Назначение
Комплексы атомно-эмиссионного спектрального анализа с анализатором ФЭП-454 предназначены для измерений содержания различных элементов, входящих в состав металлов, сплавов, порошков, руд и горных пород, растворов в соответствии со стандартизированными и аттестованными методиками (методами) измерений.
Описание
В основу работы комплексов атомно -эмиссионного спектрального анализа с анализатором ФЭП-454 (далее - комплекс) положен метод эмиссионного спектрального анализа, использующий зависимость интенсивности спектральных линий от содержания элемента в пробе.
Комплекс состоит из источника возбуждения спектров (ИВС), в состав которого входит штатив; полихроматора (оптического блока), осуществляющего пространственное разделение сплошного излучения от ИВС в спектр; анализатора атомно-эмиссионных спектров ФЭП-454 и внешнего компьютера, к которому подключаются монитор, клавиатура, мышь.
Проба, химический состав которой надо определить устанавливается в штатив ИВС и выполняет функцию одного из электродов. В качестве источника возбуждения спектров могут использоваться дуговые и искровые генераторы постоянного/переменного тока различных модификаций, а также источники, генерирующие индуктивно связанную плазму и другие источники света. Применяемый источник возбуждения спектров (генератор) указывается в паспорте на поставляемый комплекс. Между пробой и подставным электродом при помощи источника возбуждения спектров возбуждается электрический разряд. В разряде происходит испарение, атомизация и возбуждение атомов и ионов пробы.
Сплошное излучение от источника возбуждения спектров с помощью осветительной системы проецируется на входную щель в полихроматора (оптического блока), в котором осуществляется пространственное разложение излучения в спектр, характеризующий состав пробы: каждому элементу соответствует своя совокупность спектральных линий, интенсивность которых зависит от содержания элементов в пробе. Полихроматор построен по схеме Пашен-Рунге, в которой входная щель, дифракционная решетка и выходные щели установлены на круге Роуланда. Применяемый полихроматор указывается в паспорте на поставляемый комплекс. Значение спектрального диапазона, указанное в таблице 2, является максимальным. Значение спектрального разрешения, указанное в таблице 2, зависит от диспергирующего блока в применяемом полихроматоре. Реальное значение спектрального диапазона и спектрального разрешения для конкретного прибора указывается в паспорте на прибор.
Регистрацию и передачу зарегистрированных спектров в компьютер осуществляет анализатор спектров ФЭП-454. В зависимости от типа применяемого полихроматора анализатор ФЭП-454 устанавливается в плоскости фокусировки спектра двумя основными способами: посредством крепления фланца анализатора к корпусу полихроматора (модификация комплекса 01), либо устанавливается непосредственно внутри корпуса полихроматора (модификация комплекса 02). Система регистрации спектра, которая включает в себя анализатор спектров ФЭП-454, осуществляет функцию преобразования оптического спектрального сигнала в электрический, а затем в цифровой вид. Разложенный спектр в анализаторе спектров ФЭП-454 регистрируется при помощи фотодиодных линейных приборов с зарядовой связью (ПЗС-сенсоров). Выходные сигналы всех ПЗС-сенсоров передаются на АЦП, а затем в компьютер через порт RS-485. Управление всеми блоками комплекса атомно-эмиссионного спектрального анализа с анализатором ФЭП-454, обработка зарегистрированного спектра и вычисление концентраций химических элементов осуществляется внешним компьютером при помощи специально программного обеспечения Spectr. В целях предотвращения несанкционированного доступа внутрь комплекса предусмотрено пломбирование корпуса анализатора для модели 01 и пломбирование корпуса полихроматора для модели 02 специальными фирменными наклейками.
Рисунок 1 - Общий вид комплексов атомно -эмиссионного спектрального анализа
с анализатором ФЭП-454
Программное обеспечение
Комплексы атомно -эмиссионного спектрального анализа с анализатором ФЭП-454 оснащаются автономным программным обеспечением (ПО) Spectr, которое управляет работой комплекса, отображает результаты, обрабатывает, передает и хранит полученные данные. Уровень защиты ПО Spectr от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует среднему уровню по Р 50.2.077-2014. Влияние ПО Spectr на метрологические характеристики Комплексов атомно -эмиссионного спектрального анализа с анализатором ФЭП-454 учтено при их нормировании. Идентификационные данные ПО Spectr приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Spectr |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже ver.1.LL.XX.YY.ZZ1) |
| Цифровой идентификатор метрологически значимого файла ПО | D15A77F1 (файл spectr.exe для версии ver.1.22.17.09.02, расчет по алгоритму CRC32) |
| 1) Версия ПО может иметь дополнительные цифровые суффиксы |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Рабочий спектральный диапазон, нм | от 160 до 1100 1) |
| Спектральное разрешение, нм, не более | от 0,002 до 0,33 1) |
| Продолжение таблицы 2 | |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы детектирования легирующих и примесных элементов при анализе сталей, %, не более - марганца, хрома | 0,0005 |
| - молибдена, никеля | 0,0010 |
| - ванадия, титана | 0,0020 |
| Относительные СКО выходного сигнала комплекса в режиме измерения относительных интенсивностей при анализе сталей, %, не более | 40 |
| - в диапазоне массовых долей элементов от 0,0001 % до 0,010 включ. % - в диапазоне массовых долей элементов св. 0,010 % до 0,10 включ. % | 20 |
| - в диапазоне массовых долей элементов св. 0,10 % | 12 |
| 1 Значение спектрального диапазона и спектрального разрешения, для конкретного прибора указывается |
| в паспорте на прибор | |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры, мм, не более | 3000x1500x1500 |
| Масса, кг, не более | 500 |
| Потребляемая мощность, ВА, не более | 3000 |
| Электрическое питание осуществляется от сети переменного тока: - напряжение, В - частота, Гц | 220±22зз; 380±3857 50±1 |
| Время установления рабочего режима, мин, не более, | 5 |
| Срок службы, лет, не менее | 10 |
| Средняя наработка комплекса на отказ, ч | 7000 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - атмосферного давления, кПа - относительная влажность при температуре +25 °С, %, не более | от +15 до +25 от 84,0 до 106,7 80 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации Комплексов атомно-эмиссионного спектрального анализа с анализатором ФЭП-454 методом компьютерной графики и на переднюю или боковую панель корпуса Комплекса в виде специальной таблички.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность комплексов атомно-эмиссионного спектрального анализа с анализатором
ФЭП-454
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Оптический блок (полихроматор) | ШЕНД.201113.003 | 1 шт. |
| Источник возбуждения спектров (ИВС) | - | 1 шт. |
| Анализатор спектров фотоэлектрический ФЭП-454 | ШЕНД.201113.001 | 1 шт. |
| Сетевой адаптер GS15E-1P1J | ТУ6589-002-1824044-96 | 1 шт. |
| Соединительный кабель анализатора с компьютером | ШЕНД.685631.001 | 1 шт. |
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Кабель управления источником возбуждения спектров | ШЕНД.685631.002 | 1 шт. |
| Компьютер^ | - | 1 шт. |
| Монитор1-* | - | 1 шт. |
| Клавиатура1-* | - | 1 шт. |
| Манипулятор типа «Мышь»1) | - | 1 шт. |
| Комплект ЗИП | - | 1 комплект |
| Программное обеспечение Spectr | ШЕНД.201113.002 | 1 диск |
| Паспорт | ШЕНД.201113.001ПС | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации с приложением А | ШЕНД.201113.001РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки | МП-242-2124-2017 | 1 экз. |
| 1) Поставляет по заказу |
Поверка
осуществляется по документу МП-242-2124-2017 «Комплексы атомно-эмиссионного спектрального анализа с анализатором ФЭП-454. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» «05» июля 2017 г.
Основные средства поверки:
- ГСО 10504-2014 стандартные образцы состава сталей углеродистых и легированных (комплект ИСО УГ0к - ИСО УГ9к).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на боковую панель комплекса, как показано на рисунке 1.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационной документации.
Нормативные документы
ТУ 26.51.41.130-001-34745757-2017 Комплексы атомно-эмиссионные спектрального анализа с анализатором ФЭП-454 (модификации ФЭП-454-01, ФЭП-454-02). Технические условия
70383-18: Методика поверки МП-242-2124-2017Скачать6.4 Мб