Назначение
Анализаторы элементного состава Elementar модели Vario EL III, Vario EL cube, Vario MAX, Vario MAX cube, Vario MICRO cube, Vario MACRO, Vario MACRO cube, Rapid CS cube, Rapid N cube, Rapid MAX N, VarioTRACE S/N, TRACE S/N Cube (далее - анализаторы) предназначены для определения содержания азота, углерода, водорода, серы, кислорода и хлора в твердых и жидких органических и неорганических веществах и могут применяться для контроля качества продукции в химической, нефтехимической, фармацевтической, пищевой промышленности, сельском хозяйстве и для контроля состояния окружающей среды.
Описание
Принцип действия анализаторов основан на каталитическом сжигании при высокой температуре анализируемой пробы, известной массы или объема, очистке, осушке, адсорбционном разделении продуктов сгорания, и последующем детектировании детектором по теплопроводности (или другим детектором).
Анализаторы работают в комплекте с персональным компьютером, анализ выполняется автоматически.
Модели vario Micro cube, Vario EL III, Vario EL cube, vario MACRO, vario MACRO cube применяют для определения микро, полумакро и макросодержаний углерода, азота, водорода, серы, кислорода и хлора, и могут работать в нескольких режимах одновременного определения от одного до четырех элементов в следующих основных вариантах: CHNS/CNS/S, CNS/S, CHN/CN/N.
Для определения кислорода и хлора (опционально) необходимо изменение конфигурации анализаторов. При этом применяются детекторы по теплопроводности или фотометрический (ИК) для определения кислорода и электрохимический детектор для определения хлора.
Для взвешивания анализируемой пробы в моделях vario EL III, vario Micro cube, vario EL cube, vario MACRO, vario MACRO cube, rapid N cube, rapid CS cube, trace SN cube, vario TRACE S/N cube используют, в зависимости от агрегатного состояния, лодочки или капсулы из металлической (серебряной, алюминиевой или оловянной) фольги или оловянные емкости различного размера и конфигурации. Твердые и вязкие пробы взвешивают в оловянных лодочках и с помощью специального пресса (возможно использование разного диаметра пресса) герметично запаковывают. Жидкие пробы помещают в оловянные капсулы различного размера и герметично запаковывают с помощью специального пресса для капсул. Для взвешивания проб почвы массой около 800 мг используют оловянные цилиндры. Также жидкие пробы можно вводить непосредственно в трубку сжигания с помощью устройств инжекции в ручном или автоматическом режимах (автосэмплеры PAL, VLS). Запакованные образцы помещают в автосамплер с определенным количеством позиций, в зависимости от модели.
Перед анализом каждый образец автоматически попадает в шаровой кран для продувки инертным газом-носителем для удаления атмосферного воздуха из системы. Анализируемые пробы автоматически поступают в реакционную трубку с катализатором для сжигания при температуре до 1200 °С. Использование оловянных лодочек для упаковки проб позволяет кратковременно поднимать температуру сжигания пробы до 1800°С. Катализатор напрямую не контактирует с пробой в процессе сжигания, так как защищен специальным кварцевым
золоуловителем. Полное сгорание пробы достигается за счет подачи избыточного количества кислорода, напрямую к образцу через кислородное копье.
Продукты сгорания переносятся газом-носителем гелием (или аргоном) в дополнительную трубку восстановления, наполненную медью, где оксид азота восстанавливается до азота и поступает в детектор по теплопроводности. А газообразная смесь СО2, Н2О, и SO2 предварительно разделяется на колонках с селективными адсорбентами методом сорбции-десорбции: после выхода пика азота происходит последовательный нагрев каждой колонки, соответственно и последовательность десорбции, после чего анализируются все компоненты газообразной смеси.
Для предотвращения образования метана при сгорании проб в моделях vario MACRO, vario MACRO cube, rapid N cube, vario MAX, vario MAX cube rapid MAX N, используют два окислительных реактора для окисления продукта сгорания до СО2.
Анализаторы Vario MAX и Vario MAX cube, rapid MAX N предназначены для анализа пищевых продуктов, зерна на содержание протеинов, для определения содержания углерода и азота в сточных водах, промышленных отходах.
Для ввода пробы в моделях vario MAX, vario MAX cube и rapid MAX N используют керамические или стальные многоразовые тигли объемом до 5 мг или 5 мл, в которых и происходит сжигание образцов. Автосамплер позволяет автоматически вводить до 90 образцов анализируемой пробы. После каждого сжигания тигель автоматически заменяется на новый. В качестве восстановителя для NO2 до N2 в этих моделях вместо меди используют вольфрам, абсорбционная емкость которого в 3-4 раза больше емкости меди. Процесс сгорания пробы протекает в трубках из нержавеющей стали.
Для определения содержания C,N,S в модели vario MAX cube при высоких температурах используют кварцевые трубки и керамические тигли. Автосамплер позволяет автоматически вводить до 60 образцов анализируемой пробы.
Модификации Vario MAX CHN и Vario MACRO CHN cube используются для определения углерода, водорода и азота в различных видах топлива: антраците, буром угле, торфе, нефтепродуктах, в древесине.
Для определения только азота по методу Дюма с минимальным временем анализа предназначены модели rapid MAX N, rapid N cube в пищевых, сельскохозяйственных продуктах, зерне, в различных агрегатных состояниях: твердых, жидких, пастообразных.
Масса образца: до 1 г или 1 мл для rapid N cube; до 5 г или 5 мл для rapid MAX N.
В качестве газа-носителя в модели rapid N cube используют диоксид углерода, катализатор - оксид меди. В качестве восстановления NO2 до № используют вольфрам, абсорбционная емкость которого в 3-4 раза больше емкости меди. Изготовленные из нержавеющей стали трубки, в которых происходит сгорание пробы, и тигли из нержавеющей стали позволяют анализировать пищевые продукты на содержание азота и протеинов. Анализируемую твердую пробу предварительно заворачивают в т.н. «безазотную» бумагу и помещают в специальный пресс для герметичной запаковки. Влажные и жирные пробы заворачивают в оловянную фольгу. Жидкие и пастообразные пробы помещают в специальные капсулы или лодочки, которые герметично запаковывают с помощью специального пресса для капсул.
Анализатор rapid CS cube предназначен для быстрого и абсолютно безопасного определения углерода и серы, опционально хлора. Запакованные жидкие или твердые образцы помещают в автосамплер для автоматической подачи в шаровой кран для продувки инертным газом-носителем, после этого попав в реакционную трубку, происходит сжигание при высокой температуре в присутствии катализатора, защищенного керамическим или стальным золоуловителем от контакта с пробой. Регистрация аналитического сигнала осуществляется с помощью инфракрасного детектора. Масса образца: до 100 мг органического материала и до 1 г неорганического материала.
Модели “VarioTRACE S/N”, “TRACE S/N Cube” предназначены для определения низких содержаний азота и серы, опционально хлора, в жидких и твердых, сжиженных и газообразных углеводородах, в том числе в бензинах, дизтопливах, природном газе, ШФЛУ (широкая фракция легких углеводородов). Ввод проб осуществляется прямым дозированием с помощью шприца (до 100 мкл) или с использованием автосамплера для жидких проб (VLS), или для твердых проб. Для ввода сжиженных и газообразных углеводородов используется дополнительный модуль (LPG-модуль или Gas-модуль). Окисление образца при температуре до 1200°С с последующим дополнительным окислением газовой смеси на триоксиде вольфрама, обеспечивает количественную конверсию всей серы в диоксид (SO2). Регистрация образовавшихся продуктов сгорания происходит на УФ - флуоресцентном детекторе для определения серы, на хемилюменисцентном детекторе для определении азота, на электрохимическом детекторе для определения хлора.
Анализаторы элементного состава "Elementar" градуируют при выпуске из производства.
Внешний вид анализаторов представлен на Рисунках 1-12.
Рис.1. Vario MAX.
Рис. 4. Rapid CS cube.
Рис. 2. Vario EL III. Рис. 3. Vario MACRO.
Рис. 5. Vario MACRO cube
Рис. 6. Rapid MAX N.
Рис. 7. Vario TRACE S/N.
Рис. 8. Vario MAX cube.
Рис. 9. Vario EL cube. Рис. 10. TRACE S/N Cube.
Рис. 11. Vario MICRO cube. Рис. 12. Rapid N cube.
Программное обеспечение
Выполняет следующие функции:
- настройку оборудования;
- онлайн контроль над всеми функциями анализатора;
- статистическую обработку данных;
- проверку герметичности, самодиагностику;
- ручное интегрирование пиков;
- автоматизированный учет бланков при расчетах;
- автоматическое управление, старт, переход в режим ожидания;
- автоматическое появление сообщений о сроках техобслуживания и замены расходных материалов;
- составление отчетов;
- отображение сигнала в реальном времени;
- различные уровни доступа пользователей;
- автоматический расчет поправочного фактора для калибровочной кривой.
Идентификационные данные программного обеспечения представлены 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) |
| Программное обеспечение vario Micro cube | vario Micro cube | V3.1.5 | 19A10970 |
| Программное обеспечение vario EL cube | vario EL cube | V3.1.5 | F4C14BB4 |
| Программное обеспечение vario MACRO cube | vario MACRO cube | V3.1.1 | 507A68B0 |
| Программное обеспечение vario MAX cube | vario MAX cube | V3.3.6 | D90C5D4C |
| Программное обеспечение rapid N cube | rapid N cube | V5.0.6 | D5266D64 |
| Программное обеспечение rapid MAX N | rapid MAX N | V1.0.2 | 947880e |
| Программное обеспечение rapid CS cube | rapid CS cube | V2.0.7 | F7945C46 |
| Программное обеспечение trace SN cube | trace SN cube | V3.0.6 | C4D8F150 |
| Программное обеспечение Vario EL III | vario EL III | V5.19.11 | D4212348 |
| Программное обеспечение Vario MAX | vario MAX | V7.3.4 | 4413CE33 |
| Программное обеспечение Vario MACRO | vario MACRO | V3.1.1 | 507A68B0 |
| Программное обеспечение VarioTRACE S/N | varioTRACE S/N | V3.0.6 | C4D8F150 |
Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений согласно Р 50.2.077-2014 соответствует среднему уровню.
Технические характеристики
Таблица 2
| Наименование характеристик | Модели | |
| Vario МАХ/ Vario MAX cube Rapid MAX N | Vario EL III/ Vario EL cube | Vario MACRO/ Vario MACRO cube | Vario MICRO cube | Rapid N cube | Rapid CS cube | VarioTRACE S/N TRACE S/N Cube |
| Диапазон измерений, мг С Н N S О (опция, ИК-) С1 (опция, ИК-) | от 0,02 до 400 от 0,02 до 10 от 0,02 до 150 от 0,02 до 15 - от 0,005 до 4 | от 0,03 до 30 от 0,03 до 3 от 0,03 до 10 от 0,03 до 6 от 0,005 до 2 от 0,005 до 4 | от 0,006 до 100 от 0,004 до 15 от 0,003 до 100 от 0,007 до 0,1 от 0,005 до 2 от 0,005 до 4 | от 0,002 до 7 от 0,002 до 1 от 0,001 до 2 от 0,001 до 2 от 0,005 до 2 от 0,005 до 4 | - -от 0,1 до 200 - - от 0,005 до 4 | от 0,1 до 20 - - от 0,1 до 6 - от 0,005 до 4 | VarioTRACE S/N: N от 0,1 до 1000 млн-1 S от 0,1 до 1000 млн-1 TRACE S/N Cube: N от 0,03 до 1000 млн-1 S от 0,01 до 1000 млн-1 от 0,005мг до 4 мг |
| Предел допускаемого абсолютного среднего квадратического отклонения результатов измерений, мг | от 0,002 до 0,2 | от 0,003 до 0,03 | от 0,0006 до 0,1 | от 0,0004 до 0,02 | от 0,01 до 0,2 | от 0,01 до 0,2 | от 0,003 до 0,1 |
| Время анализа (в зависимости от вещества и его массы), мин | от 3 до 12 | от 6 до 14 | от 9 до 15 | от 3 до 10 | 4 | 4 | от 4 до 8 |
| Потребляемая мощность, кВт, не более | 1,6/1,4 | 1,8/1,4 | 1,4 | 1,8 | 1,8 | 1,4 | 2,0/1,8 |
| Наименование характеристик | Модели | |
| Vario МАХ/ Vario MAX cube Rapid MAX N | Vario EL III/ Vario EL cube | Vario MACRO/ Vario MACRO cube | Vario MICRO cube | Rapid N cube | Rapid CS cube | VarioTRACE S/N TRACE S/N Cube |
| Напряжение питания, В | 120/230 |
| Частота переменного тока, Гц | 50/60 |
| Габаритные размеры, мм, не более | 780x600x700/ 480x550x550 | 780x600x700/ 480x550x550 | 780x600x700/ 480x550x550 | 480x550x550 | 480x550x550 | 480x550x550 | 1200x600x1150 480 x550x550 |
| Масса, кг, не более | 130/70 | 120/70 | 75 | 65 | 65 | 70 | 185/60 |
| Температура окружающей среды, °С | от 15 до 35 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель прибора методом штемпелевания и титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 3
| Анализатор элементного состава Elementar (модели Vario EL III, Vario EL cube, Vario Max, Vario Max cube, Vario MICRO cube, Vario MACRO, Vario MACRO cube, Rapid CS cube, Rapid N cube, Rapid MAX N, VarioTRACE S/N, TRACE S/N Cube | по заказу |
| Комплект ЗИП. | по заказу |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
| Методика поверки | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 23429-10 «Инструкция. Анализаторы элементного состава "Elementar" модели "Vario EL Ш", "Vario EL cube", "Vario MAX", "Vario MAX cube", "Vario MICRO cube", "Vario MACRO", "Vario MACRO cube", "Rapid CS cube", "Rapid N cube" , “Rapid MAX N”, “VarioTRACE S/N”, “TRACE S/N Cube”. Методика поверки», разработанному и утвержденному ФГУП «ВНИИМС» «01» июля 2010 г. с Изменением № 1 от 18.05.2015 г. и входящему в комплект поставки.
Основные средства поверки:
Бензойная кислота по ГСО 5504-90;
Кислота сульфаниловая, ГОСТ 5821-74;
Ацетанилид (анилид уксусной кислоты) по ТУ 6-09-3922-83;
Ацетонитрил по ТУ 6-09-5497-91;
Сульфаниламид по ФСП 42-0319-6945-05.
Сведения о методах измерений
содержатся в Руководстве по эксплуатации.
Нормативные документы
Техническая документация фирмы-изготовителя.
