Номер по Госреестру СИ: 21922-11
21922-11 Спектрометры эмиссионные
(Папуас-4)
Назначение средства измерений:
Спектрометры эмиссионные «ПАПУАС-4» 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 SP, 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 SP приведены в таблице 2.
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 |
SP |
Sp.exe |
1.61 |
b3e5ee30cdee347d67f30 f879ab16893 |
MD5 |
F3FFE3E3 |
SFV |
Нормирование метрологических характеристик спектрометра «ПАПУАС-4» проведено с учетом того, что программное обеспечение SP 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».
Знак утверждения типа
Знак утверждения типананосится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации и на корпус спектрометра в виде наклейки.
Сведения о методиках измерений
Сведения о методиках (методах) измеренийМетодика измерений приведена в документах «Спектрометр эмиссионный "ПАПУАС-4". Паспорт» ПС 4434-003-86712431-2011; «Спектрометр эмиссионный "ПАПУАС-4". Руководство по эксплуатации» СПП.001.00.000.11 РЭ.
Нормативные и технические документы
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к спектрометрам эмиссионным «ПАПУАС-4»-
1. ГОСТ Р 52931-2008. Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
-
2. Технические условия ТУ 4434-005-86712431-2011.
Поверка
Поверкаосуществляется по документу МП-242-1153-2011 «Спектрометры эмиссионные "ПАПУАС-4" Методика поверки», разработанному и утвержденному ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева" «14» февраля 2011 г.
Лист № 5 всего листов 5 Основные средства поверки:
- ГСО состава алюминия, № по Госреестру 8658-2005 (комплект VSA-1);
- ГСО состава меди черновой, № по Госреестру 8381-2003 (комплект VSM1);
- ГСО состава цинка, № по Госреестру 8743-2006 (комплект VSZ1);
- ГСО состава стали углеродистой и легированной типов 13Х, 60С2, 05кп, 11ХФ,60С2Г, 12Х1МФ, 30ХН2МФА, 12МХ, В2Ф, № по Госреестру 4165-91П, ГСО 2489-91П-2497-91П(комплект УГ0д-УГ9д);
- ГСО состава свинца марок С0-С3, KZ.03.01.00057-2007(kOMnneKT№ 1).
Изготовитель
ООО «Спектроприбор-2»Россия, 142138, Московская обл, Подольский р-н, п. Курилово, ул.Школьная д.4, тел\факс: (496) 751-08-69, e-mail: info@sp-pribor.ru
Испытательный центр
ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева», 190005, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 19Тел. (812) 251-76-01, факс (812) 713-01-14,
e-mail: info@vniim.ru
В основу работы спектрометра «ПАПУАС-4» (в дальнейшем спектрометр) положен метод эмиссионного спектрального анализа, использующий зависимость интенсивности спектральных линий от содержания элемента в пробе.
Спектрометр состоит из оптического блока со световодом и системой регистрации спектров, штатива с системой возбуждения спектра, а также автоматизированной системы управления на базе IBM-совместимого компьютера.
Проба, химический состав которой надо определить, устанавливается в штатив и выполняет функцию одного из электродов. Между пробой и подставным электродом возбуждается электрический разряд - искра или дуга. Необходимые величина и форма напряжения и тока создаются генераторами дуги и искры, расположенными, также как и столик, на который устанавливается образец, в штативе. В разряде происходит испарение и возбуждение свечения атомов пробы. Излучение разряда фокусируется кварцевой линзой на входное отверстие кварцевого световода , который передает это излучение на входную щель оптического блока. Ширина входной щели 20 мкм. В оптическом блоке излучение раскладывается в спектр при помощи дифракционной решетки (1800 штрихов/мм). Разложенный спектр регистрируется при помощи системы регистрации спектра на базе набора фотодиодных линейных приборов с зарядовой связью (ПЗС). Размер фоточувствительной области ПЗС составляет (30x0,2) мм. Полихро-матор построен по схеме Пашен-Рунге, в которой входная щель, вогнутая дифракционная решетка и приемники излучения установлены на круге Роуланда. Диаметр круга Роуланда 330 мм. Обратная линейная дисперсия (1-й порядок спектра) составляет 1,6 нм/мм. Конструктивно спектрометр выполнен в виде настольного прибора.
Спектрометр эмиссионный «ПАПУАС-4» выпускается в 7-ми модификациях, различающихся применяемыми источниками возбуждения спектра («ПАПУАС-4ИР», «ПАПУАС-4ИМ», «ПАПУАС-4ИМР» и «ПАПУАС-4И» - искровой генератор; «ПАПУАС-4ДИР» и «ПАПУАС-4ДИ» - искровой и дуговой генераторы; «ПАПУАС-4ДД» - дуговой генератор, установленный в оптическом блоке) и рабочим спектральным диапазоном, что обусловлено применением 5 (модификации «ПАПУАС-4ИР», «ПАПУАС-4ИМР», «ПАПУАС-4ДИР», «ПАПУАС-4ДД»), либо 4 (модификации«ПАПУАС-4И», «ПАПУАС-4ИМ», «ПАПУАС-4ДИ») фотодиодных ПЗС. В приборе «ПАПУАС-4ДД» вместо штатива используется пистолет-датчик, включающий в себя зажим для подставного электрода, лапку для касания образца (к лапке может быть подсоединен столик), крепление световода и защитное кварцевое стекло.
По защищенности от влияния пыли и воды спектрометр «ПАПУАС-4» соответствует степени защиты IP54CH по ГОСТ 14254-96. Спектрометр не является источником радиопомех. Спектрометр «ПАПУАС-4» ремонтопригоден, восстановление работоспособности осуществляется в системе заводского обслуживания. По способу защиты человека от поражения электрическим током спектрометр соответствует классу I по ГОСТ 12.2.007.0-75.
Внешний вид спектрометра приведен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Внешний вид спектрометра эмиссионного «ПАПУАС-4»
Таблица 3
Наименование |
Кол- во |
Примечание |
Штатив с системой возбуждения спектра:
|
1 |
Модификация по заявке потребителя |
Оптический блок со световодом и системой регистрации спектра (В модификации «ПАПУАС-4ДД» дуговой генератор устанавливается в оптическом блоке, а в модификациях ПАПУАС-4ИМ и ПАПУАС-4ИМР оптический блок и штатив с искровым генератором расположены в одном корпусе). |
Модификация по заявке потребителя | |
Персональный компьютер (системный блок персонального компьютера, монитор, клавиатура, мышь) |
1 | |
Программное обеспечение SP |
1 | |
Кабель для подключения к компьютеру |
1 | |
Станок для заточки электродов |
1 | |
Комплект ЗИП |
1 | |
Контрольный образец для профилирования алюминия марки Д16 по ГОСТ 21488-97 |
1 | |
Паспорт ПС 4434-003-86712431-2011 |
1 | |
Методика поверки МП-242-1153-2011 |
1 | |
Руководство по эксплуатации СПП.001.00.000.11 РЭ |
1 |
Таблица 2.
Рабочий спектральный диапазон, нм
|
210 - 410 210 - 350 |
Спектральное разрешение на длине волны 324,7 нм, нм, не более |
0,09 |
Фотоприемники
|
5 фотодиодных ПЗС 4 фотодиодных ПЗС |
Дрейф положения спектральных линий, нм, не более |
0,09 |
Лист № 3
всего листов 5
Продолжение таблицы 2.
Пределы детектирования легирующих и примесных элементов (по критерию 3о) , %, не более при анализе алюминия
|
0,050 0,070 |
при анализе меди | |
- цинка, олова, свинца, железа, никеля |
0,10 |
при анализе цинка | |
- алюминия, меди, свинца, олова |
0,050 |
при анализе углеродистых сталей | |
- хрома, никеля, марганца |
0,050 |
- кремния |
0,10 |
при анализе свинца | |
- меди, олова, сурьмы, серебра |
0,050 |
Предел допускаемого относительного СКО выходного сигнала спектрометра в режиме измерения относительных интенсивностей, %, не более |
9,0* |
Минимальное время накопления спектра, с |
0,1 |
Система возбуждения спектра: дуга, - стабилизированного постоянного тока |
(5-8) А |
искра, - высоковольтная высокочастотная |
(5-10) кВ; (200-400) Гц |
Время измерения, с дуга |
от 3 до 20 |
искра |
от 30 до 120 |
Сменные электроды |
Угольные ЕС-12 или ана- |
логичные | |
Характеристики компьютера (IBM - совместимый ПК, MS Windows XP или выше): процессор, не ниже |
Intel Celeron 1.7 или AMD |
Duron 1200 | |
винчестер, не менее |
40 Гб |
оперативная память, не менее |
256 Мб |
обязательно наличие: |
CD-ROM, 2 х USB |
Габаритные размеры, мм, не более: для модификаций «ПАПУАС-4И», «ПАПУАС-4ДИ», «ПАПУАС-4ИР», «ПАПУАС-4ДИР», «ПАПУАС-ДД» (в модификации «ПА-ПУАС-4ДД», дуговой генератор устанавливается в оптическом блоке): | |
- оптический блок |
590x260x390 |
- штатив |
520х360х410 |
для модификаций «ПАПУАС-4ИМ», «ПАПУАС-4ИМР» (оптический блок и штатив с искровым генератором расположены в одном корпусе) |
500х390х200 |
Масса, кг, не более, для модификаций «ПАПУАС-4И», «ПАПУАС-4ДИ», «ПАПУАС- 4ИР», «ПАПУАС-4ДИР», «ПАПУАС-4ДД» | |
- оптический блок |
15 |
- штатив |
21 |
для модификаций «ПАПУАС-4ИМ», «ПАПУАС-4ИМР»: |
14 |
* - при анализе содержания меди (на линии Cu 324,754 нм / линия сравнения Al 308,215 нм) в
алюминиевом сплаве типа Д16
Лист № 4
всего листов 5
Продолжение таблицы 2.
Потребляемая мощность (без ПК), Вт, не более, |
100 |
при горении дуги или искры, Вт, не более, |
400 |
Электрическое питание |
(220±2233) В (50±2) Гц |
Время установления рабочего режима, мин, не более, |
20 |
Средний срок службы, лет |
7 |
Условия эксплуатации: | |
Диапазон температуры, °C |
10 + 35 |
Диапазон атмосферного давления, кПа |
84,0 + 106,7 |
Диапазон относительной влажности, % при t = 25 °C |
20 + 80 |