Назначение
Поляриметры автоматические SAC-i (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.
Свет от источника монохроматического излучения с помощью фокусирующей линзы, формирующей узкий световой пучок, проходит через неподвижный 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 величины 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 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 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.
Поляриметры позволяют задавать пользователем и вводить мультипликатор для имитации длины кюветы для угловой шкалы и сахарных шкал, отличных от стандартной международной сахарной шкалы.
На поляриметрах можно проводить от 1-го до 999-ти повторных измерений, выполняемых непрерывно. В зависимости от задачи может быть выбран один из 4 режимов измерений образца.
Для стабилизации параметров время ожидания результата измерений можно установить от 0 до 999 с.
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 компьютера и принтера для распечатки результатов измерений, а также рефрактометра для одновременного определения чистоты исследуемых образцов. При подключении поляриметра к компьютеру обеспечивается передача результатов измерений на компьютер и управление работой поляриметра с компьютера (в этом случае сенсорный дисплей становится неактивным).
В памяти микропроцессора поляриметра может сохраняться до 5000 результатов измерений, а также параметры градуировочной характеристики. После заполнения памяти измерения приостанавливаются и вновь полученный результат измерений замещает результат полученный впервые. Для очистки памяти результаты измерений могут быть скопированы на USB флеш-карту памяти.
По окончанию измерений поляриметр подает звуковой сигнал. Предусмотрено 10 видов звуковых сигналов в зависимости от ситуации и при обнаружении той или иной ошибки.
На цветной жидкокристаллический дисплей выводятся номер используемой программной версии, результаты измерений по пользовательской шкале, температура образца, выбранный режим измерений, количество измерений, время ожидания и информация о пользователе.
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 прочной пластмассы и опломбирован для несанкционированного проникновения.
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).
Внешний вид поляриметра показан на рис. 1.
пломба
Рис. 1. Поляриметр автоматический SAC-i
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. Программное обеспечение прошито в память микропроцессора и защищено паролем. Также поляриметры могут работать с коммерческим автономным ПО («Exel», «HyperTerminal», «TeraTerm»). 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 |
| «SAC-i» | «SAC-i» | Ver. 101-101 | 2144 df1c | CRC32 |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Таблица 2
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Рабочая длина волны, X, нм | 589 |
| Диапазон измерений угла вращения плоскости поляризации, а, градус | от - 89,99 до + 89,99 |
| Наименьший разряд цифрового кода отсчетного устройства угла вращения плоскости поляризации, а, градус | 0,001 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения угла вращения плоскости поляризации, Да, градус | ± 0,01 |
| Диапазон показаний по международной сахарной шкале, Z, градус | от - 259 до + 259 |
| Наименьший разряд цифрового кода отсчетного устройства по международной сахарной шкале, Z,градус | 0,001 |
| Диапазон температуры анализируемых веществ, оС | от 18 до 30 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры, оС | ± 0,5 |
| 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 |
| Источник излучения | светодиод |
| Тип дисплея | сенсорный экран |
| Габаритные размеры, мм: - длина - ширина - высота | 600 285 210 |
| Масса, кг, не более | 20 |
| Напряжение питания, В | 220 ± 22 |
| Частота питающей сети, Гц | 50 ± 1 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 140 |
| Условия эксплуатации: - диапазон температуры окружающей среды, оС - 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
Знак утверждения типа наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским способом и на корпус поляриметров методом наклейки.
Комплектность
| Поляриметр автоматический SAC-i | 1 шт. |
| Сетевой кабель | 1 шт. |
| Кюветы длиной 100 мм | 1 шт. |
| Кюветы длиной 200 мм | 1 шт. |
| Держатели кюветы | 2 шт. |
| Стилус | 1 шт. |
| Воздушные фильтры (в упаковке 6 шт.) | 1 компл. |
| Разъем для подключения принтера | 1 шт. |
| Сертификат о проверке прибора | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации на русском языке | 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 документе «Поляриметры автоматические SAC-i. 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.
