Назначение
Спектрометры оптико-эмиссионные портативные Q4 MOBILE (далее - спектрометры) предназначены для измерения массовой доли элементов в металлах и сплавах в соответствии с аттестованными методами (методика) измерений (при использовании в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений).
Описание
Принцип действия спектрометров оптико-эмиссионных портативных Q4 MOBILE основан на методе эмиссионного спектрального анализа с возбуждением пробы с помощью искры или дуги. Интенсивность эмиссионного излучения пропорциональна массовой доле элементов в пробе.
Конструктивно спектрометры выполнены в виде мобильного прибора, блоки которого могут быть расположены на специальной тележке (тележка поставляется по отдельному заказу). Спектрометры состоят из оптико-электронного блока и выносного источника эмиссионного излучения (зонда) в виде пистолета, соединенных между собой специальным кабелем, блока аккумуляторных батарей. Дополнительно на тележке может быть размещен баллон с аргоном для обдува зонда.
В состав оптико-электронного блока входят оптическая система по схеме Пашен-Рунге с голографической решеткой и системой регистрации эмиссионного излучения на основе CCD-матрицы, генератор электрического разряда, управляющая электроника и встроенный компьютер с сенсорным экраном. По требованию заказчика спектрометры комплектуются зондами (одним или несколькими): COMBI (длина волн эмиссионного излучения элементов от 180 нм) или FIPOS (длина волн эмиссионного излучения элементов от 168 нм; позволяет проводить измерения массовой доли легких элементов: S, P, B, As, N). Зонды могут работать в режиме «Дуга» или в режиме «Искра», переключение между режимами осуществляется путем переконфигурирования зонда.
Спектрометры могут работать как от сети электропитания, так и от блока аккумуляторных батарей.
С помощью генератора электрического разряда между пробой и электродом выносного источника эмиссионного излучения создается низковольтная искра или дуга. Излучение плазмы по оптоволокну подается в оптико-электронный блок, где происходит разложение эмиссионного излучения в спектр и фиксируется интенсивность излучения на выбранных для целевого компонента пробы длинах волн. Массовая доля элемента пробы определяется по градуировочным зависимостям между интенсивностью эмиссионного излучения и массовой долей элемента в градуировочных образцах. Весь анализ и расчет массовой доли компонента пробы выполняется автоматически под управлением встроенного компьютера с установленным программным обеспечением.
Общий вид средства измерений и обозначение места нанесения знака поверки представлены на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид спектрометров Q4 MOBILE Пломбирование спектрометров не предусмотрено.
Программное обеспечение
Спектрометры оснащены встроенным программным обеспечением (ПО), позволяющим проводить контроль процесса измерений, осуществлять сбор экспериментальных данных, обрабатывать и сохранять полученные результаты.
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «Высокий» по Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО спектрометров приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Elemental.Suite |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | 5.1.2 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Технические характеристики
приведены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристик | Значение |
| Диапазон измерений массовой доли элементов, % | от 0,001 до 50,0 |
| Предел допускаемого относительного среднего квадратического отклонения результатов измерений выходного сигнала 1), %, в диапазонах измерений: - от 0,001 до 0,1 включ., % | 10 |
| - св. 0,1 до 1,0 включ., % | 5 |
| - св. 1,0 до 50,0 включ., % | 3 |
| Чувствительность, мкВнм/%, не менее 1) 2) | 200 000 |
| 1) В искровом режиме работы спектрометра. 2) Значение нормировано для Mn с массовой долей от 0,2 до 1,5 %. | |
| Наименование характеристик | Значение |
| Параметры электрического питания от сети электропитания - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц от встроенного блока аккумуляторных батарей - напряжение постоянного тока, В от внешнего блока аккумуляторных батарей - напряжение постоянного тока, В | от 100 до 240 50/60 24 от 12 до 27 |
| Потребляемая мощность, ВА, не более | 360 |
| Габаритные размеры, мм, не более: - высота - ширина - длина | 310 507 530 |
| Масса, кг, не более | 24 |
| Класс защиты по ГОСТ 14254-2015 | IP20 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, % | от +4 до +41 от 20 до 80 |
Знак утверждения типа
наносится на боковую панель спектрометра методом наклейки и на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Комплектность спектрометра приведена в таблице 4.
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Спектрометр оптико-эмиссионный портативный в составе: | Q4 MOBILE | 1 шт. |
| - Оптико-электронный блок | - | 1 шт. |
| - Выносной источник эмиссионного излучения (зонд) | - | не менее 1 шт. |
| - Встроенный блок аккумуляторных батарей | - | по заказу |
| - Внешний блок аккумуляторных батарей | - | по заказу |
| - Персональный компьютер (встроенный) | ПК | 1 шт. |
| Тележка для транспортировки спектрометра | - | по заказу |
| Программное обеспечение | Elemental.Suite | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | РЭ | 1 экз. |
| Руководство пользователя | РП | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 215-251-2017 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 215-251-2017 «ГСИ. Спектрометры оптико-эмиссионные портативные Q4 MOBILE. Методика поверки», утвержденному ФГУП «УНИИМ» 15 января 2018 г.
Основные средства поверки:
- ГСО 8876-2007 стандартный образец стали легированной типа ХН35ВТ (ЛГ59): интервал аттестованных значений массовой доли элементов от 0,0083 % до 35,1 %, интервал границ абсолютной погрешности аттестованных значений при Р=0,95 от ±0,0003 % до ±0,1 %;
- ГСО 2495-91П стандартный образец состава сталей углеродистых и легированных типов 13Х,60С2, 05кп, 11ХФ, 60С2Г, 12Х1МФ, 25Х1МФ, 30ХН2МФА, 12МХ, В2Ф (УГ7и): интервал аттестованных значений массовой доли элементов от 0,010 % до 2,59 %, интервал границ абсолютной погрешности аттестованных значений при Р=0,95 от ±0,002 % до ±0,01 %;
- ГСО 6319-92/6323-92 стандартный образец состава латуни оловянно-свинцовой ЛЦ25С2 (комплект М171): интервал аттестованных значений массовой доли элементов от 0,045 % до 72,5 %, интервал границ абсолютной погрешности аттестованных значений при Р=0,95 от ±0,005 % до ±0,7 %;
- ГСО 7080-93 стандартный образец состава сплава алюминиевого литейного типа АК5М2 (комплект М207): интервал аттестованных значений массовой доли элементов от 0,068 % до 7,03 %, интервал границ абсолютной погрешности аттестованных значений при Р=0,95 от ±0,003 % до ±0,29 %.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых спектрометров с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на боковую панель спектрометров.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.735.0-2011 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в жидких и твердых веществах и материалах.
Техническая документация фирмы «Bruker AXS GmbH», Германия.
71294-18: Методика поверки МП 215-251-2017Скачать3.7 Мб
