Спектрометры эмиссионные BELEC мод. Vario Lab 2P, Vario Lab 2C, IN-SPECT, Compact Port HLC, OPTRON

Назначение

Спектрометры эмиссионные BELEC модификаций Vario Lab 2P, Vario Lab 2C, INSPECT, Compact Port HLC, OPTRON предназначены для измерений содержания различных элементов, входящих в состав металлов и сплавов.

Описание

В основу работы спектрометров эмиссионных BELEC (далее - спектрометры) положен метод эмиссионного спектрального анализа, основанный на зависимости интенсивности спектральных линий от содержания элемента в пробе.

Спектрометры состоят из источника возбуждения спектра (искрового генератора), выносного (искровой зонд) или стационарного (искровой столик) штатива, оптической части прибора (полихроматора), осуществляющего пространственное разделение сплошного излучения от источника возбуждения спектра в спектр, и автоматизированной системы управления и регистрации на базе встроенного IBM-совместимого компьютера.

Спектрометры эмиссионные BELEC изготавливаются пяти модификаций: Vario Lab 2P, Vario Lab 2C, IN-SPECT, Compact Port HLC, OPTRON. Спектрометры эмиссионные BELEC модификаций Vario Lab 2P и Vario Lab 2C имеют напольное исполнение. Спектрометры эмиссионные BELEC модификаций IN-SPECT и OPTRON имеют настольное исполнение. Спектрометры эмиссионные BELEC модификации Compact Port HLC конструктивно выполнены в виде переносного прибора.

Источник возбуждения спектра, оптическая часть прибора (полихроматор) и встроенный компьютер для всех модификаций спектрометра выполнены в виде моноблока. Модификации Vario Lab 2P, Vario Lab 2C, IN-SPECT и OPTRON комплектуются выносным монитором. В модификации Compact Port HLC встроенный сенсорный монитор. Спектральная часть спектрометров BELEC находится в защищенном термоизолированном и герметичном корпусе с термо-статированием оптического блока (точность поддержания постоянной температуры до 0,1 °С). Опционно спектрометры BELEC модификаций Vario Lab 2P и Vario Lab 2C могут быть укомплектованы системой вакуумирования оптической системы.

Искровой источник возбуждения спектра генерирует исковой разряд с формой волны, задаваемой программным образом. Производится обдувка электрода аргоном. Спектрометры BELEC модификаций Vario Lab 2P, Vario Lab 2C, IN-SPECT и OPTRON имеют стационарный штатив открытого типа (искровой столик); опционно модификации Vario Lab 2P и Vario Lab 2C могут комплектоваться выносными искровыми источниками (зондами) в виде пистолета (зонд с продувкой аргоном Argon Probe, зонд с продувкой аргоном Argon Probe UV для точного анализа, зонд Air Probe без продувки аргоном (воздушный) для быстрой разбраковки). Спектрометры BELEC модификации Compact Port HLC комплектуются выносными искровыми источниками (зондами) в виде пистолета (зонд с продувкой аргоном Argon Probe, зонд с продувкой аргоном Argon Probe UV для точного анализа, зонд Air Probe без продувки аргоном (воздушный) для быстрой разбраковки). Во всех модификациях спектрометров BELEC применяются вольфрамовые электроды. Зонд Air Probe поставляется с серебряным или медным электродом. В стационарном штативе (искровом столике) расход аргона составляет 0,1 л/мин в режиме ожидания,

2 л/мин в режиме анализа. В выносных искровых источниках в виде пистолета расход аргона составляет 0,1 л/мин в режиме ожидания, 2,5 л/мин в режиме анализа. Расход аргона в спектрометрах эмиссионных BELEC модификации OPTRON составляет 2,0 л/мин в режиме ожидания, 4,0 л/мин в режиме анализа. В стационарных штативах применяется пневматический прижим образца. Выносные искровые источники возбуждения спектра (зонды) соединяются с оптической частью прибора посредством основного специального кабеля длиной 3 м, 5 м, 8 м, по которому осуществляется подача аргона и оптического излучения, которое передается на вход спектрометра с помощью волоконно-оптического кабеля, встроенного в специальный кабель.

Полихроматоры спектрометров BELEC модификаций Vario Lab 2P, Vario Lab 2C, IN-SPECT и Compact Port HLC построены по схеме Пашен-Рунге, в которой входная щель, вогнутая дифракционная решетка и выходные щели установлены на круге Роуланда. В спектрометрах BELEC модификации OPTRON установлены два CT-полихроматора. В спектрометрах BELEC модификаций Vario Lab 2P и Compact Port HLC регистрация спектра осуществляется с помощью набора фотоумножителей (ФЭУ), в спектрометрах BELEC модификаций Vario Lab 2C, IN-SPECT и OPTRON регистрация спектра осуществляется посредством фотодиодных линейных приборов с зарядовой связью (ПЗС). Выходные сигналы с фотоумножителей либо ПЗС-детекторов через канальные платы и контроллер поступают в интегрированный в корпус спектрометра компьютер.

Управление спектрометрами BELEC осуществляется при помощи специального программного обеспечения «Belec Win 21», установленного на встроенном компьютере. Вывод информации производится на встроенный в корпус спектрометра цветной сенсорный дисплей (для модификации Compact Port HLC), либо на внешний монитор, подключенный к встроенному в корпус спектрометра компьютеру (для модификаций Vario Lab 2P, Vario Lab 2C, IN-SPECT и OPTRON).

Общий вид спектрометров эмиссионных BELEC модификаций Vario Lab 2P, Vario Lab 2C, IN-SPECT, Compact Port HLC, OPTRON приведен на рисунке 1.

Спектрометр эмиссионный BELEC модифика- Спектрометр эмиссионный BELEC модификаций Vario Lab 2P, Vario Lab 2C    ции Compact Port HLC

Спектрометр эмиссионный BELEC модифика- Спектрометр эмиссионный BELEC модификации IN-SPECT    ции OPTRON Рисунок 1 - Общий вид спектрометров эмиссионных BELEC модификаций Vario Lab 2P, Vario

Lab 2C, IN-SPECT, Compact Port HLC, OPTRON

Программное обеспечение

Спектрометры эмиссионные BELEC модификаций Vario Lab 2P, Vario Lab 2C, INSPECT, Compact Port HLC, OPTRON оснащаются встроенным программным обеспечением «Belec Win 21», которое управляет всеми блоками спектрометров эмиссионных BELEC, выполняет обработку зарегистрированного спектра, измерения содержания различных элементов в анализируемых материалах, отображает результаты, обрабатывает, передает и хранит полученные данные. В целях предотвращения несанкционированного доступа внутрь спектрометра предусмотрено пломбирование корпуса специальными фирменными наклейками. Идентификационные данные ПО «Belec Win 21» приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО «Belec Win 21»

Влияние ПО «Belec Win 21» на метрологические характеристики спектрометров эмиссионных BELEC модификаций Vario Lab 2P, Vario Lab 2C, IN-SPECT, Compact Port HLC, OPTRON учтено при их нормировании.

Уровень защиты ПО «Belec Win 21» от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует среднему уровню по Р 50.2.077-2014.

Диапазон измерений массовых долей элементов при анализе спла-

вов на основе железа , алюминия , меди , никеля , титана5) %: модификаций Vario Lab 2P, Vario Lab 2C, IN-SPECT модификаций Compact Port HLC, OPTRON_

т4)

,2)

3)

от 0,0001 до 95 от 0,001 до 95

±30

±20

±35

±25

±40

±30

Пределы допускаемой относительной погрешности спектрометра при измерении массовых долей элементов при анализе сплавов на

основе железа1), алюминия2), меди3), никеля4), титана5), %

-    модификаций Vario Lab 2P, Vario Lab 2C,

-    в диапазоне массовых долей элементов от 0,0001 до 0,1 % включ.

-    в диапазоне массовых долей элементов св. 0,1 до 95 % включ.

-    модификаций IN-SPECT, Compact Port HLC

-    в диапазоне массовых долей элементов от 0,0001 до 0,1 % включ.

-    в диапазоне массовых долей элементов св. 0,1 до 95 % включ.

-    модификации OPTRON

-    в диапазоне массовых долей элементов от 0,001 до 0,1 % включ.

-    в диапазоне массовых долей элементов св. 0,1 до 95 %_

1)    При определении массовой доли углерода, кремния, марганца, фосфора, серы, меди, алюминия, хрома, молибдена, никеля, ванадия, титана, ниобия, кобальта, вольфрама, олова, азота, магния, свинца, сурьмы, мышьяка, бора, циркония, железа в сплавах на основе железа;

2)    При определении массовой доли алюминия, кремния, марганца, меди, хрома, титана, свинца, железа, цинка, никеля, олова, магния, ванадия, кобальта, циркония, бериллия, бора, висмута кальция, лития, натрия, кадмия в сплавах на основе алюминия;

3)    При определении массовой доли меди, кремния, марганца, фосфора, алюминия, никеля, свинца, железа, цинка, олова, висмута, сурьмы, кадмия, кобальта, мышьяка, серы, теллура, магния, хрома в сплавах на основе меди;

4)    При определении массовой доли никеля, кремния, марганца, меди, алюминия, висмута, кобальта, железа, кадмия, магния, мышьяка, олова, свинца, серебра, сурьмы, цинка в сплавах на основе никеля;

5)    При определении массовой доли кремния, алюминия, ванадия, молибдена, олова, железа, хрома, циркония, марганца, никеля, меди, бора, титана в сплавах на основе титана_

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики и на переднюю или боковую панель корпуса спектрометра в виде специальной таблички.

Комплектность

Таблица 4 - Комплектность спектрометров эмиссионных BELEC модификаций Vario Lab 2P, Vario Lab 2C, IN-SPECT, Compact Port HLC, OPTRON_

Поверка

осуществляется по документу МП-242-2238-2018 «ГСИ. Спектрометры эмиссионные BELEC модификаций Vario Lab 2P, Vario Lab 2C, IN-SPECT, Compact Port HLC, OPTRON. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» 02 августа 2018 г.

Основные средства поверки:

- ГСО 10504-2014, стандартные образцы состава сталей углеродистых и легированных; ГСО 8876-2007, стандартные образцы состава сталей легированных; ГСО 9975-2011, стандартные образцы состава сталей легированных; ГСО 10983-2017/10990-2017, стандартные образцы состава алюминия; ГСО 7080-93, стандартные образцы состава сплавов алюминиевых; ГСО 6530-92/6534-92, стандартные образцы состава сплавов алюминиевых; ГСО 10819-2016,

стандартные образцы состава меди черновой; ГСО 979-76/989-76, стандартные образцы состава латуни свинцовой; ГСО 6205-91/6209-91, стандартные образцы состава бронзы оловянной; ГСО 2429-87П/2433-87П, стандартные образцы состава бронзы оловянной; ГСО 8570-2004, стандартные образцы состава никеля; ГСО 4308-88/4312-88, стандартные образцы состава сплавов медно-никелевых; ГСО 11040-2018/ГСО 11044-2018, стандартные образцы состава титана; ГСО 3047-84/3050-84, стандартные образцы состава сплава титанового; ГСО 1792-80/1796-80, стандартные образцы состава сплава титанового.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на боковую панель спектрометра, как показано на рисунке 1.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

Техническая документация изготовителя