Назначение
Дифрактометры рентгеновские портативные УРАН (далее по тексту - дифрактометры) предназначены для измерения угловых положений и интенсивностей дифракционных пиков, возникающих при воздействии сколимированного рентгеновского излучения на анализируемый объект при решении задач рентгенодифракционного и рентгеноструктурного анализа, а также определения уровня механических напряжений и деформаций в различных деталях и изделиях, в том числе в крупногабаритных.
Описание
Принцип работы дифрактометров основан на дифракции первичного рентгеновского излучения, генерируемого рентгеновской трубкой, на кристаллической решетке материала исследуемого объекта. Дифрагированное рентгеновское излучение регистрируется поз и-ционно-чувствительным детектором, сигнал с которого после оцифровки аналого -цифровым преобразователем поступает в ЭВМ для обработки данных с помощью программы.
Упругая деформация определяется по угловому смещению дифракционного максимума (дифракционной линии) рентгеновского излучения. Угловое положение этого максимума является в методе непосредственно измеряемой величиной и связано с межплос-костным расстоянием в кристаллической решётке, изменение которого и представляет собой деформацию кристаллической решётки, уравнением Вульфа-Брэгга.
Дифрактометры выпускаются в 3-х модификациях: УРАН 50, УРАН 100 и УРАН 300. Дифрактометры УРАН 50 и УРАН 100 состоят из:
- блока питания и управления;
- гониометрического устройства с рентгеновской трубкой и позиционно-чувствительного детектора;
- персонального компьютера с программой обработки данных.
В дифрактометре УРАН 300 все электронно-механические узлы объединены в едином корпусе - основном блоке, имеющем настольное исполнение.
Юстировка гониометра относительно исследуемого объекта производится с помощью лазерного датчика, входящего в состав гониометрического устройства, в ручном или автоматическом режиме. Дифрактометры могут быть оснащены моторизованной подвижкой для автоматической юстировки гониометра при смене образцов.
Для перекрытия всего рабочего диапазона углов дифракции (29) от 1020 до 1600 предусмотрено 3 рабочих положения линейного позиционно -чувствительного детектора. Также может использоваться изогнутый позиционно -чувствительный детектор с углом одновременной регистрации 550, что удобно при проведении структурного (фазового) анализа.
При работе дифрактометров обеспечиваются безопасные условия труда оператора. При максимальных значениях мощности рентгеновской трубки мощность эквивалентной дозы рентгеновского излучения в любой доступной точке на расстоянии 10 см от элементов конструкции дифрактометра не превышает 0,9 мкЗв/ч.
Пломбирование дифрактометров не предусмотрено. Заводской номер нанесен методом лазерной гравировки на задней панели основного блока (УРАН 300) и задней панели блока питания и управления (УРАН 50, УРАН 100). Общий вид дифрактометров и место нанесения знака поверки приведены на рисунках 1, 2 и 3.
Рисунок 3 - Общий вид дифрактометра УРАН 300
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) «Stress-U» является специализированным ПО дифрактометров и предназначено для накопления и обработки дифракционного спектра, расчета значений макронапряжений, управления высоковольтным источником питания рентгеновской трубки, градуировки дифрактометра и ведения протокола.
ПО «Stress-U» не может быть использовано отдельно от дифрактометра. Конструкция СИ исключает возможность несанкционированного влияния на ПО СИ и измерительную информацию. Метрологически значимая часть ПО дифрактометра и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных изменений.
Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части ПО указаны в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Stress-U |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 2.2.3 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Уровень защиты ПО соответствует типу «средний» согласно Р 50.2.077-2014.
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| УРАН 50 | УРАН 100 | УРАН 300 |
| Диапазон измерений углов дифракции 29, градусов | от 102 до 160 | от 102 до 160 | от 50 до 160 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений углов дифракции 29, градусов | ±0,13 | ±0,13 | ±0,13 |
| Пределы среднеквадратичного отклонения (СКО) результатов измерений углов дифракции 29, градусов | 0,04 | 0,04 | 0,04 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| УРАН 50 | УРАН 100 | УРАН 300 |
| Угловой интервал одновременной регистрации 29, градусов | от 18 до 20 | от 18 до 22 | от 43 до 55 |
| Материал анода рентгеновской трубки | Cr (Fe, Cu - | Cr (Fe, Cu - | Cr (Fe, Cu - |
| | опция) | опция) | опция) |
| Максимальная мощность рентгеновской трубки, Вт | 4 | 4 | 4-50 |
| Масса основных составных частей, кг, | | | |
| не более: | | | |
| - гониометрическое устройство с рент | | | |
| геновской трубкой и позиционно- | | | |
| чувствительным детектором | 18 | 5,5 | - |
| - блок питания и управления | 4,5 | 4,5 | - |
| - основной блок | - | - | 50 |
| Габаритные размеры (ДхШхВ) основных | | | |
| составных частей, мм, не более: | | | |
| - гониометрическое устройство с рент | | | |
| геновской трубкой и позиционно- | | | |
| чувствительным детектором | 765x560x545 | 354x280x300 | - |
| - блок питания и управления; | 330x240x140 | 330x240x140 | - |
| - основной блок | - | - | 490x420x480 |
| Условия эксплуатации: | | | |
| - температура окружающей среды, °С | от 15 до 35 | от 15 до 35 | от 15 до 35 |
| - относительная влажность воздуха, %, | | | |
| не более | 80 | 80 | 80 |
| Напряжение питания от однофазной сети переменного тока частотой 50 Гц, В | 230±20 | 230±20 | 230±20 |
| Потребляемая мощность (без учета ПК) | 40 | 40 | 100 |
| не более, Вт | | | |
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Дифрактометр рентгеновский портативный УРАН 50 (УРАН 100, УРАН 300) | - | 1 шт. |
| Комплект запасных частей, инструмента, принадлежностей и сменных частей | - | 1 комплект |
| Руководство по эксплуатации | 20384385.265153.001.РЭ | 1 экз. |
| Паспорт | 20384385.265153.001.ПС | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 20/31-2021 | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в документе 20384385.265153.001.РЭ «Дифрактометры рентгеновские портативные УРАН. Руководство по эксплуатации», раздел 2.5.
Нормативные документы
ТУ 4276-004-57958183-02 Дифрактометры рентгеновские портативные УРАН. Технические условия.
83279-21: Методика поверки МП 20/31-2021Скачать4.7 Мб
