Назначение
Поляриметры автоматические модели АР-300 и P0L-1/2 (далее поляриметры) предназначены для измерения 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 анализатор, фокусирующую линзу, попадает на фотоприемное устройство, где преобразуется в электрический сигнал, который поступает в электронный блок поляриметра. Наличие сигнала с фотоприемного устройства 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 датчик угла поворота (серводвигатель) 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 измерений могут быть представлены также в виде значений величины удельного вращения, концентрации и степени чистоты.
В поляриметре модели Pol-1/2 с целью повышения быстродействия для выработки управляющего электрического сигнала используется модулятор на основе ячейки Фарадея.
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 центральной воронкой. В памяти поляриметров может быть зарегистрировано до 10-ти типов кювет.
Поляриметры снабжены цифровым термометром с датчиком температуры, встроенным в камеру для образца. Кроме того, может обеспечиваться автоматический контроль температуры и термостатирование кювет при подключении к водяному термостату и использовании Пельтье модуля.
Поляриметры работают на одной длине волны 589 нм, соответствующей желтой линии D в спектре излучения натрия.
Элементы поляриметров, включающие оптико-механическую систему, электронный блок с микропроцессором и системой регистрации, размещены в едином корпусе. Корпус поляриметров выполнен из прочной пластмассы и опломбирован для несанкционированного проникновения. Имеются разъемы для подключения компьютера и принтера для обработки результатов измерений и их распечатки.
Модели поляриметров отличаются метрологическими характеристиками.
Требования к окружающим условиям EN 61010 (использовать только в помещении).
Внешний вид поляриметров показан на рис. 1.
пломба
а)
пломба
б)
Рис. 1. Поляриметры автоматические: а) модель АР-300; б) модель POL-1/2
Программное обеспечение
Поляриметры поставляются с установленным встроенным программным
обеспечением, которое обеспечивает сбор и обработку данных измерений, их отображение на пользовательском интерфейсе, передачу по интерфейсам связи и хранение (на USB флэш-карте памяти для модели POL-1/2). Программное обеспечение прошито в память микропроцессора и защищено паролем. Влияние программного обеспечения на метрологические характеристики учтено при нормировании метрологических характеристик. Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификацинное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| «POL-1/2» | «POL-1/2» | 1.12 | 08B6ACA2723C87 756C68ED4554A8 1BAB | MD5 |
| «АР-300» | «АР-300» | VR.205 | 5645522E32303500 | Check SUM (ATAGO ORIGINAL) |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Таблица 2
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| AP-300 | POL-1/2 |
| Рабочая длина волны, X, нм | 589 |
| Диапазон измерений угла вращения плоскости поляризации, а, градус | от - 89,99 до +89,99 | от - 90 до + 90 |
| Наименьший разряд цифрового кода отсчетного устройства угла вращения плоскости поляризации, а, градус | 0.01 | 0.0001 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения угла вращения плоскости поляризации, Да, градус | ± 0,01 | - |
| Пределы допускаемой погрешности измерения угла вращения плоскости поляризации: - абсолютной, Да, градус ( в диапазоне от - 2° до + 2°); - абсолютной, Да, градус (в диапазоне от - 5° до - 90° и от + 5° до + 90°); - относительной, 5, % (в диапазоне от - 2° до — 5° и от + 2° до + 5°) | - | ± 0,004 ± 0,01 ± 0,2 |
| Диапазон температуры анализируемых веществ, °С | от 18 до 30 | от 15 до 35 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры, °С | ± 0,5 | ± 0,1 |
| Время измерения, с, не более | 55 | 5 |
| Оптическая длина кювет, используемых для анализов, мм | 100 и 200 | 10; 20; 50 и 100 |
| Количество анализируемого вещества, мл | от 0,2 до 30 |
| Источник излучения | галогенная лампа 6 В, 20 Вт | светодиод |
| Тип дисплея | жидкокристаллический | сенсорный экран |
| Г абаритные размеры, мм: - длина - ширина - высота | 485 285 175 | 490 250 200 |
| Масса, кг, не более | 14,4 | 13 |
| Напряжение питания, В | 220 ± 22 |
| Частота питающей сети, Гц | от 50 до 60 |
| 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 80 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
Знак утверждения типа наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским способом и на корпус поляриметров методом наклейки.
Комплектность
| модели | АР-300 | POL-1/2 |
| Сетевой кабель | 1 шт. | 1 шт. |
| Кюветы длиной 100 мм и 200 мм | 2 шт. | - |
| Стандартная кювета 100 мм с крышкой и резиновой прокладкой | - | 1 шт. |
| Кронштейн для установки кюветы | 1 шт. | - |
| Разбрызгивающий лоток | 1 шт. | - |
| USB флэш-карта памяти | - | 1 шт. |
| Датчик температуры в резиновом корпусе | - | 1 шт. |
| Принтер DP-63 (по отдельному заказу) | 1 шт. | - |
| Руководство по эксплуатации на русском языке | 1 экз. | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу ГОСТ Р 8.710-2010 «ГСИ. Поляриметры и сахариметры. Методика поверки».
Сведения о методах измерений
Методика измерений приведена в документах: «Поляриметр автоматический модель АР-300. Руководство по эксплуатации» и «Поляриметр автоматический модель POL-1/2. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
1. ГОСТ 8.590-2009 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений угла вращения плоскости поляризации».
2. Техническая документация фирмы ATAGO CO., LTD, Япония.
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
