Назначение
Анализаторы рентгенофлуоресцентные ANK ProSpector III (далее - анализаторы) предназначены для измерений толщины покрытия, а также элементного состава и массовой доли элементов в веществах и материалах в твердом, порошкообразном или жидком состоянии.
Описание
Принцип действия анализаторов основан на анализе материалов методом энергодисперсионной флуоресценции, при котором на образец воздействуют рентгеновскими лучами из рентгеновской трубки, вследствие чего химические элементы, присутствующие в анализируемом образце, излучают характеристические спектральные линии, генерируется флуоресцентное рентгеновское излучение, по энергии которого определяют элементы, представленные в образце. Вторичное рентгеновское излучение классифицируется по энергии излученных квантов с последующей регистрацией энергетического спектра. Специальное программное обеспечение позволяет рассчитать толщину и элементный состав покрытия.
Конструктивно анализаторы выполнены в виде портативных приборов, работают от встроенной аккумуляторной батареи и включают в себя следующие основные составные части:
- генератор рентгеновского излучения, который состоит из рентгеновской трубки, регулируемого источника тока накала катода рентгеновской трубки и регулируемого высоковольтного источника анодного напряжения;
- детектор рентгеновского излучения, который состоит из детектора, предварительного усилителя и термоэлектрического охладителя. Детектор преобразует энергию регистрируемого рентгеновского кванта в электрический импульс пропорциональной амплитуды;
- анализатор амплитуд импульсов, который состоит из спектрометрического усилителя импульсных сигналов и двенадцати разрядного спектрометрического аналого-цифрового преобразователя (АЦП), выполняющего преобразование амплитуд импульсов в цифровой код. АЦП оснащен буферной памятью, в которой накапливаются результаты измерений амплитуд импульсов и формируется спектр излучения исследуемого образца;
- контроллер, который содержит микропроцессор, энергонезависимую память, таймеры, счетчики, буферные регистры.
Управление и настройка анализатора осуществляется при помощи сенсорного дисплея, на котором так же отображаются результаты измерений. Анализаторы могут взаимодействовать с персональным компьютером (ПК) при помощи кабеля USB. Программное обеспечение для ПК не является обязательным для работы прибора, поставляется по требованию заказчика.
Анализаторы выпускаются в следующих модификациях Advanced и Basic, характеристики которых приведены в таблице 3.
Общий вид анализаторов представлен на рисунках 1, 2.
Обозначение места нанесения знака поверки представлено на рисунке 2.
Программное обеспечение
Рисунок 1 - Общий вид анализаторов
Программное обеспечение (далее - ПО) выполняет функции задания условий измерений и отображения на сенсорном дисплее информации в удобном для оператора виде.
Управление анализаторами и обработка результатов измерений проводится с помощью специального программного обеспечения ANK ProSpector, которое размещается в энергонезависимой памяти микроконтроллера. Невозможно несанкционированное изменение ПО. Программное обеспечение также служит для настройки анализаторов, проведения измерений, включая визуальный анализ экспериментальных данных, анализа и обработки полученных данных. Измеренные значения сохраняются в памяти микроконтроллера и сенсорном дисплее. С помощью программного обеспечения ANK ProSpector можно экспортировать результаты измерений на ПК. Несанкционированный доступ к программному обеспечению исключён посредством ограничения прав учетной записи пользователя.
Уровень защиты программного обеспечения «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ANK ProSpector |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | 1.0.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений толщины покрытия, мкм | от 0,6 до 22,5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения толщины покрытия, % | ±10 |
| Диапазон измерений массовой доли элементов, % | от 0,01 до 100,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения массовой доли элементов в диапазоне от 0,01 до 0,11 включ., % | ±0,05 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения массовой доли элементов в диапазоне св. 0,11 до 100, % | ±10 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Basic | Advanced |
| Диапазон анализируемых элементов | от S16 до U92 | от Mg12 до U92 |
| Анод в рентгеновской трубке | W | Rh; Ag; Au1) |
| Анодное напряжение, кВ | 40 | от 40 до 50 1) |
| Сменщик фильтров позиционный | 1 | 8 |
| Сменщик коллиматоров позиционный | 1 | 2 |
| Окно детектора, мкм: - бериллий | 12 | |
| -графен | 1 | 1 |
| Т ип детектора | SDD | FAST SDD |
| Площадь детектора, мм2 | 30 | 30; 40 1) |
| Разрешающая способность детектора при напряжении 5,9 кэВ, не более | 140 | 140 |
| Скорость счёта детектора, не ниже, имп/сек | 500000 | 500000 |
| Диапазон показаний толщины покрытия, мкм | от 0,05 до 40,0 |
| Напряжение батареи, В | 7,2 |
| Время работы батареи, ч, не менее | | 12 |
| Функция умный источник - автоматическое изменение параметров трубки во время измерения (напряжение, ток, фильтры) - умный выбор режимов работы трубки в зависимости от выявленного сплава/состава образца | да | да |
| Количество одновременно определяемых элементов, не менее | 40 | 40 |
Продолжение таблицы 3
| Наименование характеристики | Значение |
| Basic | Advanced |
| Наличие барометра | да | да |
| Наличие акселерометра | да | да |
| Геопозиционирование | по требованию | по требованию |
| Степень защиты по ГОСТ 14254-2015 | IP65 | IP65 |
| Габаритные размеры, мм, не более: Основной корпус анализатора | | |
| - высота | 236 |
| - ширина | 193 |
| - длина | 66 |
| Масса с аккумулятором, кг, не более | 1,1 |
| Условия эксплуатации: | | |
| - температура окружающей среды, °С | от -15 до +50 |
| - относительная влажность воздуха, %, не более | 80 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
| 1) В соответствии с заказом. | | |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации печатным способом и на боковую панель корпуса анализаторов методом наклеивания.
Комплектность
| Таблица 4 - Комплектность средства измерений | | |
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Анализатор рентгенофлуоресцентный ANK ProSpector III 1) | - | 1 шт. |
| Сетевой адаптер | - | 1 шт. |
| Внешнее зарядное устройство | - | 1 шт. |
| Аккумуляторная батарея | - | 2 шт. |
| Адаптер для батареи | - | 1 шт. |
| Карта памяти MicroSD | - | 1 шт. |
| Картридж с защитной пленкой | - | 20 шт. |
| Калибровочный образец | - | 1 шт. |
| Лабораторный стенд 2) | - | 1 шт. |
| Чехол 2) | - | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 020.Д4-20 | 1 экз. |
| 1) Модификация анализатора поставляется в соответствии с заказом. 2) Поставляется в соответствии с заказом | |
Поверка
осуществляется по документу МП 020.Д4-20 «ГСИ. Анализаторы рентгенофлуоресцентные ANK ProSpector III. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИОФИ» 05 марта 2020 г. Основные средства поверки:
Стандартные образцы поверхностной плотности и толщины никелевого покрытия на дюралюминии (набор СО УНИИМ ППТ-1-Н) ГСО 11092-2018/ГСО 11105-2018 (поверхностная плотность покрытия от 4,0 до 1000,0 г/м2, толщина покрытия от 0,50 до 112,4 мкм, относительной погрешности аттестованного значения ±2,5 % при доверительной вероятности 0,95);
Рабочий эталон единиц массовой (молярной) доли и массовой (молярной) концентрации компонентов в жидких и твердых веществах и материалах на основе спектральных методов по ГПС «Государственная поверочная схема для средств измерений массовой (молярной) доли и массовой (молярной) концентрации, а также флуоресценции компонентов в жидких и твердых веществах и материалах на основе спектральных методов», утвержденной Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30.12.2019 г. № 3455;
Стандартный образец состава жаропрочного никелевого сплава типа ВЖМ7 (комплект) ГСО 10624-2015 (Массовая доля элементов от 0,0001 до 8,5 %, абсолютная погрешность аттестованных значений при доверительной вероятности 0,95 от 0,002 до 0,39 %).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемого анализатора с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на боковую панель анализатора (место нанесения указано на рисунке 2).
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе; при использовании в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, применяется в соответствии с аттестованными методиками (методами) измерений.
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2019 г. № 3455 Государственная поверочная схема для средств измерений массовой (молярной) доли и массовой (молярной) концентрации компонентов, а также флуоресценции в жидких и твердых веществах и материалах на основе спектральных методов
Р 50.2.006-2001 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений толщины покрытий в диапазоне от 1 до 20000 мкм
ТУ 26.51.53-001-62724777-2020 Технические условия. Анализаторы рентгенофлуоресцентные ANK ProSpector III
79378-20: Методика поверки МП 020.Д4-20Скачать5.5 Мб