Назначение
Дифрактометры рентгеновские модели ДРОН-8Н и ДРОН-8Т (далее - дифрактометры) предназначены для измерений интенсивности и углов дифракции рентгеновского излучения, рассеянного на кристаллическом объекте при решении задач рентгенофазового анализа материалов.
Описание
Принцип действия дифрактометров основан на регистрации рентгеновского излучения, дифрагированного от атомных плоскостей кристаллической решетки исследуемого вещества. В дифрактометрах реализована рентгенооптическая схема Брегга-Брентано.
Дифрактометры конструктивно представляют из себя стационарные напольные приборы модульной архитектуры. Дифрактометры выполнены в виде приборного каркаса: в нижней части каркаса располагается стойка питания и управления, в верхней части каркаса в рентгенозащитном кабинете располагается стойка дифрактометрическая. В стойке питания и управления располагаются высоковольтный источник питания рентгеновской трубки, блок управления и сбора данных, блок управления приводом и гидроблокировки. Стойка дифрактометрическая
включает в себя двухкружный «Э-Э» гониометр вертикальной конструкции, рентгеновскую трубку в защитном кожухе, блок детектирования рентгеновского излучения и коллимационную систему. Применяются следующие блоки детектирования: сцинтилляционный точечный детектор БДС 25-10, линейный позиционно-чувствительный детектор DECTRIS MYTHEN2 R 1D, линейный позиционно-чувствительный детектор DECTRIS MYTHEN2 R 1K.
Дифрактометрическая стойка предназначена для формирования первичного и регистрации дифрагированного рентгеновского излучения, установки держателя (приставки) с анализируемым материалом, синхронного или независимого углового перемещения по заданному алгоритму кронштейна с кожухом рентгеновской трубки и кронштейна с блоком детектирования. Рентгеновское излучение, направленное на анализируемый материал, отражается от кристаллографических (атомных) плоскостей анализируемого материала и фокусируется на приемной щели блока детектирования. В конструкции дифрактометров предусмотрена блокировка дверей с целью предотвращения проникновения в рентгенозащитный кабинет в процессе измерения.
Высоковольтный источник питания обеспечивает питание рентгеновской трубки, регулирование режима ее работы и выполнение операций по идентификации неисправностей и отработке аварийных ситуаций. Блок управления приводом предназначен для управления приводами углового перемещения, коммутации сигналов управления и питающих напряжений от блока управления и сбора данных на исполнительные механизмы, блокировки. Блок управления и сбора данных предназначен для сбора, обработки, регистрации электрического сигнала, преобразованного из рентгеновского излучения, формирования сигналов управления приводами углового перемещения в различных режимах сбора данных.
В состав дифрактометров входит программное обеспечение, предназначенное для управления дифрактометрами и состоящее из программ трех уровней: программы нижнего и среднего уровней установлены в промышленном ПК, расположенном в блоке управления и сбора данных, программа верхнего уровня установлена на внешнем компьютере.
Маркировка дифрактометров выгравирована на планке фирменной (шильдике), которая крепится к задней панели дифрактометра на стойке питания и управления и содержит следующую информацию на двух языках (русский и английский): наименование и обозначение СИ, заводской номер, знак утверждения типа, товарный знак предприятия-изготовителя, единый знак обращения продукции на рынке стран Евразийского экономического союза, параметры подключаемой сети переменного тока, масса дифрактометра, код степени защиты оболочки IP, надпись «СДЕЛАНО В РОССИИ», дата изготовления, почтовый адрес предприятия-изготовителя.
Общий вид дифрактометров приведен на рисунках 1а и 1б.
Знак поверки наносится на переднюю панель корпуса дифрактометра, как показано на рисунке 1, и (или) на свидетельство о поверке.
Предусмотрено пломбирование на задних панелях высоковольтного источника питания (ВИП), блока управления и сбора данных (БУСД) и блока управления приводом (БУП) внутри стойки питания и управления посредством применения чашек для пломбирования (пломбирование производится при пуско-наладочных работах). Пломбирование стойки дифрактометриче-ской производится на территории завода-изготовителя. Места пломбирования указаны на рисунке 2.
Чашка для пломбирования на задней панели Чашка для пломбирования на задней панели ВИП БУСД
Рисунок 2 - Места пломбирования дифрактометров рентгеновских моделей
ДРОН-8Н и ДРОН-8Т
Программное обеспечение
Дифрактометры рентгеновские модели ДРОН-8Н и ДРОН-8Т оснащаются программным обеспечением Data Collection, которое управляет работой дифрактометра, отображает результаты измерений, обрабатывает, передает и хранит полученные данные. ПО Data Collection состоит из программ нижнего уровня motor driver, preobrazovatel_napryazenii, usilitel-discriminator; программы среднего уровня dron8-ml, которые являются встроенными ПО и установлены в промышленном ПК, расположенном в блоке управления и сбора данных, и программы верхнего уровня DRON-8 Data collection, которая является автономным ПО и установлена на внешнем компьютере. ПО Data Collection является полностью метрологически значимым. Уровень защиты ПО Data Collection от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует «среднему» уровню по Р 50.2.077-2014. Влияние ПО Data Collection на метрологические характеристики дифрактометров рентгеновских моделей ДРОН-8Н и ДРОН-8Т учтено при их нормировании. Идентификационные данные ПО Data Collection приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО Data Collection
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | DRON-8 Data collection | dron8-ml | motor driver | preobrazovatel _napryazenii | usilitel- discrimi nator |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 0.1.0.5 1) | не ниже 0.2.3-1 | не ниже 0.0.1 | не ниже 0.0.1 | не ниже 0.0.1 |
| Цифровой идентификатор метрологически значимого файла ПО | 0x5802C37D (файл DataCol.exe для версии 0.1.0.5) | 0x7B5FFC30 (для версии 0.2.3-1) | 0xBB (для версии 0.0.1) | 0x6C (для версии 0.0.1) | 0xA2 (для версии 0.0.1) |
| Алгоритм расчета цифрового идентификатора | CRC32 | CRC-32 | CRC-8 | CRC-8 | CRC-8 |
| 1) Версия ПО может иметь дополнительные цифровые суффиксы (от 1 до 100) |
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений углов дифракции Эг>, градус - с блоком детектирования: сцинтилляционный точечный детектор БДС 25-10 | от - 5 до +165 |
| - с блоком детектирования: линейный позиционно-чувствительный детектор DECTRIS MYTHEN2 R ID | от - 5 до +160 |
| - с блоком детектирования: линейный позиционно-чувствительный детектор DECTRIS MYTHEN2 R 1K | от - 5 до +152 |
| Диапазон угловых перемещений кронштейна рентгеновской трубки Эр, градус | от - 5 до +95 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения угловых положений дифракционных максимумов, градус | ±0,01 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения параметров кристаллической решетки, нм - Да - Дс | ±0,0001 ±0,0010 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры (длинахширинахвысота), мм, не более | 1350x1200x2300 |
| Масса, кг, не более | 800 |
| Потребляемая мощность, кВА, не более | 6,5 |
| Электрическое питание осуществляется от сети переменного тока: диапазон напряжения, В частотой, Гц | от 207 до 253 от 49 до 51 |
| Радиус гониометра, мм | от 180 до 250 |
| Вращение образца по оси ф, оборот/мин | 30; 60 |
| Скорость позиционирования, градус/мин, не менее | 1000 |
| Максимальная скорость сканирования, градус/мин | 100 |
| Минимальный шаг сканирования, градус | |
| - модель ДРОН-8Н | 0,0005 |
| - модель ДРОН-8Т | 0,0001 |
| Материал анода рентгеновской трубки - базовая конфигурация - опционально | Си Co/Cr/Mo/Fe/Ag/W/Ni/V |
| Размер фокуса анода рентгеновской трубки, мм2 - базовая конфигурация - опционально | 1,6x10,0 1,0x10,0; 0,4x8,0; 0,4x12,0 |
| Время установления рабочего режима, мин, не более | 60 |
| Срок службы, лет, не менее | 10 |
| Средняя наработка дифрактометра на отказ, ч | 15000 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - атмосферное давление, кПа - относительная влажность воздуха при температуре +25 °C, %, не более | от +10 до +35 от 84,0 до 106,7 80 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики и на планке фирменной (шильдике), которая крепится к задней панели дифрактометра.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность дифрактометров
| Наименование | Обозначение | Коли чество |
| модель ДРОН-8Н | модель ДРОН-8Т |
| Стойка питания и управления: -высоковольтный источник питания рентгеновской трубки | ТА01.2.702.298 DF60N3X4596 Spellman | 1 шт. 1 шт. |
| -блок управления и сбора данных | ТА01.2.390.752 | 1 шт. |
| -блок управления приводом | ТА01.2.390.736 | ТА01.2.390.736-01 | 1 шт. |
| Стойка дифрактометрическая: -гониометр двухкружный, включая двигатель синхронный | ТА01.2.702.297 ТА01.2.787.117 ЕСМА-С10602GS | ТА01.2.702.297-01 ТА01.2.787.117-01 (Delta Electronics) | 1 шт. 1 шт. 2 шт. |
| -трубка рентгеновская, конструктивное исполнение 3 | типа БСВ 2) | 1 шт. |
| -блок детектирования 3) | TA00.2.204.164 | 1 шт. |
| Каркас | ТА01.4.499.037 | 1 шт. |
| Комплект запасных частей, инструмента, принадлежностей и сменных частей согласно ведомости ТА08.1.210.081 ЗИ | - | 1 комплект |
| Комплект монтажных частей | ТА01.4.075.667 | 1 комплект |
| Компьютер с периферийными устройствами 1) | - | 1 комплект |
| Программное обеспечение Data Collection. Установочный комплект. | Яб-00.247-01 | 1 CD- диск |
| Ведомость эксплуатационных документов | ТА08.1.210.080 ВЭ | 1 экз. |
| Дифрактометры рентгеновские моделей ДРОН-8Н и ДРОН-8Т. Руководство по эксплуатации | ТА08.1.210.081 РЭ | 1 экз. |
| Программное обеспечение Data Collection для управления и сбора данных. Руководство оператора | - | 1 экз. |
| Дифрактометр рентгеновский модели ДРОН-8Н. Паспорт | ТА01.1.210.080 ПС | | 1 экз. |
| Дифрактометр рентгеновский модели ДРОН-8Т. Паспорт | | ТА08.1.210.081 ПС | 1 экз. |
| Методика поверки | МП-242-2379-2020 | 1 экз. |
| 1) Поставляется по заказу 2) Допускается комплектация рентгеновскими трубками типа БСВ27-29, БСВ40-42, а также моделей KFL с необходимым зеркалом анода и соответствующим бета-фильтром 3) Допускается комплектация детекторами: сцинтилляционный точечный детектор БДС 25-10, линейный позиционно-чувствительный детектор DECTRIS MYTHEN2 R 1D, линейный позиционно-чувствительный детектор DECTRIS MYTHEN2 R 1K |
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе (разделы 11,12 документа ТА08.1.210.081 РЭ «Дифрактометры рентгеновские моделей ДРОН-8Н и ДРОН-8Т. Руководство по эксплуатации»); при использовании в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений дифрактометры применяются в соответствии с аттестованными методиками (методами) измерений.
Нормативные документы
ТУ 26.51.53-121-14770552-2019. Дифрактометры рентгеновские модели ДРОН-8Н и ДРОН-8Т. Технические условия
82575-21: Методика поверки МП-242-2379-2020Скачать5.9 Мб
91561-24
