Методика поверки «ГСИ. Дифрактометры рентгеновские Ultima IV» (МП 001.Д4-17)
УТВЕРЖДАЮ
Заместитель директора
по производству
ФГУП
Р.А. Родин сентября 2018г
Государственная система обеспечения единства измерений
Дифрактометры рентгеновские Ultima IV
МЕТОДИКА ПОВЕРКИ
МП 001.Д4-17
Главный метролог
«ВНИИОФИ»
С.Н. Негода »сентября 2018г
Москва 2018 г.
1 ВведениеНастоящая методика поверки распространяется на дифрактометры рентгеновские Ultima IV (далее по тексту - дифрактометры), предназначенные для изучения фазового качественного, количественного состава материала, определения параметров и индексов решетки, определения степени кристалличности, определения микронапряжений, и устанавливает операции при проведении их первичной и периодической поверки.
Интервал между поверками - 1 год.
2 Операции поверки-
2.1 При проведении первичной и периодической поверок должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.
Таблица 1
№ п/п. |
Наименование операций |
Номер пункта методики поверки |
проведение операции при | |
вводе в эксплуатацию и после ремонта |
эксплуатации | |||
1 |
Внешний осмотр |
8.1 |
Да |
Да |
2 |
Опробование |
8.2 |
Да |
Да |
3 |
Проверка идентификации программного обеспечения |
8.3 |
Да |
Да |
4 |
Определение метрологических характеристик |
8.4 | ||
5 |
Определение диапазона измерений углов и абсолютной погрешности при измерении угловых положений дифракционных максимумов |
8.4.1 |
> |
Да |
-
2.2 При получении отрицательных результатов при проведении хотя бы одной операции поверка прекращается
-
2.3 Поверку средства измерений осуществляют аккредитованные в установленном порядке в области обеспечения единства измерений юридические лица и индивидуальные предприниматели.
-
3.1 При проведении первичной и периодической поверок должны быть применены средства, указанные в таблице 2.
Таблица 2
Номер пункта методики поверки
Наименование средства поверки; номер документа, регламентирующего технические требования к средству, основные технические характеристики
8.4.1
Государственный стандартный образец дифракционных свойств кристаллической решетки (оксид алюминия) SRM 1976b (ГСО 10475-2014)
Основные метрологические характеристики:
-
- параметры кристаллической решетки :
-
- «а»: аттестованное значение - 0,4759137 нм, расширенная неопределенность (к=2) - 0,000008
-
- «с»: аттестованное значение - 1,299337 нм, расширенная неопределенность (к=2) - 0,000015
-
- Отражающая атомная плоскость (индекс Миллера, hkl): (012), (113), (024), (116), (300), (1.0.10) & (119), (0.2.10), (226), (2.1.10), (324) & (0.1.14), (1.3.10), (146), (4.0.10)
-
-
3.2 Средства поверки, указанные в таблице 2, должны быть поверены и аттестованы в установленном порядке. Допускается также применение других средств, не приведенных в таблице 2, но обеспечивающих определение (контроль) метрологических характеристик поверяемого дифрактометра с требуемой точностью.
-
4.1 Дифрактометры должны устанавливаться в закрытых взрыво- и пожаробезопасных лабораторных помещениях, оборудованных вытяжной вентиляцией и удовлетворяющих требованиям санитарных норм и правил. При проведении поверки следует соблюдать требования, установленные ГОСТ Р 12.1.031-10, ГОСТ 12.1.040-83. Оборудование, применяемое при поверке, должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.003-91. Воздух рабочей зоны должен соответствовать ГОСТ 12.1.005-88 при температуре помещения, соответствующей условиям испытаний для легких физических работ.
-
4.2 Система электрического питания приборов должна быть защищена от колебаний и пиков сетевого напряжения, искровые генераторы не должны устанавливаться вблизи приборов.
-
4.3 Помещение, в котором проводится поверка, должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83.
-
5.1 К проведению поверки допускаются лица:
- изучившие настоящую методику поверки и руководство по эксплуатации дифрактометров;
получившие первичный и внеочередной инструктаж по технике безопасности при работе в лаборатории;
имеющие квалификационную группу не ниже III в соответствии с правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок, указанными в приложении к приказу Министерства труда и социальной защиты РФ от 24.07.13 № 328Н;
прошедшие обучение по требуемому виду измерений.
6 Условия поверки-
6.1 При проведении поверки следует соблюдать следующие условия:
-
• температура окружающей среды, °C........................................от 15 до 35
-
• относительная влажность воздуха, %,................................от 20 до 80
-
• атмосферное давление, кПа.....................................................от 94 до 106
-
-
6.2 В помещении, где проводится поверка, должны отсутствовать посторонние источники излучения, мощные постоянные и переменные электрические и магнитные поля, но также должны быть исключены факторы появления пыли, интенсивных воздушных потоков, вибрации и паров вызывающих коррозию.
-
7.1 Установить дифрактометр вдали от приборов, генерирующих сильные магнитные и высокочастотные поля.
-
7.2 Подготовку, включение и прогрев рентгеновской трубки дифрактометра при поверке производят в соответствии с его Руководством по эксплуатации.
-
8 Проведение поверки
-
8.1.1 Внешним осмотром дифрактометра должно быть установлено:
-
- наличие маркировки, подтверждающей тип и заводской номер дифрактометра;
-
- соответствие комплектности требованиям документации;
-
- наличие чётких надписей на органах управления;
-
- отсутствие на наружных поверхностях дифрактометра повреждений, влияющих на его работоспособность.
-
8.1.2 Дифрактометры считаются прошедшими внешний осмотр, если они соответствуют всем перечисленным выше требованиям.
-
8.2.1 Опробование производится путем снятия дифрактограммы образца дифракционных свойств кристаллической решетки NIST SRM 640d, поставляемого в комплекте с дифрактометром.
-
8.2.2 Измерение проводится для трех диапазонов углов 20: от 46,300° до 48,2400°, от 93,5400° до 96,4680° и от 126,000° до 129,820°. Для этого используется конфигурация оборудования дифрактометра указанная в таблице 3.
Таблица 3
Оборудование |
Конфигурация оборудования | |
1 |
Источник рентгеновского излучения (трубка) |
Материал анода трубки - медь, Фокусировка - линейный фокус. |
2 |
Щель Соллера |
Стандартная щель Соллера 5,Обладающий и дифрагированный пучок) |
3 |
Держатель образцов |
Стандартный держатель образцов |
4 |
Тип щели |
Моторизованная щель для метода Брегг-Брентано [285mm] |
5 |
Конфигурация рентгеновской оптики |
Метод Брегг-Брентано |
6 |
Монохроматор дифрагированного пучка |
Не используется |
7 |
Ni-Kb фильтр |
Не используется |
8 |
Образец |
NIST SRM 640d помещённый в стандартную кювету для образцов 0,5 мм. |
В программе Standart Measurement устанавливаем параметры, указанные в таблице 4: Таблица 4
Параметр |
Значение | |
1 |
Напряжение и ток рентгеновской трубки |
40 кВ.. 40 мА. |
2 |
Оси сканирования |
2 Theta/ Theta |
3 |
Метод измерения сигнала |
Фиксированное время |
4 |
Размерность единиц |
Единицы счёта (counts) |
5 |
Щель расхождения падающего пучка |
1/2 градуса |
6 |
Щель высоты падающего пучка |
10 мм. |
7 |
Щель дифрагированного пучка |
1/2 градуса |
8 |
Приемная щель детектора |
0.30 мм. |
9 |
Угол оффсета |
0 |
-
8.2.3 Дифрактометры считаются прошедшими опробование если отклонение от углов: 47,300°, 94,946°, 127,532°, составляет не более ± 0,030° при использовании стандартного образца NIST SRM640d.
-
8.3.1 Проверяют соответствие заявленных идентификационных данных программного обеспечения: идентификационное наименование программного обеспечения, номер версии программного обеспечения.
-
8.3.2 Проводят проверку уровня защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений (уровни низкий, средний или высокий).
8.3.4 Дифрактометры признаются прошедшими операцию поверки, если уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» согласно Р 50.2.077-2014, а идентификационные данные программного обеспечения соответствуют значениям, приведенным в таблице 3.
Таблица 5
Идентификационные данные (признаки) |
Значение | |
Идентификационное наименование ПО |
Integral Intensity Calculation |
Standard Measurement |
Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже |
5.0 |
1.2 |
Цифровой идентификатор ПО |
- |
- |
-
8.4 Определение метрологических характеристик
-
8.4.1.1 Проверка диапазона измерений углов совмещается с процедурой определения углов и пределов допускаемой абсолютной погрешности при измерении 5
угловых положений дифракционных максимумом государственного стандартного образца дифракционных свойств кристаллической решетки (ГСО 10475-2014) SRM 1976b, для четырех атомных плоскостей индексы Миллера которых, hkl: (012), (214), (0.1.14), (330).
-
8.4.1.2 Определить паспортное значение углов дифракции 20п (°) согласно условию Вульфа-Брегга (1):
20п = 2-arcsin(^) (1)
где m - порядок дифракционного максимума (принимаем его равным 1);
А, —длина волны излучения рентгеновской трубки проверяемой установки. d - межплоскостное расстояние, нм, рассчитывается по параметрам указанным в паспорте на ГСО (2):
где h, k, 1 - индексы Миллера;
а, с - аттестованные значения параметров кристаллической решетки.
-
8.4.1.3 Измерение проводится для шести диапазонов углов, которые подбираются исходя из условия уверенного определения дифракционного пика в заданном угловом диапазоне при условии не менее чем пятикратного превышении уровня сигнала максимума дифракционного пика над фоновым сигналом. Для этого в программе Standard Measurement устанавливаем указанные в таблице 6 параметры:
Таблица 6
plane |
start angle |
stop angle |
sampling width |
scan speed |
kV |
mA |
DivSlit |
DivHL Slit mm |
Sct.Slit |
Rec.Slit |
012 |
25 |
26.26 |
0.01 |
0.5 |
40 |
40 |
open |
10 |
2 deg |
0.15 mm |
116 |
56.8 |
58.1 |
0.01 |
0.8 |
40 |
40 |
open |
10 |
2 deg |
0.15 mm |
0114 |
115.8 |
117.22 |
0.02 |
0.8 |
40 |
40 |
open |
10 |
2 deg |
0.15 mm |
330 |
150 |
152.6 |
0.02 |
0.05 |
40 |
40 |
open |
10 |
2 deg |
0.15 mm |
Провести пятикратные измерения каждого диапазона и рассчитать среднее арифметическое угловых положений дифракционных максимумом 20i
-
8.4.1.4 Рассчитать значение абсолютной погрешности каждой серии измерений углов дифракции 20 по формуле (3), и выбрать наибольшее значение:
Д = 20? - 20п (3)
-
8.4.1.5 Дифрактометры считаются прошедшими операцию поверки, если диапазон измеренных углов дифракции находится в диапазоне от 20 до 155 градусов, а абсолютная погрешность при измерении угловых положений дифракционных максимумов не превышает ± 0,04 градусов.
-
9.1 Результаты измерений заносятся в протокол (приложение А).
-
9.2 Дифрактометры, прошедшие поверку с положительным результатом, признаются годными и допускаются к применению. На них выдается свидетельство о поверке установленной формы и наносят знак поверки согласно Приказу Министерства промышленности и торговли Российской Федерации №1815 от 02.07.2015г. «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке».
-
9.3 Дифрактометры, прошедшие поверку с отрицательным результатом, признаются непригодными, не допускаются к применению и на них выдается «Извещение о непригодности» с указанием причин в соответствии с требованиями Приказа Министерства промышленности и торговли Российской Федерации №1815 от 02.07.2015 г. Свидетельство о предыдущей поверке и (или) знак поверки аннулируется.
Начальник отдела ФГУП «ВНИИОФИ»
Ведущий инженер ФГУП «ВНИИОФИ»
АтВтИванов
У/
А. Н. Шобина
Инженер 1 категории
ФГУП «ВНИИОФИ»
И.Н.Зябликова
к Методике поверки «ГСИ. Дифрактометры рентгеновские Ultima IV МП 001.Д4-17»
ПРОТОКОЛ
первичной / периодической поверки от «_______»____________20__года
Средство измерений: Дифрактометры рентгеновские Ultima IV (Наименование СИ, тип (если в состав СИ входит несколько автономных блоков
то приводят их перечень (наименования) и типы с разделением знаком «косая дробь» /)
Зав.№ №/№_________________________
Заводские номера блоков
Принадлежащее
Наименование юридического лица, ИНН
Поверено в соответствии с методикой поверки «ГСИ. Дифрактометры рентгеновские Ultima IV. Методика поверки МП 001.Д4-17», утвержденной ФГУП «ВНИИОФИ» 18 сентября 2018г.
Наименование документа на поверку, кем утвержден (согласован), дата
С применением эталонов___________________________________________
(наименование, заводской номер, разряд, класс точности или погрешность)
При следующих значениях влияющих факторов:
(приводят перечень и значения влияющих факторов, нормированных в методике поверки)
-
- температура окружающего воздуха, °C
от +15 до +35
от 20 до 80
от 94 до 106
-
- относительная влажность воздуха, %
-
- атмосферное давление, кПа
Внешний осмотр_____________________
Опробован и е_________________________
Золучены результаты поверки метрологических характеристик:
Характеристика |
Результат |
Требования методики поверки |
’екомендации_________________________________________________
Средство измерений признать пригодным (или непригодным) для применения
Исп ол нител и:___________________________________________________________________
__________________________________________подписи, ФИО, должность
8