Назначение
Анализаторы инфракрасные Picarro (далее - анализаторы) предназначены для измерений отношения атомных долей стабильных изотопов водорода и кислорода в воде и в водяном паре.
Описание
Принцип действия анализаторов (модели L2130-i, L2140-i) основан на инфракрасной спектроскопии затухающих колебаний в кюветах при сканировании по длинам волн (WS-CRDS).
Молекулы воды, находящиеся в газовой фазе, а также изотопологи - кластеры, состоящие из малых изотопов, например, H2O18, H2O17 или DO16 поглощают излучение в ближней инфракрасной зоне. Степень поглощения света связана с концентрацией молекул в образце и расстоянием, которое свет проходит через образец, называемым длиной пути.
Для реализации этого принципа проба воды вводится шприцем (вручную или с помощью автодозатора) в испаритель, где превращается в пар, который в токе азота поступает в аналитическую кювету анализатора. Сфокусированный луч лазера поступает в кювету длиной 25 см и, многократно отражаясь от расположенных внутри зеркал, проходит путь 20 км. В процессе прохождения лазерного луча между отражениями происходит его эффективное поглощение молекулами паров воды при характеристических длинах волн.
Таким образом, при давлениях ниже атмосферного, пары воды генерируют спектры в ближней ИК-области, состоящие из хорошо разрешенных, очень узких полос поглощения.
Программное обеспечение анализатора (далее - ПО) пересчитывает полученные цифровые сигналы в отношения атомных долей стабильных изотопов (например, 18O/16O) в исследуемом газе (ri), затем рассчитывает значение величины 5 КА (%о) по формуле (1)
(1)
где А - элемент (водород или кислород), N - массовое число изотопа, ri - отношение атомных долей стабильных изотопов (18О/16О, D/Н) в исследуемом газе, Г2 - отношение атомных долей тех же изотопов в образце сравнения (СО).
Модель L2140-I можно использовать также и для определения 5 17О (%).
Анализаторы являются стационарными приборами, в состав которых входят:
- измерительный блок, состоящий из спектрометра, камеры для образцов и встроенного компьютера с жёстким диском для анализа и хранения данных и ПО;
- испаритель;
- два внешних форвакуумных насоса, обеспечивающих вакуум в испарителе и измерительном блоке.
На лицевой панели измерительного блока анализатора расположены:
- светодиодный индикатор, отражающий состояние прибора;
- USB разъем.
На задней панели измерительного блока расположены:
- кнопка включения/выключения измерительного блока;
- разъем для присоединения внешнего вакуумного насоса;
- разъем для подачи анализируемой газовой смеси;
- разъем для подключения монитора;
- порты Com и Ethernet и USB разъемы;
- шильдик с наименованием модели, заводским номером и датой выпуска.
На лицевой панели испарителя расположена панель управления температурой испарителя.
Внешний вид анализаторов представлен на Рисунках 1, 2 и 3.
Пломбирование и нанесение знака поверки на газоанализатор не предусмотрено. Знак поверки наносят на свидетельство о поверке.
Программное обеспечение
Анализаторы имеют программное обеспечение (ПО) PICARRO CRDS. ПО осуществляет следующие функции:
- управления прибором;
- обработки и выдачи результатов измерений на дисплей;
- передачу результатов измерений через последовательный порт, порт локальной сети Ethernet и аналоговые выходы.
Конструкция анализаторов исключает возможность несанкционированного влияния на ПО и измерительную информацию. ПО выводится на экран при включении прибора.
Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014. Влияние программного обеспечения анализаторов учтено при нормировании метрологических характеристик.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | PICARRO CRDS: |
| Номер версии ПО | Не ниже g2000-1.7 0.133 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений отношения атомных долей стабильных изотопов (5nA, %о, где N-массовое число изотопа, А - обозначение химического элемента) - 52H - 518O | От - 240 до - 2 От - 30 до - 2 |
| Абсолютное среднее квадратическое отклонение величины 5nA при числе измерений n=10, %, не более: - S(518O) - S(52H) | 0,1 0,5 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: - напряжение питания переменного тока, В | 220:223 |
| - частота переменного тока, Гц | 50 ± 1 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 225 |
| Условия эксплуатации: | |
| - температура окружающей среды, °С | от +18 до +35 |
| - относительная влажность воздуха, % | от 30 до 80 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106, 7 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 5 |
Таблица 4 - Габаритные размеры и масса анализатора
| Элемент анализатора | Габаритные размеры, мм, не более | Масса, кг, не более |
| высота | ширина | глубина |
| Измерительный блок (корпус) | 180 | 432 | 450 | 20,4 |
| Испаритель (корпус) | 95 | 175 | 415 | 4,5 |
| Насос диафрагменный | - | - | - | 7 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист технического паспорта прибора типографским способом и на прибор в виде наклейки.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность анализатора
| Наименование | Обозначение | Количеств о |
| Анализатор инфракрасный Picarro: | L2130-i, L2140-i | |
| - измерительный блок | | 1 шт. |
| - испаритель | | 1 шт. |
| - внешний форвакуумный насос | | 2 шт. |
| Руководство по эксплуатации | | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 205-10-2021 | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в руководстве по эксплуатации (разделы «Режим двойных измерений» и «Тестирование дрейфа и точности»)
Нормативные документы
Техническая документация изготовителя - компании «Picarro, Inc.», США.
85430-22: Методика поверкиСкачать3.1 Мб