Назначение
Анализаторы газа в электронных устройствах EDA 407 (далее - анализаторы газа) предназначены для качественного и количественного анализа заполняющего газа (H2O, He, Ar, H2, N2, O2, CO, CO2, CH4) в герметично закрытых электронных устройствах и применяются в машиностроении, в авиакосмической промышленности, нанотехнологическом производстве и научных исследованиях.
Описание
Анализаторы газа представляют собой стационарные приборы, в основу работы которых положен метод масс-спектрометрического анализа, в ходе которого анализируемая проба газа подвергается ионизации электронным ударом с энергией движущих электронов до 80 эВ. Полученные ионы впоследствии подвергаются разделению в квадрупольном фильтре масс по их соотношению массы к заряду (m/z), которое в свою очередь определяется траекториями движения ионов, задаваемыми переменным электрическим полем .
В ходе анализа образцы прокалываются металлической иглой в одной из двух испытательных камер с ультравысоким вакуумом. Камеры изготовлены из нержавеющей стали со специальным покрытием. Газ из образца заполняет камеру и затем поступают в анализатор, где находиться квадрупольный масс-спектрометр. Одновременно с анализом газа происходит его откачка турбомолекулярным насосом. Испытательные камеры соединены с калибровочными блоками. Каждый из блоков позволяет определенному количеству газа с определенным составом заполнять анализатор как для определения коэффициента калибровки, так и для подготовки образца через испытательную камеру.
Конструкция анализаторов газа включает в себя следующие основные блоки:
- квадрупольный масс-анализатор, сопряженный с двумя испытательными камерами;
- испытательные камеры, отличающиеся размером, предназначены для ввода малых и более крупных электронных устройств соответственно. Испытательные камеры снабжены системой вскрытия электронных устройств путем прокола с помощью иглы. Испытательные камеры соединены с квадрупольным масс-спектрометром и калибровочным блоком. Испытательные камеры и блоки их соединения с масс-спектрометром могут быть нагреты до температуры плюс 130 °C;
- стойка с электронной аппаратурой, предназначенная для индикации и контроля за состоянием вакуумной системы, уровнем давления, температуры в испытательных камерах и масс-спектрометре. В верхней части стойки расположен блок индикации и управления турбонасосом (БИУ);
- генератор и датчик точки росы, предназначенные для калибровки анализатора газа по содержанию воды. Г енератор увлажняет входящий сухой газ до заданного значения влажности. Точное измерение значения содержания воды проводится с помощью датчика точки росы конденсационным методом, при выполнении измерений которым наличие или отсутствие росы на конденсационной поверхности фиксирует оптическая система; Относительная влажность воздуха рассчитывается по эмпирическим выражениям исходя из значения температуры точки росы воды.
- ВЧ-генератор QMH 400-5;
- регулятор давления сжатого воздуха;
- система водяного охлаждения.
Конструктивно анализаторы газа выполнены в виде крупногабаритного прибора, состоящего из нескольких блоков, описанных выше.
Управление процессом измерения и обработки выходной информации осуществляется с помощью ПО, установленного на персональном компьютере.
Общий вид анализаторов газа представлен на рисунке 1. Место нанесения знака поверки обозначено стрелкой. Пломбирование анализаторов газа не предусмотрено.
Программное обеспечение
Анализаторы газа оснащены автономным программным обеспечением ПО IPI QuardStar, которое управляет работой анализаторов газа и отображает, обрабатывает и хранит полученные данные. Идентификационные данные ПО представлены в таблице 1.
К метрологически значимой части ПО относится исполняемый файл IPI QuardStar.exe. Метрологически значимая часть ПО выполняет управление анализатором газа, установкой режимов работы анализатора газа, качественным и количественным анализом, проводит построение калибровочных зависимостей, обработку и хранение результатов измерений, диагностику прибора.
Конструкция анализаторов газа исключает возможность несанкционированного влияния на ПО и измерительную информацию Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | IPI QuardStar |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон массовых чисел, а.е.м. | от 0 до 300 |
| Предел допускаемого относительного СКО выходного сигнала, % | 10 |
| Диапазон измерений относительной влажности, % | от 0 до 50 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений относительной влажности, % | ±10 |
| Диапазон измерений молярных долей газов (He, Ar, H2, N2, O2, CO, CO2, CH4), % | от 0,001 до 100 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений молярных долей газов (He, Ar, H2, N2, O2, CO, CO2, CH4), % | ±10 |
| Диапазон показаний температуры точки росы воды, °С | от -40 до +10 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | 230±23 50±1 |
| Потребляемая мощность, В-А, не более | 2000 |
| Габаритные размеры масс-спектрометра, мм, не более: - длина - ширина - высота Г абаритные размеры стойки с электронным оборудованием, мм, не более: - длина - ширина - высота | 700 986 1330 600 800 1350 |
| Масса, кг, не более: - масс-спектрометр - стойка с электронным оборудованием | 237 120 |
| Условия эксплуатации: о/"ч - температура окружающей среды, С - относительная влажность, % | от +15 до +40 от 20 до 75 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Наработка на отказ, ч, не менее | 5000 |
Знак утверждения типа наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации типографс | ким способом. |
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Анализатор газа в электронных устройствах EDA 407 | - | 1 шт. |
| Инструкция по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 212-241-2017 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 212-241-2017 «ГСИ. Анализаторы газа в электронных устройствах EDA 407. Методика поверки», утвержденному ФГУП «УНИИМ» 26 марта 2018 г. Основные средства поверки:
- стандартный образец состава искусственной газовой смеси, содержащей бензол, метил-, этил- и винилбензил, диметилбензолы (БЛ-ВНИИМ-ЭС) ГСО 10767-2016;
- стандартный образец состава искусственной газовой смеси, содержащей инертные, постоянные газы (ИП-ВНИИМ-ЭС) ГСО 10768-2016;
- стандартный образец состава искусственной газовой смеси с кислородсодержащими и азотсодержащими газами (КА-ВНИИМ-ЭС) ГСО 10769-2016;
- стандартный образец состава искусственной газо-жидкостной смеси, содержащей углеводороды (СЖ-ВНИИМ-ЭС) ГСО 10770-2016;
- стандартный образец состава искусственной газовой смеси с серосодержащими газами (СС-ВНИИМ-ЭС) ГСО 10771-2016;
- стандартный образец состава искусственной газовой смеси, содержащей углеводородные газы (УВ-ВНИИМ-ЭС) ГСО 10772-2016;
- государственный эталон единиц относительной влажности газов 2-го разряда по ГОСТ 8.547-2009 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений влажности газов».
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых анализаторов газа с требуемой точностью.
Знак поверки в виде наклейки наносится на анализатор в соответствии с рисунком 1.
Сведения о методах измерений
приведены в руководстве по эксплуатации.
Нормативные документы
Техническая документация изготовителя «InProcess Instruments», Германия
71948-18: Методика поверки МП 212-241-2017Скачать3.6 Мб