Назначение
Спектрометры эмиссионные моделей ARL 3460 и ARL 4460 (далее по тексту -спектрометры) предназначены для измерения массовой доли элементов в твердых металлических образцах с предварительно отшлифованной поверхностью.
Описание
Принцип действия спектрометров основан на измерении интенсивности излучения на определенной длине волны спектра эмиссионного излучения атомов анализируемых элементов, возбуждаемого искровым разрядом между вспомогательным электродом и анализируемым металлическим образцом. Содержание элементов в образце определяется по градуировочным зависимостям между интенсивностью эмиссионного излучения и содержанием элемента в образце.
Проба, химический состав которой надо определить, устанавливается в штатив и выполняет функцию одного из электродов. Промежуток между пробой и электродом продувается потоком аргона высокой чистоты (чистота газа не менее 99,998 %). Между пробой и подставным электродом возбуждается электрический разряд - низковольтная униполярная искра в атмосфере аргона. Величина и форма напряжения формируются генератором. В разряде происходит возбуждение свечения атомов и ионов пробы. Излучение разряда фокусируется на фотоэлектронный умножитель.
Конструкция спектрометров оптико-эмиссионных ARL 3460 и ARL 4460 включает в себя:
- Диспергирующее устройство для разделения длин волн;
- Блок электроники, обеспечивающий работу спектрометра;
- Источник питания, служащий для обеспечения всех частей
спектрометра электроэнергией с определенными характеристиками;
- Персональный компьютер, предназначенный для приема, обработки и выдачи информации под управлением специализированного программного обеспечения;
- Контур водяного охлаждения;
- Вакуумный контур.
Спектрометры оснащены вакуумной спектральной камерой и оптической системой Пашена-Рунге с фокусным расстоянием 1 м.
Все спектрометры могут быть оснащены полностью автоматической роботизированной системой пробоподготовки и проведения анализа, что особенно целесообразно при проведении массовых рутинных анализов в условиях цеховых лабораторий крупных металлургических предприятий.
Спектрометры оптико-эмиссионные моделей ARL 3460 и ARL 4460 выпускается в 3-х исполнениях: ARL 3460, ARL 3460 Advantage, ARL 4460. Модель ARL 3460 Advantage отличается от модели ARL 3460 только ограниченным (специфическим) набором измеряемых элементов. По защищенности от влияния пыли и воды спектрометры соответствует степени защиты 1Р54СН по ГОСТ 14254-96.
Внешний вид спектрометров приведен на рис.1.
Спектрометр ARL 3460
Спектрометр ARL 4460
Рис.1 Внешний вид спектрометров
Программное обеспечение
Спектрометры оснащены автономным ПО, которое управляет работой прибора и отображает, обрабатывает и хранит полученные данные.
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификаци онный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма метрологически значимой части ПО) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| OXSAS | Oxsas.exe | 1.6 или выше | 7314717218A9CBA3B E44DAAC94E29BB3 (для версии 1.6.4) | MD5 |
| WinOE | Sys_man.exe | 3.2-5 или выше | B3618F0ADAE160D9C 0DE4BF2B0D3B05C (для версии 3.2-5) | MD5 |
К метрологически значимой части ПО OXSAS относится исполняемый файл OXSAS.exe. К метрологически значимой части ПО WinOE относится исполняемый файл (Sys_man.exe). Метрологически значимая часть ПО выполняет следующие функции:
- управление источником возбуждения спектров;
- создание и хранение файлов методов измерений;
- управление детектирующей системой
- регистрация данных с помощью детектирующей системы;
- управление процедурой измерений;
- создание отчетов по результатам измерений;
- хранение и экспорт полученных данных.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
| Наименование характеристики | ARL 3460 | ARL 4460 |
| Спектральный диапазон, нм | от 130 до 820 |
| Обратная линейная дисперсия, нм/мм, не более: - в диапазоне от 130 до 528 нм - в диапазоне св. 528 до 820 нм | 0,6 0,93 |
| Предел детектирования (по контрольным элементам в стали), %, не более: - углерод (С) - кремний (Si) - молибден (Mo) | 0,01 0,01 0,01 |
| Предел детектирования (по контрольным элементам в алюминии), %, не более: - никель (Ni) - титан (Ti) - свинец (Pb) | 0,01 0,01 0,01 |
| Относительное СКО случайной составляющей погрешности при измерении массовых долей контрольных элементов в стали и алюминии (при n=10), %, не более | 2,5 |
| Время установления рабочего режима, ч, не более | 1 |
| Источник возбуждения спектра | HiRep RLC генератор | Управляемый источник тока CCS |
| Система регистрации | Интегратор-накопитель | Система временного разрешения TRS |
| Система анализа отдельных разрядов SPARK-DAT | _ | Есть |
| Напряжение питания частотой (50+1) Гц, В | (220+2233) |
| Потребляемая мощность, кВ-А не более | 3,5 | 2,6 |
| Габаритные размеры, мм, не более: | 1665x910x1190 | 1690x910x1220 |
| Масса, кг, не более | 450 | 540 |
| Средний срок службы, лет | 8 |
| Наработка на отказ, ч, не менее | 9000 |
| У словия эксплуатации: - диапазон температуры окружающего воздуха, оС - диапазон относительной влажности окружающего воздуха, % при t=25 °С - диапазон атмосферного давления, кПа | от 15 до 25 от 20 до 80 от 84 до 106,7 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации и на специальную табличку на боковой (или задней) панели спектрометра методом наклейки.
Комплектность
Комплект поставки определяется заказом и отражается в спецификации.
Основной комплект включает:
1. Спектрометр.
2. Компьютер.
3. Руководство по эксплуатации.
4. Методика поверки МП-242-1573-2013.
Поверка
осуществляется по документу МП-242-1573-2013 «Спектрометры эмиссионные моделей ARL 3460 и ARL 4460. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева" 15.05.2013 г.
Основные средства поверки: стандартные образцы состава сталей углеродистых и легированных ГСО 4165-91П, 2489-91П/2497-91П; стандартные образцы состава сплавов медно-цинковых (латуней) ГСО 1559-79/1564-79; стандартные образцы состава алюминия технической чистоты ГСО 9081-2008, стандартные образцы состава сплавов алюминиевых литейных ГСО 9423-2009.
Сведения о методах измерений
Методика измерений приведена в следующих документах:
1. Спектрометры эмиссионные моделей ARL 3460 и ARL 4460. Руководство
по эксплуатации.
2. ГОСТ 18895-97 «Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа»;
3. ГОСТ 27611-88 «Чугун. Метод фотоэлектрического спектрального анализа».
4. ГОСТ 7727-81 «Сплавы алюминиевые. Методы спектрального анализа».
5. ГОСТ 20068.1-79 - ГОСТ 20068.3-79 «Бронзы безоловянные. Методы
спектрального и атомно-абсорбционного анализа».
6. ГОСТ 9716.1-79 - ГОСТ 9716.3-79 «Сплавы медно-цинковые. Методы
спектрального анализа».
7. ГОСТ 7728-79 «Сплавы магниевые. Методы спектрального анализа».
Нормативные документы
Техническая документация фирмы «Thermo Fisher Scientific (Ecublens) SARL», Швейцария.
Рекомендации к применению
При выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
27376-04
