Назначение
Поляриметры-сахариметры автоматические SAC-i (далее - поляриметры-сахариметры) -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-сахариметры работают по принципу «оптического нуля» и состоят из оптико-механической 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 удельного вращения, концентрации и степени чистоты.
Поляриметры-сахариметры 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-сахариметры 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-сахариметров может быть зарегистрировано до 10-ти типов кювет.
Поляриметры-сахариметры выпускаются в модификациях SAC-i и SAC-i 589/882. Модификация SAC-i работает только с источником света с длиной волны 589 нм. Модификация SAC-i 589/882 способна использовать в работе 2 источника света: с длинами волн 589 нм и 882 нм.
Поляриметры-сахариметры 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 4 режимов измерений образца.
Для стабилизации параметров время ожидания результата измерений можно установить от 0 до 999 с.
Поляриметры-сахариметры 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 (для модификации SAC-i), для модификации SAC-i 589/882 используются светодиоды в комбинации с интерференционным фильтром, выделяющим длины волн 589 нм и 882 нм (необходимый комплект является быстросъёмным и устанавливается в Поляриметры-сахариметры перед измерением - см. рисунок 2).
Имеются разъемы для подключения компьютера и принтера для распечатки результатов измерений, а также рефрактометра для одновременного определения чистоты исследуемых образцов. При подключении поляриметров-сахариметров к компьютеру обеспечивается передача результатов измерений на компьютер и управление работой поляриметров-сахариметров с компьютера (в этом случае сенсорный дисплей становится неактивным).
В памяти микропроцессора поляриметров-сахариметров 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 Поляриметры-сахариметры подают 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-сахариметров, включающие оптико-механическую систему, электронный блок с микропроцессором и системой регистрации, размещены в едином корпусе.
Корпус поляриметров-сахариметров выполнен из металла и защищен от несанкционированного проникновения четырьмя секретными болтами с нестандартной головкой, залитыми 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-сахариметров автоматических SAC-i представлен на рисунке
1.
Программное обеспечение
Поляриметры-сахариметры поставляются с установленным встроенным программным обеспечением «SAC-i», 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-сахариметры могут работать с коммерческим автономным ПО («Excel», «HyperTerminal», «TeraTerm»). Влияние программного обеспечения на метрологические характеристики учтено при нормировании метрологических характеристик.
Поляриметры-сахариметры 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 | «SAC-i» |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | Ver. 101-101 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | 2144df1c |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC32 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики_
| Наименование характеристики | Значение |
| Модификация | SAC-i | SAC-i 589/882 |
| Диапазон измерений угла вращения плоскости поляризации, а, градус | от -90 до +90 |
| Диапазон показаний угла вращения плоскости поляризации, а, градус | от -360 до +360 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений угла вращения плоскости поляризации*, Да, градус, в диапазонах: - от -45,014° до +45,014°включ. (для длины волны 589 нм) - от -19,3° до +19,3°включ. (для длины волны 882 нм) | ±0,005 | ±0,005 ±0,005 |
| Диапазон измерений по международной сахарной шкале, Z, градус | от -259 до +259 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений по международной сахарной шкале в диапазонах: - от -130 до +130°Z **, Z, градус (для длины волны 589 нм) - от -130 до +130°Z **, Z, градус (для длины волны 882 нм) | ±0,015°Z | ±0,015°Z ±0,015°Z |
| Диапазон температуры анализируемых веществ, °С | от +10 до +40 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры, °С | ±0,5 |
| * - при углах, превышающих по модулю указанный выше диапазон, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения угла вращения плоскости поляризации составляют ±0,01° ** - при углах, превышающих по модулю указанный выше диапазон, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения по международной сахарной шкале составляют ±0,03°Z |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Рабочая длина волны, X, нм -для модификации SAC-i -для модификации SAC-i 589/882 | 589 589 и 882 |
| Наименьший разряд цифрового кода отсчетного устройства угла вращения плоскости поляризации, а, градус | 0,0001 |
| Наименьший разряд цифрового кода отсчетного устройства по международной сахарной шкале, Z, градус | 0,0001 |
| 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 (ДхШхВ), мм, не более | 600x365x210 |
Продолжение таблицы 3.
| Наименование характеристики | Значение |
| Масса, кг, не более | 20 |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | 220±22 50±1 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 140 |
| 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-сахариметров
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Поляриметр- сахариметр автоматический SAC-i | - | 1 шт. |
| Стилус | - | 1 шт. |
| Сетевой кабель | - | 1 шт. |
| Кювета 100 мм | - | 1 шт. |
| Кювета 200 мм | - | 1 шт. |
| Держатели кювет | - | 2 шт. |
| Источник света 589 нм (только для SAC-i 589/882) | - | 1 шт. |
| Источник света 882 нм (только для SAC-i 589/882) | - | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Методика поверки | МП-200/08-2020 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП-200/08-2020 «ГСИ. Поляриметры-сахариметры автоматические SAC-i. 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.
80646-20: Методика поверки МП-200/08-2020Скачать4.6 Мб
