Назначение
Анализаторы углерода, водорода и серы ELTRA ELEMENTRAC (далее - анализаторы) предназначены для измерения массовой доли углерода, водорода и серы в металлах, сплавах, углях, коксах, рудах, продуктах переработки руд и других твердых и жидких материалах.
Описание
Принцип действия анализаторов основан на сжигании испытуемого образца в высокочастотной индукционной или трубчатой печи сопротивления в потоке кислорода и дальнейшем анализе методом ИК-спектроскопии образующихся газообразных соединений (CO2, H2O и SO2).
Конструктивно анализаторы представляют собой лабораторный прибор, состоящий из печи, инфракрасных детекторов, микроконтроллера, газовой и пневматической систем. На передней панели анализаторов за защитной дверцей находится система реактивов, которая используется для очистки входящего газа, удаления пыли и влаги других компонентов в газовом тракте.
Анализаторы выпускаются в 4 моделях: ELEMENTRAC CHS-r, ELEMENTRAC CS-r, ELEMENTRAC CS-i и ELEMENTRAC CS-d, отличающихся конструкцией, метрологическими и техническими характеристиками. Модели ELEMENTRAC CHS-r и ELEMENTRAC CS-r используют печь сопротивления для сжигания пробы, модель ELEMENTRAC CS-i использует индукционную печь для сжигания пробы, а модель ELEMENTRAC CS-d использует обе печи.
Анализаторы построены по модульному принципу и, в соответствии с заказом, могут комплектоваться различным набором ИК детекторов для измерения массовой доли углерода, водорода и серы (до 4-х инфракрасных детекторов максимум) и кюветами для измерения массовой доли углерода, водорода и серы различной длины. Размеры кювет, которыми комплектуются анализаторы, с указанием диапазонов показаний массовой доли углерода, водорода и серы приведены в таблице 4. По требованию заказчика доступно изготовление индивидуальных моделей с любым набором детекторов и диапазонами показаний.
Анализируемая проба предварительно взвешивается в тигле при анализе в индукционной печи или лодочке при анализе в печи сопротивления, затем тигель помещается на пьедестал и попадает в индукционную печь автоматически, а лодочка помещается в печь сопротивления вручную с помощью толкателя. Выделившиеся после сжигания образца газы с потоком кислорода проходят пылевую ловушку, далее передаются в осушитель для удаления воды и затем попадают на инфракрасный твердотельный детектор для анализа серы и углерода в виде соединений SO2 и СО2. В анализаторе модели ELEMENTRAC CHS-r дополнительно установлена ИК кювета для анализа водорода в виде соединения H2O.
Анализ выполняется автоматически под управлением программного обеспечения, которое проводит все вычисления, контролирует параметры анализатора, отслеживает состояние основных узлов анализатора, их диагностику. Анализатор подключается к персональному компьютеру через интерфейс USB.
Градуировка анализаторов производится по стандартным образцам состава твердых материалов, аттестованных по массовой доле углерода, серы и водорода.
Для анализаторов доступны несколько опций: автоматический загрузчик тиглей, печь для очистки газа-носителя, модуль для анализа неорганического углерода.
Корпус анализаторов изготавливается из металлических сплавов и пластика, окрашивается в цвета в соответствии с технической документацией производителя.
Маркировочная табличка с серийным номером расположена на задней стенке анализатора. Серийный номер имеет цифровой формат, наносится типографским способом на клеевую этикетку. Нанесение знака поверки на анализатор и пломбирование анализатора не предусмотрено. Общий вид анализатора и место нанесения знака утверждения типа представлены на рисунке 1. Место нанесения серийного номера на анализатор представлено на рисунке 2.
Место нанесения знака утверждения типа
анализаторы mi
ели ELEMENTRAC CHS-r
анализаторы модели ELEMENTRAC CS-r
анализаторы модели ELEMENTRAC CS-i Рисунок 1 - Общий вид анализаторов углерода
анализаторы модели ELEMENTRAC CS-d , водорода и серы ELTRA ELEMENTRAC
Место нанесения серийного номера
Рисунок 2 - Место нанесения серийного номера на анализаторы углерода, водорода и серы
ELTRA ELEMENTRAC
Программное обеспечение
Анализаторы оснащены программным обеспечением (далее - ПО), позволяющим проводить контроль процесса измерений, осуществлять сбор экспериментальных данных, обрабатывать и сохранять полученные результаты, передавать результаты измерений на персональный компьютер или принтер. Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077-2014. Влияние ПО на метрологические характеристики учтено при их нормировании.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Elements |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО1) | 1.Х1) |
| Цифровой идентификатор ПО | _ |
| 1) Х относится к метрологически незначимой части ПО и принимает значения от 0 до 9. Формат номера может содержать от 1 до 3 значений Х, разделенных точкой. |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение для модели |
| ELEMENTRAC CHS-r | ELEMENTRAC CS-r | ELEMENTRAC CS-i | ELEMENTRAC CS-d |
| Предел допускаемого значения относительного среднего квадратического отклонения выходного сигнала, % | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Чувствительность для углерода, у.е./мг, | | | | |
| не менее, для длины | | | | |
| кюветы, мм: | | | | |
| - 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| - 6 | 9 | 9 | 9 | 9 |
| - 10 | 15 | 15 | 15 | 15 |
| - 100 | 150 | 150 | 150 | 150 |
| - 200 | 400 | 400 | 400 | 400 |
| Чувствительность для серы, у.е./мг, не менее, | | | | |
| для длины кюветы, мм: | | | | |
| - 10 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| - 20 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| - 100 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| - 200 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| - 300 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Чувствительность для водорода, у.е./мг, | 30 | _ | _ | _ |
| не менее | | | | |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение для модели |
| ELEMENTRAC CHS-r | ELEMENTRAC CS-r | ELEMENTRAC CS-i | ELEMENTRAC CS-d |
| Количество ИК детекторов | от 1 до 3 | от 1 до 4 | от 1 до 4 | от 1 до 4 |
| Тип печи | печь сопротивления | печь сопротивления | индукционная печь | индукционная печь | печь сопротивления |
| Наименование характеристики | Значение для модели |
| ELEMENTRAC CHS-r | ELEMENTRAC CS-r | ELEMENTRAC CS-i | ELEMENTRAC CS-d |
| Диапазон показаний массовой доли элементов1), %: | | | | | |
| - углерода | от 0,002 до 100 | от 0,002 до 100 | от 0,00005 до 14 | от 0,00005 до 14 | от 0,002 до 100 |
| - водорода | от 0,001 до 15 | _ | _ | _ | _ |
| - серы | от 0,0005 до 80,5 | от 0,0005 до 80,5 | от 0,00005 до 9,2 | от 0,00005 до 9,2 | от 0,0005 до 80,5 |
| Время анализа, с | от 60 до 180 |
| Габаритные размеры, мм, не более: | | | | | |
| - длина | 750 | 750 | 750 | 750 |
| - ширина | 580 | 580 | 520 | 880 |
| - высота | 520 | 520 | 840 | 840 |
| Масса, кг, не более | 77 | 77 | 150 | 190 |
| Параметры электрического питания: - напряжение | | | | | |
| переменного тока, В | | от 207 до 253 | | |
| - частота переменного | | | | | |
| тока, Гц | | 50/60 | | |
| Условия эксплуатации: - температура | | | | | |
| окружающего воздуха, °С | | от +15 до +30 | | |
| - относительная | | | | | |
| влажность воздуха, %, | | | | | |
| не более | | 80 | | |
1) Указан максимальный диапазон показаний массовой доли элементов; диапазон показаний массовой доли элементов зависит от длины кюветы для измерения массовой доли углерода, водорода и серы, которыми комплектуются анализаторы при заказе в соответствии с таблицей 4, и указывается в паспорте.
Таблица 4 - Размеры кювет, которыми комплектуются анализаторы, с указанием диапазонов
показаний массовой доли углерода, водорода и серы
| Наименование модели | Тип печи | Длина кюветы, мм | Диапазон показаний массовой доли элементов1), % |
| Углерод | Водород2) | Сера |
| ELEMENTRAC CHS-r | печь сопротивления | 3 | от 0,01 до 100 | от 0,001 до 15 | _ |
| 6 | от 0,006 до 54 | _ |
| 10 | от 0,004 до 36,5 | от 0,08 до 80,5 |
| 20 | _ | от 0,04 до 55 |
| 100 | от 0,002 до 3,65 | от 0,005 до 6 |
| 200 | от 0,002 до 1,75 | от 0,002 до 4 |
| 300 | _ | от 0,0005 до 2 |
| Наименование модели | Тип печи | Длина кюветы, мм | Диапазон показаний массовой доли элементов1), % |
| Углерод | Водород2) | Сера |
| ELEMENTRAC CS-r | печь сопротивления | 3 | от 0,01 до 100 | _ | _ |
| 6 | от 0,006 до 54 | _ |
| 10 | от 0,004 до 36,5 | от 0,08 до 80,5 |
| 20 | _ | от 0,04 до 55 |
| 100 | от 0,002 до 3,65 | от 0,005 до 6 |
| 200 | от 0,002 до 1,75 | от 0,002 до 4 |
| 300 | _ | от 0,0005 до 2 |
| ELEMENTRAC CS-i | индукционная печь | 3 | от 0,0005 до 14 | _ | _ |
| 6 | от 0,0002 до 7 | _ |
| 10 | от 0,0001 до 4,2 | от 0,0005 до 9,2 |
| 20 | _ | от 0,0002 до 4,6 |
| 100 | от 0,0001 до 0,38 | от 0,0002 до 0,84 |
| 200 | от 0,00005 до 0,18 | от 0,0001 до 0,5 |
| 300 | _ | от 0,00005 до 0,3 |
| ELEMENTRAC CS-d | индукционная печь | 3 | от 0,0005 до 14 | _ | _ |
| 6 | от 0,0002 до 7 | _ |
| 10 | от 0,0001 до 4,2 | от 0,0005 до 9,2 |
| 20 | _ | от 0,0002 до 4,6 |
| 100 | от 0,0001 до 0,38 | от 0,0002 до 0,84 |
| 200 | от 0,00005 до 0,18 | от 0,0001 до 0,5 |
| 300 | _ | от 0,00005 до 0,3 |
| печь сопротивления | 3 | от 0,01 до 100 | _ | _ |
| 6 | от 0,006 до 54 | _ |
| 10 | от 0,004 до 36,5 | от 0,08 до 80,5 |
| 20 | _ | от 0,04 до 55 |
| 100 | от 0,002 до 3,65 | от 0,005 до 6 |
| 200 | от 0,002 до 1,75 | от 0,002 до 4 |
| 300 | _ | от 0,0005 до 2 |
1) Диапазон показаний массовой доли элементов указан для массы навески 500 мг для индукционной печи и 200 мг для печи сопротивления
2) Диапазон показаний массовой доли водорода приведен для длины кюветы 50 мм
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики и на переднюю панель корпуса анализатора в виде наклейки.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| 1 Анализатор углерода, водорода и серы | ELTRA ELEMENTRAC | 1 шт. |
| 2 Программное обеспечение | Elements | 1 шт. |
| 3 Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| 4 Технический паспорт | - | 1 экз. |
| 5 Методика поверки | - | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
- главе 6 «Управление устройством» документа «Анализаторы углерода, водорода и серы ELTRA ELEMENTRAC модели ELEMENTRAC CHS-r и ELEMENTRAC CS-r. Руководство по эксплуатации»;
- главе 5 «Анализ» документа «Анализаторы углерода, водорода и серы ELTRA ELEMENTRAC модель ELEMENTRAC CS-i. Руководство по эксплуатации»;
- главе 6 «Работа на анализаторе» документа «Анализаторы углерода, водорода и серы ELTRA ELEMENTRAC модель ELEMENTRAC CS-d. Руководство по эксплуатации».
При использовании в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений средства измерений применяются в соответствии с аттестованными методиками (методами) измерений.
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 февраля 2021 г. № 148 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений содержания неорганических компонентов в жидких и твердых веществах и материалах»
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 мая 2021 г. № 761 «О внесении изменения в приложение А к Государственной поверочной схеме для средств измерений содержания неорганических компонентов в жидких и твердых веществах и материалах, утвержденной приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 февраля 2021 г. № 148»;
Техническая документация «Eltra GmbH», Германия.
