pl, соответствующее используемому датчику для 90-градусного импульса.

Ввести команду go для накопления ЯМР-спектра.

• 7.4.1.4. Ввести значения wfp, apk, abs для проведения преобразования Фурье, фазирования спектра и коррекции базовой линии в соответствии с руководством по эксплуатации ЯМР-спектрометра Quantum.

• 7.4.1.5. Выполнить измерение в соответствии с руководством по эксплуатации ЯМР-спектрометра Quantum отношения сигнал/шум для сигнала хлороформа. Уровень шума измеряется на участке, расположенном левее исследуемого сигнала. Протяженность участка - 200 Гц.

• 7.4.1.6. ЯМР-спектрометр Quantum считается выдержавшим поверку по п. 7.4.1, если, значение величины отношения сигнал/шум не менее 500:1.

• 7.4.2. Определение разрешения на ядрах 'Н.

• 7.4.2.1. Для проведения измерений по данному пункту применяют ГСО 7288-96, стандартный образец хлороформа, указанный в п. 3.1 настоящей МП. Методика приготовления контрольного образца методом разбавления приведена в приложении А к методике поверки. Готовят один контрольный образец.

• 7.4.2.2. В соответствии с руководством по эксплуатации ЯМР-спектрометра Quantum установить датчик QOT 400 X/H-F и X-F/H-F Probes. Произвести автоматическую настройку датчика и сформировать калибровочный файл для установленного датчика.

• 7.4.2.3. Установить в спектрометр контрольный образец и включить вращение образца.

Установить скорость вращения равную 20 Гц, произвести настройку однородности магнитного поля по данному образцу. Используя стандартные параметры для ’Н эксперимента, установить:

dl: 2 с

Fidpoints: 32000

SW Hz: 6000,0

Acqtime: 5,3333333333333

ns: 1

freqoff ppm: 0,58504

si: 32000

ЯМР- спектрометры Q.One Instruments Quantum, модификаций Quantum-I, Quantum-I Plus, Quantum-II, Quantum-111 МП-242-2277-2018

Ввести значение pl, соответствующее используемому датчику для 90-градусного импульса. Ввести команду go для накопления ЯМР-спектра.

• 7.4.2.4. Ввести значения fp, apk, abs для проведения преобразования Фурье, фазирования спектра и коррекции базовой линии в соответствии с руководством по эксплуатации ЯМР-спектрометра Quantum.

• 7.4.2.5. Выполнить измерение в соответствии с руководством по эксплуатации ЯМР-спектро-метра Quantum для сигнала хлороформа значения ширины линии хлороформа на трех уровнях: на 50 % высоты сигнала; на 0,55 % высоты сигнала; на 0,11 % высоты сигнала. Измерения повторяются три раза (каждый раз извлекая контрольный образец из датчика ЯМР, проводя настройку однородности магнитного поля и помещая контрольный образец снова в датчик ЯМР).

• 7.4.2.6. ЯМР-спектрометр Quantum считается выдержавшим поверку по п. 7.4,2, если для каждого из трех измерений ширины сигнала линии хлороформа соответствуют значениям, указанным в таблице 2.

Таблица 2 - Разрешение на ядрах *Н

• 7.4.3. Определение абсолютного СКО спектральной частоты выходного сигнала ЯМР -спектрометра

• 7.4.3.1. Для проведения измерений по данному пункту применяют ГСО 7288-96, стандартный образец хлороформа, указанный в п. 3.1 настоящей МП. Методика приготовления контрольного образца методом разбавления приведена в приложении А к методике поверки. Готовят один контрольный образец.

• 7.4.3.2. Выполнить процедуры, указанные в п.п. 7.4.2.2 - 7.4.2.4 настоящей методики поверки, шкалу частот установить в ppm.

• 7.4.3.3. Выполнить не менее 5 измерений контрольного образца фиксируя спектральную частоту линии хлороформа (каждый раз извлекая контрольный образец из датчика ЯМР, проводя настройку однородности магнитного поля и помещая контрольный образец снова в датчик ЯМР). По результатам измерений определить абсолютное СКО спектральной частоты выходного сигнала ЯМР-спектрометра по формуле:

  

  ^средн)²

(I)

где:

- Vi значение спектральной частоты линии хлороформа для i - го контрольного образца; - Vcpedn - среднеарифметическое значение спектральной частоты сигнала линии хлороформа; -п - число измерений в серии.

• 7.4.3.4. ЯМР-спектрометр Quantum считается выдержавшим поверку по п. 7.4.3, если значение абсолютного СКО спектральной частоты выходного сигнала ЯМР-спектрометра не более 0,01 млн’¹.

• 8.1. При проведении поверки оформляется протокол поверки, рекомендуемая форма которого приведена в Приложении Б к настоящей методике поверки.

• 8.2. ЯМР- спектрометр Q.One Instruments Quantum, модификаций Quantum-I, Quantum-I Plus, Quantum-11, Quantum-Ш, удовлетворяющий требованиям настоящей методики поверки, признается годными и на него оформляется свидетельство о поверке по установленной форме.

На оборотной стороне свидетельства приводится следующая информация: -результаты опробования и внешнего осмотра;

-результат проверки соответствия ПО;

- результаты определения метрологических характеристик.

• 8.3. ЯМР- спектрометр Q.One Instruments Quantum, модификаций Quantum-I, Quantum-I Plus, Quantum-II, Quar.tum-III. не удовлетворяющий требованиям настоящей методики, к дальнейшей эксплуатации не допускается и на него выдается извещение о непригодности.

• 8.4. Знак поверки наносится на боковую панель консоли ЯМР- спектрометра Q.One Instruments Quantum, модификаций Quantum-I, Quantum-I Plus, Quantum-II, Quantum-Ш и (или) на свидетельство о поверке.

Приложение A. (обязательное)

Дня приготовления контрольных образцов применяют следующее оборудование и реактивы:

• - стаканы типа Н-1 ТХС вместимостью не менее 10 см³ по ГОСТ 25336-82;

• - пипетки мерные 1-го класса точности вместимостью не более 1 см³ по ГОСТ 29227-91;

• - ГСО 7288-96, стандартный образец хлороформа - молярная доля хлороформа не менее 99,7 %; границы абсолютной погрешности аттестованного значения СО ± 0,02 % (при доверительной вероятности 0,95); плотность хлороформа- 1,4885 г/см³ при 20 °C; 1,4798 г/см³ при 25 °C; 1.4709 г/см³ при 30 °C;

• - ацетон D-6 (дейтероацетон) - массовая доля основного вещества не менее 99,7 %, атомная доля дейтерия не менее 99,5 %; плотность ацетона D6 - 0,8749 г/см³ при 20 °C; 0,8680 г/см³ при 25 °C; 0,8616 г/см³ при 30 °C;

• - гелий газообразный, молярная доля компонента не менее 99,99 %;

• - ЯМР ампула должна иметь внешний диаметр (4,963 5±0,006 5) мм, внутренний диаметр (4,2065=0,0065) мм, толщина стенки 0,38 мм; концентричность не более 0,13 мм, изгиб не более 0.06 мм (535-РР-8 5 мм Thin Wall Precision NMR Sample Tube 8" L, 600 МГц).

Контрольные образцы готовят из образцов ГСО 7288-96 и разбавителя, в качестве которого используют ацетон D-6 (дейтероацетон).

Концентрация хлороформа определяется как объемная концентрация при 25°С.

Контрольный образец готовится пхнем смешивания 0,05 мл хлороформа и 4,95 мл ацетона D-6 (дейтероацетона) при 25°С. Полученный раствор эффективно перемешивают, пропускают сквозь него газообразный гелий в течении не менее 5 минут; 0,7 мл полученного раствора переносят в ЯМР ампулу.

Приложение Б.

(рекомендуемое)

Протокол поверки

ЯМР- спектрометр Q.One Instruments Quantum

модификация ___________

Зав.№ ___________

Принадлежит______________________ ИНН

Поверка проведена по документу___________________________________________________

С использованием стандартных образцов____________________________________________

Условия поверки:

температура окружающей среды_______________________________°C,

атмосферное давление__кПа,

относительная влажность окружающего воздуха_________________%.

Результаты поверки.

Внешний осмотр_______

Опробовани е___________________________________________________________________

Проверка соответствия ПО________________________________________________________

Результаты определения метрологических характеристик:

Таблица 1.