ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ Масс-спектрометры ЭМГ-40-3 Назначение средства измерений
Масс-спектрометры ЭМГ-40-3 предназначены для измерений содержания компонентов и изотопов элементов, входящих в состав газов и газовых смесей.
Описание
Принцип действия масс-спектрометров основан на ионизации молекул исследуемого газа с образованием положительно заряженных ионов, которые поступают в масс-анализатор, в котором осуществляется разделение ионов по массам.
Масс-спектрометр состоит из масс-анализатора времяпролетного типа, совмещенного с турбомолекулярным вакуумным насосом, системы ввода проб, блока электроники и встроенного промышленного компьютера. В масс-спектрометре ЭМГ-40-3 используется масс-анализатор с V-образной траекторией пролета ионов и дифференциальной откачкой ионного источника, что обеспечивает его высокую чувствительность.
Масс-спектрометр работает следующим образом: газовая проба, поступающая от системы пробоотбора и пробоподготовки при измерениях в потоке, или из баллона (пробоотборника) при анализе дискретных проб, через систему ввода подается в камеру масс -анализатора. В ионизационном промежутке источника ионов происходит ионизация молекул исследуемого газа и образование положительно заряженных ионов. Ионизация производится пучком электронов. Под действием электрического поля происходит выталкивание ионов в пространство дрейфа. Разделение ионов по соотношению массы к заряду осуществляется на траектории от источников к детектору через бесполевое пространство и отражатель ионов. Приходящие на детектор ионные пучки преобразуются в импульсы электрического тока приемником ионов. Амплитуда импульса (величина токового сигнала) пропорциональна концентрации ионов с определенным отношением массы к заряду. Полученные с детектора электрические импульсы для всей развертки спектра усиливаются широкополосным усилителем и поступают в систему регистрации (модуль обработки спектра), где происходит их преобразование и оцифровка.
Подача газовых смесей в масс-спектрометр может выполняться автоматически, по заранее заданной оператором программе, или в ручном режиме
Пломбирование масс-спектрометров не предусмотрено.
Общий вид масс- спектрометров и место нанесения знака поверки приведены на рисунке 1.
Программное обеспечение
Масс-спектрометр оснащен встроенным ПО «MG» и автономным ПО «Control Station»
К метрологически значимой части встроенного ПО относится файл MG24.exe. Метрологически значимая часть встроенного ПО выполняет следующие функции:
- управление масс-спектрометром;
- настройка режимов работы
- получение масс-спектров;
- обработка и хранение результатов измерений;
- построение градуировочных графиков;
К метрологически значимой части автономного ПО относится файл Station3.exe. Метрологически значимая часть автономного ПО выполняет следующие функции:
- настройка и отображение режимов масс-спектрометра;
- запись, архивирование и хранение данных, поступающих с масс-спектрометра;
- интеграция масс-спектрометра во внешнюю систему автоматического управления (АСУ ТП (SCADA)).
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» по Р50.2.077-2014. Влияние ПО на метрологические характеристики учтено при их нормировании.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Автономное ПО | Встроенное ПО |
| Идентификационное наименование ПО | Station3.exe | MG24.exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | Не ниже 3.023 | Не ниже 2.30f |
| Цифровой идентификатор ПО | - | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон регистрируемых масс, а.е.м. | от 1,0 до 44 |
| Разрешающая способность, М/ДМ, (на уровне 10 % от максимальной интенсивности пика 4He), не менее | 600 |
| Предел обнаружения гелия (по критерию 3о), % об., не более | 110-2 |
| Относительное СКО выходного сигнала1^ %, не более | 5,0 |
| Относительное изменение выходного сигнала за 4 часа непрерывной работы1), %, не более | ±10 |
| Примечание: 1) По сигналу на линии гелия при использовании стандартного образца состава гелий/воздух с объемной долей гелия 1,0 %. |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры (ДхШхВ), мм, не более | 1400x600x1090 |
| Масса, кг, не более | 175 |
| Потребляемая мощность, кВ-А, не более | 800 |
| Средний срок службы, лет | 6 |
| Наработка на отказ, ч, не менее | 5000 |
| Напряжение питания частотой (50±1) Гц, В | От 200 до 240 В |
| Условия эксплуатации - температура окружающего воздуха, °C - относительная влажность окружающего воздуха, %, не более | От +15 до +30 80 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики и на лицевую панель корпуса масс-спектрометра в виде наклейки.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность масс-спектрометров
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Масс-спектрометр | ЭМГ-40-3 | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | МТ20Б.100.00 РЭ | 1 э кз. |
| Методика поверки | МП-242-2398 -2020 | 1 экз. |
| Осциллограф цифровой двухканальный | - | 1 шт. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 3.2 документа «Масс-спектрометр ЭМГ-40-3. Руководство по эксплуатации МТ20Б.100.00 РЭ; при использовании в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений масс-спектрометры применяются в соответствии с аттестованными методиками (методами) измерений.
Нормативные документы
Технические условия «Масс-спектрометр ЭМГ-40-3» ТУ 4215-004-34085048-2019
81196-21: Методика поверки МП-242-2398-2020Скачать4.4 Мб
