Назначение
Поляриметры автоматические AP-300 (далее - поляриметры) - предназначены для измерений угла вращения плоскости поляризации монохроматического излучения при его прохождении через оптически активные вещества (водные растворы сахарозы, аскорбиновая кислота, глутамат натрия, кварцевые пластинки) с одновременным измерением температуры образца.
Описание
Поляриметры работают по принципу «оптического нуля» и состоят из оптикомеханической системы и электронного блока с микропроцессором и системой регистрации.
Излучение от источника белого света проходит через интерференционный светофильтр, выделяющий монохроматическую длину волны, затем через коллимирующую линзу, формирующую узкий световой пучок, далее через поляризатор и кювету с оптически активным веществом, в результате чего происходит поворот плоскости поляризации монохроматического излучения на определенный угол.
После прохождения кюветы линейно поляризованный световой пучок проходит через установленный на электродвигателе вращающийся анализатор и с помощью второй линзы фокусируется на полупроводниковый фотоэлектрический детектор, где преобразуется в электрический сигнал, который поступает в электронный блок поляриметра.
Наличие сигнала с фотоэлектрического детектора указывает на то, что оптическая ось анализатора расположена не строго перпендикулярно центральной плоскости поляризации света, выходящего из поляризатора и прошедшего через кювету с оптически активным веществом. При возникновении рассогласования электродвигатель вращает анализатор до тех пор, пока сигнал не уменьшится до нуля, после чего вращающийся анализатор останавливается, и в поляриметре устанавливается поляриметрический баланс («оптический нуль»), что также имеет место, когда в кювете нет оптически активного вещества.
Скомпенсированный анализатором угол поворота плоскости поляризации после его преобразования, в соответствии с записанным в памяти микропроцессора математическим алгоритмом, в виде цифрового сигнала передается на дисплей, где отображается либо в угловых градусах, либо в международных сахарных градусах с температурной компенсацией, либо в международных сахарных градусах без температурной компенсации, значения которых различны для разных оптически активных веществ. Результаты анализа образцов могут быть представлены также в виде значений удельного вращения, концентрации и степени чистоты.
Поляриметры оснащены программируемой шкалой пользователя, позволяющей на основании введенных в память микропроцессора градуировочных характеристик анализируемых образцов создавать и устанавливать собственные шкалы пользователя, и выполнять автоматический расчет концентрации.
Поляриметры представляет собой автоматические цифровые измерительные приборы и могут работать как в стационарном режиме с использованием стеклянных кювет, заполненных оптически активным образцом, так и в автоматическом режиме при непрерывной подаче образцов с использованием проточных кювет с воронкой или штуцерами для подачи образцов через шланговую систему ввода-вывода. В памяти поляриметров может быть зарегистрировано до 10 -ти типов кювет.
Поляриметры снабжены цифровым термометром с датчиком температуры, встроенным в камеру для образца и имеют устройство для подключения датчика температуры к измерительной кювете для отслеживания температуры в пространстве, максимально близком к образцу. Кроме того, может обеспечиваться автоматический контроль температуры и термостатирование кювет при подключении к водяному термостату и использовании Пельтье модуля.
На поляриметрах можно проводить от 1 -го до 999 -ти повторных измерений, выполняемых непрерывно. В зависимости от задачи может быть выбран один из 3 режимов измерений образца.
Поляриметры оснащены функцией температурной компенсации в широком температурном диапазоне.
В качестве источника излучения используется светодиод в комбинации с интерференционным фильтром, выделяющим длину волны 589 нм, что соответствует желтой линии D в спектре излучения натрия.
Имеются разъемы для подключения персонального компьютера (далее - ПК) и принтера для распечатки результатов измерений, а также рефрактометра для одновременного определения чистоты исследуемых образцов. При подключении поляриметров к ПК обеспечивается передача результатов измерений на ПК и управление работой поляриметров с ПК.
На монохромный жидкокристаллический дисплей выводятся результаты измерений по выбранной шкале, температура образца, выбранный режим измерений, длина кюветы и др. информация.
В поляриметрах предусмотрено проведение самодиагностики, что позволяет выявить различные неисправности, например, проверять работоспособность источника света.
Элементы поляриметров, включающие оптико -механическую систему, электронный блок с микропроцессором и системой регистрации, размещены в едином корпусе.
Корпус поляриметров выполнен из металла и защищен от несанкционированного проникновения секретным болтом с нестандартной головкой, залитой специальным составом, который саморазрушается при вскрытии.
Камера для образцов в поляриметрах вентилируется для минимизации превышения температуры в ней над окружающей средой.
Требования к окружающим условиям EN 61010 (использовать только в помещении).
Общий вид поляриметров автоматических AP -300 представлен на рисунке 1.
Программное обеспечение
Поляриметры поставляются с установленным встроенным программным обеспечением «АР-300», которое обеспечивает сбор и обработку данных измерений, их отображение на пользовательском интерфейсе, передачу по интерфейсам связи и хранение. Программное обеспечение прошито в память микропроцессора и защищено паролем. Также поляриметры могут работать с коммерческим автономным ПО («Ехсе1», «HyperTerminal», «TeraTerm»). Влияние программного обеспечения на метрологические характеристики учтено при нормировании метрологических характеристик.
Поляриметры имеют защиту встроенного программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений. Уровень защиты - «высокий» по Р 50.2.077—2014.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | «АР-300» |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | VR.205 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | 5645522E32303500 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | (ATAGO ORIGINAL |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений поляризации угла вращения плоскости поляризации, а, градус | от -90до +90 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения угла вращения плоскости поляризации, Да, градус | ±0.01 |
| Диапазон измерений по международной сахарной шкале, Z, градус | от -35 до +105 |
| Диапазон показаний по международной сахарной шкале, Z, градус | от -130до +130 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения по международной сахарной шкале, Z, градус | ±0,02°Z |
| Диапазон температуры анализируемых веществ, °С | от +18 до +30 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры, °С | ±0,5 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Рабочая длина волны, X, нм | 589 |
| Наименьший разряд цифрового кода отсчетного устройства угла вращения плоскости поляризации, а, градус | 0,001 |
| Наименьший разряд цифрового кода отсчетного устройства по международной сахарной шкале, Z, градус | 0,001 |
| Время измерения, с, не более | 13 |
| Оптическая длина кювет, используемых для анализов, мм | 100 и 200 |
| Количество анализируемого вещества, мл | от 0,2 до 30,0 |
| Габаритные размеры (Д*Ш*В), мм, не более | 485x285x175 |
| Масса, кг, не более | 14,5 |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | 220±22 50±1 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 100 |
| Условия эксплуатации: - диапазон температуры окружающей среды, °С - диапазон относительной влажности воздуха, % - диапазон атмосферного давления, кПа | от +15 до +35 от 10 до 90 от 84 до 106 |
| Степень защиты от воздействия окружающей среды | EN 61010 (использовать только в помещении) |
| Наработка на отказ (по критерию превышения абсолютной погрешности измерений), ч | 5000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплект поставки поляриметров
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Поляриметр автоматический AP -300 | - | 1 шт. |
| Сетевой кабель | | 1 шт. |
| Стеклянная кювета 100мм | | 1 шт. |
| Стеклянная кювета 200мм | | 1 шт. |
| Опорные стержни кюветы | | 2 шт. |
| Защитный лоток | | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Методика поверки | МП-201/08-2020 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП-201/08-2020 «ГСИ. Поляриметры автоматические AP-300. Методика поверки», разработанному и утвержденному ООО «ПРОММАШ ТЕСТ» «15» сентября 2020 г.
Основные средства поверки:
- пластинки поляриметрические PQE +17, PQE -17, PQE +34, PQE -34 (рег. № 52649-13)
Допускается применения аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) в паспорт.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.590-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений угла вращения плоскости поляризации.
Техническая документация фирмы «ATAGO CO., LTD», Япония.
80840-20: Методика поверки МП-201/08-2020Скачать4.5 Мб
