Назначение
Анализаторы ртути РА-915М предназначены для измерений массовой концентрации паров ртути в атмосферном воздухе, воздухе жилых и производственных помещений в полевых и лабораторных условиях, а также для измерений содержания ртути в других объектах (газах, водах, почвах, пищевых продуктах, почвах, углеводородном сырье, биосредах) в соответствии с аттестованными и стандартизованными методиками (методами) измерений (при использовании в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений) .
Описание
Принцип действия анализаторов основан на дифференциальном атомно-абсорбционном методе измерения массовой концентрации паров ртути, который реализуется с помощью зеемановской поляризационной спектроскопии с высокочастотной модуляцией.
Источник излучения помещен в постоянное магнитное поле, под действием которого резонансная линия ртути с длиной волны 254 нм расщепляется на ряд зеемановских компонент, часть из которых остается в области максимального поглощения ртути и является аналитической линией, а другая часть, выходящая за пределы контура поглощения, формирует опорный сигнал. Разделение этих линий во времени происходит с помощью поляризационного модулятора. При появлении атомов ртути происходит поглощение резонансного излучения на длине волны аналитической линии, что вызывает появление разностного сигнала, пропорционального концентрации атомов ртути.
Конструктивно анализаторы выполнены в виде моноблока. Источник излучения, помещенный в зазор между полюсными наконечниками постоянного магнита, возбуждается высокочастотным генератором. Излучение последовательно проходит через поляризационный модулятор, управляемый драйвером модулятора, аналитическую кювету (одно- или многоходовую) и регистрируется фотодетектором, сигнал с которого поступает на блок электронной обработки. Подача проб в кювету анализатора происходит под действием встроенного или внешнего побудителя расхода.
Управление работой анализаторов, обработка измерительной информации и расчет результатов анализа проб осуществляется при помощи специального программного обеспечения. Анализаторы могут работать под управлением как встроенного, так и автономного программного обеспечения, установленного на персональном компьютере.
При работе под управлением встроенного программного обеспечения производятся измерения массовой концентрации паров ртути с выводом результатов измерений на дисплей и возможностью сохранения измерительной информации в энергонезависимой памяти анализатора для последующей передачи на персональный компьютер.
При работе под управлением автономного программного обеспечения формируется цифровой выходной сигнал анализатора, поступающий через USB-порт в персональный компьютер для последующей обработки. Выходной сигнал анализаторов отображается на экране монитора и сохраняется на жестком диске персонального компьютера и выражается также в единицах массовой концентрации паров ртути, а после интегрирования за выбранный промежуток времени (при заданном объемном расходе воздуха) - в единицах массы ртути.
Внешний вид анализаторов представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид анализатора ртути РА-915М
Место нанесения знака поверки
Программное обеспечение
Анализаторы оснащены встроенным и автономным программным обеспечением (ПО) для управляющего компьютера.
К метрологически значимой части встроенного ПО анализаторов относится всё ПО.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Встроенное ПО | Автономное ПО |
| Идентификационное наименование ПО | RA-915M | RapidMetrology.dll |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | Не ниже 02.28 | Не ниже 1.00.442 |
| Цифровой идентификатор ПО | _ | 50839bca5012a138e5872 e9da7020ac4 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | | MD5 |
Примечание - значения цифрового идентификатора ПО, указанные в таблице, относятся только к ПО указанных версий.
Встроенное программное обеспечение выполняет следующие функции :
- сбор и обработка измерительной информации от фотоприемника анализатора;
- управление работой анализатора без подключения к персональному компьютеру;
- вычисление результатов измерений и вывод их на дисплей;
- формирование цифрового выходного сигнала через USB-порт на персональный компьютер для дальнейшей обработки при работе с анализатором, подключенным к персональному компьютеру;
- сохранение измерительной информации во встроенной памяти анализатора при автономной работе анализатора для последующей передачи на персональный компьютер через USB-порт.
Метрологически значимой частью автономного программного обеспечения РАПИД является динамически подключаемая библиотека RapidMetrology.dll, которая выполняет следующие функции:
- управление работой анализатора, подключенного к персональному компьютеру;
- сбор и обработка данных, поступающих от анализатора через USB-порт;
- формирование интегрального выходного сигнала анализатора;
- градуировка анализатора с использованием выходного сигнала и вычисление результатов измерений с ее использованием;
- сохранение результатов измерений на жестком диске персонального компьютера;
- создание отчетов по результатам измерений.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «средний» по Р 50.2.077-2014. Влияние ПО на метрологические характеристики учтено при нормировании последних.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики анализаторов
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений массовой концентрации паров ртути в воздухе, нг/м3 | от 20 до 20000 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности анализаторов, 5о, % | ±20 |
| Предел допускаемого относительного среднеквадратического отклонения выходного сигнала анализаторов, % | 5 |
| Предел допускаемого значения среднего квадратического отклонения (СКО) нулевых показаний анализаторов, нг/м3 | 2 |
| Дрейф нулевых показаний анализаторов за 5 минут, нг/м3, не более | 2 |
| Предел допускаемого изменения показаний анализаторов за 8 ч непрерывной работы, в долях от 50 | 0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности, обусловленной изменением температуры окружающего воздуха в пределах рабочего диапазона на каждые 10 °C, в долях от 50 | ±0,5 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Время установления показаний, с, не более | 20 |
| Время выхода анализаторов на режим, мин, не более | 20 |
| Объемный расход анализируемого воздуха на входе анализаторов, дм3/мин, не менее | 10 |
| Объемный расход воздуха на выходе газовой системы анализаторов при перекрытом входе, дм3/мин, не более | 0,3 |
| Коэффициент поглощения паров ртути встроенным сорбционным фильтром, %, не менее | 98 |
| Питание анализаторов осуществляться: от встроенного аккумулятора от сети переменного тока напряжением (220 ± 22) В частотой (50 ± 1) Гц | |
| Потребляемая мощность при питании от сети переменного тока, В-А, не более | 35 |
Продолжение таблицы 2
| Наименование характеристики | Значение |
| Время непрерывной работы анализаторов от встроенного аккумулятора, ч, не менее | 8 |
| Габаритные размеры анализаторов (длина х высота х ширина), мм, не более | 470x110x220 |
| Масса анализаторов, кг, не более | 7 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 2500 |
| Средний срок службы анализаторов, лет, не менее | 5 |
| Условия эксплуатации анализаторов: температура окружающей среды, °С атмосферное давление, кПа относительная влажность воздуха при температуре 35°C, % | 1 ... 40 84 ... 106,7 95 |
| Содержание неизмеряемых компонентов в анализируемой газовой смеси, мг/м3, не более оксид углерода (СО) сероводород (H2S) диоксид азота (NO2) оксид азота (No) диоксид серы (SO2) аммиак (NH3) бензол (С6Н6) | 40 100 100 90 10 30 1 |
Знак утверждения типа
наносится на шильд анализаторов и титульный лист Руководства по эксплуатации методом компьютерной графики.
Комплектность
Таблица 4
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Анализатор ртути | РА-915М | 1 |
| Блок питания для работы от сети переменного тока | | 1 |
| Программное обеспечение на компакт-диске | ПО РАПИД | 1 |
| Сумка для переноски анализатора | | 1 |
| Комплект ЗИП | | 1 |
| Кабели для подключения анализатора к персональному компьютеру | | По дополнительному заказу |
| Одноходовая аналитическая кювета | | По дополнительному заказу |
| Паспорт | В0100-00-00-00-00 ФО | 1 |
| Руководство по эксплуатации | В0100-00-00-00-00 РЭ | 1 |
| Методика поверки | МП-242-1811-2014 | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП-242-1811-2014 «ГСИ. Анализаторы ртути РА-915М. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 06.10.2014.
Основные средства поверки:
- стандартные образцы состава водных растворов ионов ртути ГСО 8004-93 (массовая концентрация ионов ртути 1 г/дм3, ПГ ± 1 % для доверительной вероятности 0,95);
- ротаметр РМ-02-0,25 ГУЗ, рег.№ 19325-12 (диапазон объемного расхода до 250 дм3/ч, пределы допускаемой основной приведенной погрешности ± 2,5 %);
- ротаметр модель 679 типа ротаметр 20, рег.№ 8684-82 (диапазон объемного расхода от 1 до 20 дм3/мин, пределы допускаемой основной приведенной погрешности ± 5 %).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых анализаторов с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на лицевую панель анализатора, как показано на рисунке 1.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 50760-95 Анализаторы газов и аэрозолей для контроля атмосферного воздуха. Общие технические условия
ТУ 4215-951-45549798-2014. Анализаторы ртути РА-915М. Технические условия
