Назначение
Хроматографы газовые портативные ФГХ (далее - хроматографы) предназначены для качественного и количественного анализа газообразных и жидких проб различных объектов природного и промышленного происхождения как в лабораторных, так и в полевых условиях.
Описание
Принцип действия хроматографов основан на разделении компонентов анализируемой пробы на колонке с применением методов газо-адсорбционной и газо-жидкостной хроматографии в изотермическом режиме и режиме линейного программирования температуры колонок, и последующем их детектировании.
Детектирование разделенных веществ осуществляется следующими детекторами:
- фотоионизационным детектором ФИД, предназначенным для анализа большинства органических соединений. Детекторы ФИД оснащены газоразрядными лампами с различными газами: криптон (К), ксенон (Кс), аргон (А), водород (В);
- электронозахватным детектором (ЭЗД), предназначенным для анализа галогенсодержащих соединений;
- детектором по теплопроводности (ДТП), универсальным;
- электрохимическим детектором (ЭХД), универсальным;
- полупроводниковым детектором (ППД), универсальным.
Хроматограф состоит из аналитического блока и компьютера с программным обеспечением.
Аналитический блок монтируется на шасси. В аналитический блок входят:
- термостат с установленными в нем разделительными колонками;
- детектор(ы) термостатированные;
- кран-дозатор с возможностью нагрева с набором калиброванных доз;
- испаритель с термостатом;
- баллон с поршневым редуктором с газом-носителем;
- регуляторы расхода;
- клапаны;
- манометры высокого и низкого давления;
- электронные платы.
Аналитический блок может монтироваться и размещаться в переносном кейсе (переносной вариант) или в корпусе для установки в аналитическую стойку (стационарный вариант).
Компьютер может быть как внешним, так и располагаться совместно с аналитическим блоком в едином корпусе (в крышке кейса для переносного варианта хроматографа, или внутри корпуса аналитической стойки для стационарного варианта).
Хроматограф может дополнительно комплектоваться блоком подготовки градуировочной смеси и пробоотборным блоком.
При использовании сети переменного тока 220 В используется адаптер. Для обеспечения работы в полевых условиях используется встроенный или выносной аккумулятор.
Хроматографы выпускаются в виде различных модификаций, отличающихся типами и количеством установленных детекторов и разделительных колонок, температурой термостатирования, способом дозирования, типом корпуса, электропитанием. Каждая модификация хроматографа может выпускаться с обеспечением полной автоматизации работы прибора, включая управление хроматографом по удаленному доступу (УД), самодиагностику, измерения, калибровку.
Наименование модификаций хроматографов и типы детекторов, которые могут входить в состав хроматографов, приведены в таблице 1.
аблица 1 - Модификации хроматографов ФГХ и типы детекторов
| Наименование модификации | Тип детектора |
| ФИД | ЭЗД | ДТП | ППД | эхд |
| фгх-1 | + | - | - | + | + |
| ФГХ-1-2 | + | + | + | + | + |
| ФГХ-2 | + | - | - | - | - |
| ФГХ-3 | + | + | + | + | + |
| ФГХ-4 | - | - | + | - | - |
В хроматографах модификации ФГХ-1 предусмотрен один измерительный канал, на котором может размещаться один из детекторов, указанных в таблице 1. Хроматографы модификации ФГХ-1 работают в изотермическом режиме.
В хроматографах модификации ФГХ-1-2 имеется несколько каналов измерения, аналогичных каналу модификации ФГХ-1, объединенных общим узлом ввода проб. На каждом канале может размещаться любой детектор из таблицы 1, работающий автономно. Режим работы изотермический.
В многоканальных модификациях ФГХ-2, ФГХ-3 предусмотрена возможность программирования температуры термостата колонки.
В хроматографы модификации ФГХ-4 устанавливают только детектор ДТП. Режим работы изотермический.
Общий вид хроматографов газовых портативных ФГХ представлен на рисунках 1 и 2.
Заводской номер, состоящий из арабских цифр, обозначение модификации и год выпуска наносят методом шелкографии на переднюю панель хроматографа в местах, указанных на рисунках 1 и 2. Пломбирование хроматографов осуществляется в местах, указанных на рисунках 1 и 2. Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Рисунок 1 - Общий вид хроматографа газового портативного ФГХ, переносной вариант.
Рисунок 2 - Общий вид хроматографа газового портативного ФГХ, стационарный вариант.
Программное обеспечение
Управление работой хроматографов осуществляется с помощью управляющей программы, установленной на компьютере, через USB-интерфейс. Программное обеспечение хроматографа позволяет выбирать и контролировать параметры хроматографического процесса, получение хроматограмм в режиме реального времени, обработку хроматографической информации, в том числе совместный анализ результатов, полученных на нескольких колонках хроматографа.
Уровень защиты программного обеспечения (ПО) "высокий" в соответствии с Р 50.2.077-2014. Влияние встроенного программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | FGH4_ads.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | W 4.3 USB |
| Цифровой идентификатор ПО | FD5FE3B6F718463B25C33C4C4 25C094F |
| Примечание - Значение цифрового идентификатора, приведенное в таблице, соответствует номеру версии W 4.3. USB. |
Технические характеристики
Метрологические характеристики анализаторов представлены в таблице 3
Таблица 3 - Метрологические и технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Уровень флуктуационных шумов нулевого сигнала: - ФИД с водородной лампой, А | 240-13 |
| - ФИД с криптоновой и аргоновой лампой, А | 5-10 -14 |
| - ЭЗД, А | 840-13 |
| - ДТП, мкВ | 2 |
| - ЭХД (по формальдегиду в воздухе), мг/м3 | 2П0-3 |
| - ППД, мВ | 1 |
| Предел детектирования: - ФИД с криптоновой лампой (по бензолу), г/с | П10-13 |
| - ЭЗД (по четыреххлористому углероду), г/с | 340-13 |
| - ДТП (по окиси углерода), г/с | 5Н0-9 |
| - ЭХД (по формальдегиду в воздухе), мг/м3 | 4П0-2 |
| - ППД (по бутану), г/с | 440-11 |
| Предел допускаемого значения относительного среднего квадратического отклонения выходного сигнала, %: - времени удерживания - площади и высоты пика | 3 12 |
| Пределы допускаемого значения относительного изменения выходного сигнала за 8 часов непрерывной работы, %: - времени удерживания ФИД, ППД, ЭХД ДТП, ЭЗД - площади и высоты пика | ± 3 ± 4 ± 15 |
| Пределы допускаемого значения относительного изменения выходного сигнала, %, при изменении напряжения питания на 10 %: - времени удерживания: ФИД, ЭЗД, ЭХД, ППД ДТП - площади и высоты пика: ФИД, ЭХД, ППД ЭЗД, ДТП | ± 1 ± 2 ± 5 ± 7 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемого значения относительного изменения выходного сигнала при изменении температуры воздуха на 10 °С, %: -времени удерживания - площади и высоты пика | ± 2 ± 5 |
| Относительное отклонение среднего установившегося значения температуры термостата колонки от заданного, % | ± 2,5 |
| Потребляемая мощность (без учета сервисных устройств), Вт, не более | 150 |
| Масса аналитического блока (без учета сервисных устройств), кг, не более | 10 |
| Габаритные размеры аналитического блока (без учета сервисных устройств), (длина ^ширина хвысота), мм, не более | 600х480х250 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 6 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С | от +5 до +45 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
| - относительная влажность, % | от 10 до 95 |
| - напряжение питания, В: - постоянного тока - переменного тока частотой 50 Гц с использованием адаптера | от 11,5до 14,5 от 198 до 253 |
| Все модификации хроматографа имеют адаптер для электропитания от сети (220 В, 50 Гц) |
Знак утверждения типа
наносится методом шелкографии на переднюю панель хроматографа в местах, указанных на рисунках 1 и 2, а также типографским способом на титульные листы руководства по эксплуатации и паспорта прибора.
Комплектность
Комплект поставки хроматографов осуществляется в соответствии с таблицей 4.
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| ФГХ-1 | ФГХ-2 | ФГХ-3 | ФГХ-4 | ФГХ-1-2 |
| Хроматограф газовый портативный в составе: | ФГХ | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1. Корпус (кейс или аналитический корпус для стойки), шт. | Кейс - для переносного прибора; Аналитический корпус - для стационарного прибора | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1.1. Термостат колонки, шт. | - | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1.2. Узел ввода пробы, шт. | Кр-д - кран-дозатор; Исп- испаритель | 1кр-д | *** | *** | 1** | *** |
| Наименование | Обозначение | Количество |
| ФГХ-1 | ФГХ-2 | ФГХ-3 | ФГХ-4 | ФГХ-1-2 |
| 1.3. Блок детектора ФИД, шт. | К -ФИД с криптоновой лампой; Кс-ФИД с ксеноновой лампой; А - ФИД с аргоновой лампой В - ФИД с водородной лампой | 1 | *** | *** | - | *** |
| 1.4. Блок детектора ЭЗД, шт. | Э | - | - | 1* | - | *** |
| 1.5. Блок детектора ДТП, шт. | Т | - | - | 1* | 1 | *** |
| 1.6. Блок детектора ЭХД, шт. | Х | 1 | - | *** | - | *** |
| 1.7. Блок детектора ППД, шт. | П | 1 | - | *** | - | *** |
| 1.6. Блок стабилизации расхода газа-носителя, шт. | - | 1 | 1 | *** | 1 | *** |
| 1.7. Баллон с газом-носителем, шт. | Б | 1* | 1* | *** | 1* | *** |
| 1.8. Блок аккумуляторов, шт. | Акк | 1* | 1* | - | - | 1** |
| 1.9. Колонка, шт. | | 1** | *** | *** | 1** | *** |
| 2. Компьютер, шт. | ПК | 1* | 1* | 1* | 1* | *** |
| 3. Адаптер (зарядное устройство), шт. | - | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 4. Комплект запасных частей и вспомогательного оборудования | ЗИП | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 5. Эксплуатационные документы, комплект1) | - | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 6. Пробоотборный блок, шт. | Блок ПБ | по заказу |
| 7. Блок подготовки градуировочной смеси, шт. | Блок ГС | по заказу |
| Примечания: 1. В комплект эксплуатационных документов входят: Руководство по эксплуатации, Паспорт СИ, Методика поверки, Описание ПО. 2. Подлежит согласованию с Заказчиком: * - наличие в комплекте поставки; * * - тип; * ** - тип и количество в комплекте поставки. 3. Пример обозначения: Переносной ФГХ-1-2 (АКЭ) означает: «Хроматограф газовый портативный ФГХ, модель ФГХ-1-2 в переносном кейсе, три детектора: ФИД с криптоновой лампой, ФИД с аргоновой лампой, ЭЗД, три колонки». |
Сведения о методах измерений
Применение хроматографов газовых портативных ФГХ в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений осуществляется в соответствии с аттестованными методиками измерений.
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 декабря 2020 г. № 2315 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах»;
ГОСТ 26703-93 «Хроматографы аналитические газовые. Общие технические требования и методы испытаний»;
ТУ 016.550.001-07 с изменением № 1 «Хроматографы газовые портативные ФГХ. Технические условия».
