Назначение
Анализаторы азота, кислорода и водорода МЕТЭК-300, МЕТЭК-400, МЕТЭК-500, МЕТЭК-600 (далее - анализаторы) предназначены для экспрессного измерения массовой доли азота, кислорода и водорода в черных и цветных металлах, сталях и сплавах, гидридах, геологических пробах, а также в других неорганических материалах.
Описание
Принцип действия анализаторов основан на восстановительном плавлении образца в импульсной печи в токе инертного газа и последующем определении содержания газообразных азота и водорода с помощью детектора по теплопроводности, а кислорода с помощью инфракрасного детектора.
Конструктивно анализаторы состоят из блока импульсной печи, аналитического блока, содержащего трубки с реагентами, каталитическую печь, детектор по теплопроводности, инфракрасные детекторы, или моноблока (блок импульсной печи совместно с аналитическим блоком), устройства охлаждения импульсной печи и персонального компьютера для управления процессами измерений и отображения полученных результатов (рис.1).
Образец, предварительно взвешенный на весах I (специального) класса точности, помещается в специальное загрузочное устройство импульсной печи и автоматически (или по команде оператора) сбрасывается в графитовый тигель. Образец плавится под воздействием высокой температуры, обеспечивающей полное выделение азота, водорода и кислорода. Кислород, выделившийся из пробы, соединяется с углеродом из графитового тигля и
образуется оксид углерода II (СО). Азот и водород, присутствующие в пробе выделяются в виде молекулярного азота (N2) и молекулярного водорода (H2). Газ-носитель транспортирует выделившиеся газы в каталитическую печь, содержащую оксид меди II (CuO), на котором СО преобразуется в оксид углерода IV (СО2), а водород (H2) преобразуется в воду (H2O). После этого газовая смесь попадает на ИК детектор, где производится измерение интенсивностей поглощения инфракрасного излучения на выделенных длинах волн, характерных для оксида углерода IV (СО2), которое пропорционально содержанию в газе кислорода. Затем H2O поглощается на ангидроне (Mg(ClO4)2), а СО2 на аскарите. В дальнейшем, азот определяется на детекторе по теплопроводности, который вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный содержанию азота.
В случае измерения водорода образовавшаяся газовая смесь непосредственно транспортируется в ячейку по теплопроводности.
Сигналы детекторов передаются на персональный компьютер, где производится их регистрация и расчет массовой доли компонента с учетом массы пробы.
Анализаторы азота, кислорода и водорода МЕТЭК-300, МЕТЭК-400, МЕТЭК-500, МЕТЭК-600 выпускаются шести моделей: водород МЕТЭК-300, водород-кислород МЕТЭК-300.1, водород-азот МЕТЭК-300.2, азот МЕТЭК-400, кислород МЕТЭК-500, азот-кислород МЕТЭК-600, каждая из которых предназначена для измерения содержания соответствующего компонента. Модель водород МЕТЭК-300 предназначена для измерений массовой доли водорода; модель водород-кислород МЕТЭК-300.1 - для измерений массовой доли водорода, кислорода; модель водород-азота МЕТЭК-300.2 - для измерений массовых долей водорода и азота; модель азот МЕТЭК-400 - для измерений массовой доли азота; модель кислород МЕТЭК-500 - для измерений массовой доли кислорода; модель азот-кислород МЕТЭК-600 -для измерений массовой доли азота и кислорода. Анализаторы выпускаются либо в виде
моноблока (исполнение 1) либо в виде двух блоков (исполнение 2). Пломбирование анализаторов не предусмотрено.
Анализ выполняется автоматически под управлением программного обеспечения. Процесс измерения включает следующие операции: взвешивание образца в графитовом тигле, размещение его в импульсную печь, автоматическое определение содержания азота, кислорода и водорода, после чего производится пересчет содержания в массовую долю с учетом взятой для анализа массы навески. Результаты анализа выводятся на монитор персонального компьютера, архивируются и могут быть распечатаны. В программном обеспечении реализована функция градуировки анализатора по газовой дозе, с помощью стандартных образцов.
Программное обеспечение
Идентификационные данные программного обеспечения прибора приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | МЕТЕК |
| Номер версии ПО (идентификационный номер ПО) | не ниже 5.17.х.х |
| Цифровой идентификатор ПО | c84c039cbbd50ce20 685b3e7694ba507 |
| алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | MD 5 |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных
изменений соответствует уровню «Высокий» по Р 50.2.077-2014.
Фотография внешнего вида анализатора представлена на рисунке 1.
Место нанесения знака поверки
Б - Исполнение 2: Раздельные блоки импульсная печь, аналитический блок
А -Исполнение 1: Моноблок (импульсная печь + аналитический блок)
Рисунок 1 Внешний вид анализаторов азота, кислорода и водорода МЕТЭК-300, МЕТЭК-600, МЕТЭК-400, МЕТЭК-500, МЕТЭК-600
Технические характеристики
Таблица 1. Метрологические и технические характеристики
| Наименование характеристик | Значения характеристик для модели |
| Водород МЕТЭК-300 | Водород-кислород МЕТЭК-300.1 | Водород-азот МЕТЭК-300.2 | Азот МЕТЭК-400 | Кислород МЕТЭК-500 | Азот-кислород МЕТЭК-600 |
| Диапазоны измерений массовой доли, %: | | | | | | |
| - азота | - | - | от 0,0001 до 1,0 | от 0,0001 до 1,0 | - | от 0,0001 до 1,0 |
| - кислорода | - | от 0,0002 до 2,0 | - | - | от 0,0002 до 2,0 | от 0,0002 до 2,0 |
| - водорода | от 0,00001 до 4,0 | от 0,00001 до 4,0 | от 0,00001 до 4,0 | - | - | - |
| Предел допускаемого относительного СКО случайной составляющей погрешности измерений массовой доли азота, %: - от 0,0001 до 0,005 вкл. | | | 16 | 16 | | 16 |
| - от 0,005 до 0,04 вкл. | | | 5 | 5 | | 5 |
| - от 0,04 до 1,0 вкл. | | | 3 | 3 | | 3 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массовой доли азота, %: - от 0,0001 до 0,005 вкл. | | | ±40 | ±40 | | ±40 |
| - от 0,005 до 0,04 вкл. | | | ±15 | ±15 | | ±15 |
| - от 0,04 до 1,0 вкл. | | | ±10 | ±10 | | ±10 |
| Предел допускаемого относительного СКО | | | | | | |
| случайной составляющей погрешности измерений массовой доли кислорода, %: | | 16 | | | 16 | 16 |
| - от 0,0002 до 0,005 вкл. | | 5 | | | 5 | 5 |
| - от 0,005 до 0,04 вкл. - от 0,04 до 2,0 вкл. | | 3 | | | 3 | 3 |
| Наименование характеристик | Значения характеристик для модели |
| Водород МЕТЭК-300 | Водород-кислород МЕТЭК-300.1 | Водород-азот МЕТЭК-300.2 | Азот МЕТЭК-400 | Кислород МЕТЭК-500 | Азот-кислород МЕТЭК-600 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массовой доли кислорода, %: - от 0,0002 до 0,005 вкл. - от 0,005 до 0,04 вкл. - от 0,04 до 2,0 вкл. | | ±40 ±15 ±10 | | | ±40 ±15 ±10 | ±40 ±15 ±10 |
| Предел допускаемого относительного СКО случайной составляющей погрешности измерений массовой доли водорода, %: - от 0,00001 до 0,005 вкл. - от 0,005 до 0,04 вкл. - от 0,04 до 4,0 вкл. | 16 5 3 | 16 5 3 | 16 5 3 | | | |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массовой доли водорода, %: - от 0,00001 до 0,005 вкл. - от 0,005 до 0,04 вкл. - от 0,04 до 4,0 вкл. | ±40 ±20 ±15 | ±40 ±20 ±15 | ±40 ±20 ±15 | | | |
| Наименование характеристик | Значения характеристик для модели |
| Водород МЕТЭК-300 | Водород-кислород МЕТЭК-300.1 | Водород-азот МЕТЭК-300.2 | Азот МЕТЭК-400 | Кислород МЕТЭК-500 | Азот-кислород МЕТЭК-600 |
| Параметры электрического питания: - напряжение, В - частота, Гц | 220±22 50±1 |
| Г абаритные размеры (Д*Ш*В), мм, не более: - аналитический блок - блок импульсной печи - моноблок | 600 х 550 х 500 700 х 600 х 500 600 х 730 х 600 |
| Масса, кг, не более | 120 |
| Условия эксплуатации: температура воздуха, °С относительная влажность, % не более | от +17 до +27 80 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 5 |
Знак утверждения типа
наносится на боковую панель анализатора методом наклейки и на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 2
| Наименование оборудования (марка, модель и т.п.) | Ед. изм. | Кол-во, ед. |
| 1. Комплектующие |
| Анализаторы азота, кислорода и водорода (раздельные блоки или моноблок) МЕТЭК-300 / МЕТЭК-400 / МЕТЭК-500 / МЕТЭК-600 | шт. | 1 |
| Весы неавтоматического действия (без калибровочной гири)* | шт. | опция |
| Комплект соединительных кабелей (не менее 1,5 м) | шт. | 1 |
| Комплект газовых трубопроводов (не менее 1,5 м) | шт. | 1 |
| Комплект водяных трубопроводов для системы охлаждения (не менее 2 м) | шт. | 1 |
| Устройство очистки импульсной печи | шт. | 1 |
| Устройство охлаждения импульсной печи, с объемом бака не менее 30 л | шт. | 1 |
| Компрессор масляный коаксиальный с рабочим давлением воздуха 0,8 МПа, 24 л, для подачи сжатого воздуха для работы импульсной печи | шт. | опция |
| Сетевой фильтр (5м) | шт. | 1 |
| Стартовый комплект расходных материалов на 500 анализов: Тигли графитовые 500 тиглей Перхлорат магния, аскарит 50 г Оксид меди 20 г Вата кварцевая 10 г | компл. | 1 |
| 2. Управление и обработка информации |
| Ноутбук * | шт. | опция |
| Мышь оптическая* | шт. | опция |
| Специализированное программное обеспечение «МЕТЕК» (на CD диске) | шт. | 1 |
| 3. Комплект технической документации |
| Технический паспорт анализатора МЕТЭК-300 МЕТЭК-300 / МЕТЭК-400 / МЕТЭК-500 / МЕТЭК-600 | шт. | 1 |
| Руководство по эксплуатации технический паспорт анализатора МЕТЭК-300 / МЕТЭК-400 / МЕТЭК-500 / МЕТЭК-600 АВАК 301 ГА.00.00.002 РЭ) | шт. | 1 |
| Копия методики поверки (МП 61-251-2012 с изменением №1) | шт. | 1 |
| Примечание: * - конфигурации, модели, технические параметры согласовываются ндивидуально |
Поверка
осуществляется по документу МП 61-251-2012 «ГСИ. Анализаторы азота, кислорода и водорода
МЕТЭК-300, МЕТЭК-400, МЕТЭК-500, МЕТЭК-600. Методика поверки» с изменением №1, утвержденному ФГУП «УНИИМ» 07.07.2016 г.
Основные средства поверки:
- стандартные образцы утвержденных типов ГСО 9110-2008, ГСО 9454-2009, ГСО 9724-2010, ГСО 8725-2005, ГСО 8447-2003, ГСО 10597-2015;
- весы лабораторные электронные I (специального) класса точности;
Знак поверки наносится на панель анализатора в соответствии с рисунком 1.
Сведения о методах измерений
Методика измерений представлена в руководстве по эксплуатации.
Нормативные документы
Технические условия фирмы изготовителя ООО «МЕТЭКПРОМ», Россия АВАК 002.АГ.00.00.000.03ТУ «Анализаторы азота, кислорода и водорода МЕТЭК-300, МЕТЭК-400, МЕТЭК-500, МЕТЭК-600 (модели МЕТЭК-300, МЕТЭК-300.1, МЕТЭК-300.2, МЕТЭК-400, МЕТЭК-500, МЕТЭК-600)».
