Спектрометры эмиссионные МФС-8 "СЛ". Характеристики, описание, методика поверки.
Госреестр средств измерений РФ на основании сведений из ФГИС “АРШИН”

Спектрометры эмиссионные МФС-8 "СЛ"

Основные
Тип
Зарегистрировано поверок 2
Межповерочный интервал / Периодичность поверки 1 год
Найдено поверителей 2

Назначение

Спектрометры эмиссионные МФС-8 «СЛ» предназначены для измерения содержания различных элементов, входящих в состав металлов и сплавов в соответствии со стандартизированными и аттестованными методиками (методами) измерений.

Описание

Принцип действия спектрометра МФС-8 «СЛ» (в дальнейшем спектрометра) заключается в измерении аналитического сигнала, пропорционального интенсивности спектральных линий различных химических элементов. Аналитический сигнал зависит от содержания элемента в пробе.

Спектрометр состоит из источника возбуждения спектров (УГЭ-4 или ИВС-28), штатива УШТ-4, осветительной системы (растровый конденсор и линза-насадка), полихроматора, элек-тронно-регистрирующего устройства ЭРУ «СЛ», а также автоматизированной системы управления от внешнего персонального компьютера. Все составные части спектрометра, кроме источника возбуждения спектров (УГЭ-4 или ИВС-28), устанавливаются на специальном приборном столе, ЭРУ устанавливается на полке, расположенной под столешницей.

Проба, химический состав которой надо определить, устанавливается в штатив и выполняет функцию одного из электродов. Между пробой и подставным электродом при помощи источника возбуждения спектров возбуждается электрический разряд - искра или дуга. Режимы работы генератора УГЭ-4: дуга переменного тока различной скважности и полярности, дуга постоянного тока, низковольтная искра, высоковольтная искра, импульсный разряд большой мощности. Режимы работы ИВС-28: конденсированная низковольтная искра, дуга переменного тока. В разряде происходит испарение и возбуждение свечения атомов пробы. Излучение плазмы направляется с помощью осветительной системы через входную щель в полихроматор с вогнутой дифракционной решеткой, разлагающей излучение в спектр. Полихроматор разлагает излучение в спектр, характеризующий состав пробы: каждому элементу соответствует своя совокупность спектральных линий, интенсивность которых зависит от содержания элементов в пробе. В спектрометре можно одновременно регистрировать интенсивности до тридцати спектральных линий. Полихроматор построен по схеме Пашен-Рунге, в которой входная щель, вогнутая дифракционная решетка и выходные щели установлены на круге Роуланда.

За выходными щелями помещены плоские или сферические зеркала, которые отклоняют излучение и фокусируют его на фотокатоды фотоэлектронных умножителей (ФЭУ-39А, ФЭУ-100А, ФЭУ-171, ФЭУ-181, ФЭУ «HAMAMATSU»). Во время экспозиции фототоки ФЭУ заряжают накопительные конденсаторы, включенные в анодные цепи ФЭУ. Электронно-регистрирующее устройство ЭРУ «СЛ» осуществляет последовательный опрос накопительных конденсаторов, преобразует полученные сигналы в цифровой код и отправляет его в IBM-совместимый компьютер для накопления в цифровом виде, математической обработки и регистрации. После окончания экспозиции, полученные результаты высвечиваются на экране монитора компьютера и могут быть распечатаны на бланке печатающего устройства.

Управление процессом измерения и обработки выходной информации осуществляется от внешнего персонального компьютера с помощью специального программного обеспечения «Grad SL».

Спектрометр эмиссионный МФС-8 «СЛ» выпускается в 3-х модификациях, различающихся числом приемных каналов (МФС-8 «СЛ»-18 имеет 18 приемных каналов; МФС-8 «СЛ»-24 - 24 приемных канала; МФС-8 «СЛ»-30 - 30 приемных каналов) и рабочим спектральным диапазоном (модификация МФС-8 «СЛ»-18 имеет рабочий диапазон от 193 до 360 нм; модификации МФС-8 «СЛ»-24 МФС-8 «СЛ»-30 имеют рабочий диапазон от 193 до 406 нм).

Программное обеспечение

Спектрометр МФС-8 «СЛ» оснащен автономным программным обеспечением «Grad SL», которое управляет его работой, отображает результаты, обрабатывает, передает и хранит полученные данные. Идентификационные данные ПО «Grad SL» приведены в таблице 1.

Лист № 2 Всего листов 5

Внешний вид спектрометра эмиссионного МФС-8 «СЛ» приведен на рисунке 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО «Grad SL»

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

«Grad SL»

Номер версии (идентификационный номер) ПО

не ниже 1.0*

Цифровой идентификатор ПО (расчет по алгоритму CRC32 для версии 1.0.4.20 , файл GradSL.exe)

04DEEE4E

* версия ПО может иметь дополнительные цифровые суффиксы

К метрологически значимой части ПО «Grad SL» относятся исполняемый файл GradSL.exe и файлы * .ini, содержащие градуировочные коэффициенты для соответствующих методик анализа. Метрологически значимая часть ПО выполняет следующие функции:

-    управление спектрометром;

-    установка режимов работы спектрометра;

-    настройка и оптимизация параметров;

-    проведение диагностических проверок спектрометра;

-    построение градуировочных зависимостей;

-    измерение содержания элементов в анализируемом веществе;

-    обработка и хранение результатов измерений.

Уровень защиты ПО «Grad SL» от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует среднему уровню по Р 50.2.077-2014. Влияние ПО «Grad SL» на метрологические характеристики спектрометров МФС-8 «СЛ» учтено при их нормировании.

Таблица 2 - Метрологические и технические характеристики спектрометра эмиссионного МФС-8 «СЛ»

Наименование характеристики

Значение

Спектральный диапазон, нм

-    для модификации МФС-8 «СЛ»-18

-    для модификаций МФС-8 «СЛ»-24 и МФС-8 «СЛ»-30

от 193 до 360 от 193 до 406

Дифракционная решетка - обратная линейная дисперсия

1800 штрихов/мм 0,55+0,10 нм/мм

Входная щель

-    высота

-    пределы раскрытия

-    размер заштрихованной области

15 мм от 0 до 0,4 мм 30^40 мм

Выходные щели

-    высота

-    ширина

-    минимальное расстояние между двумя выделяемыми аналитическими линиями

-    цена деления шкалы длин волн

15 мм 40; 75 и 100 мкм

2,3 нм 0,5 нм

Чувствительность - массовые доли элементов, при которых выходной сигнал в режиме измерения относительных интенсивностей в два раза превышает фон (при анализе сплавов на основе меди), %, не более

Fe

Pb

Ni

0,008

0,005

0,005

Относительное СКО выходного сигнала спектрометра в режиме измерения относительных интенсивностей при анализе сплавов на основе алюминия, %, не более в диапазоне массовых долей элементов

-    от 0,001 до 0,010 % включ.

-    свыше 0,010 до 0,10 % включ.

-    свыше 0,10 до 0,50 % включ.

-    свыше 0,50 до 49,90 %

10,0

7,5

6,0

3,0

Напряжение питания переменного тока частотой (50±1) Гц, В:

генератора УГЭ-4 - трехфазная сеть переменного тока с заземленной нейтралью;

источника возбуждения спектров ИВС-28, остальных частей спектрометра - однофазная сеть переменного тока

(380+3857)

(220+2233)

Потребляемая мощность при токе 5 А, В-А, не более

2400

Габаритные размеры, Д*Ш*В, мм, не более полихроматора с рельсом генератора универсального УГЭ-4 источника возбуждения спектров ИВС-28 штатива УШТ-4

2010x765x420

780x650x1420

400x200x120

480x520x510

Наименование характеристики

Значение

Масса, кг, не более

полихроматора с рельсом

286

генератора универсального УГЭ-4

320

источника возбуждения спектров ИВС-28

5

штатива УШТ-4

50

Средний срок службы, лет

5

Наработка на отказ, ч, не менее

3000

Условия эксплуатации:

- диапазон температуры окружающего воздуха, °C

от +10 до +35

- диапазон атмосферного давления, кПа

от 84 до 106,7

- относительная влажность окружающего воздуха (при t =

25°C), %, не более

от 20 до 80

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист руководства по эксплуатации спектрометров МФС-8 «СЛ» методом компьютерной графики и на лицевую панель корпуса спектрометра в виде наклейки.

Комплектность

Определяется заказом и отражается в формуляре и спецификации; базовый комплект поставки спектрометра эмиссионного МФС-8 «СЛ» указан в таблице 3.

Таблица 3 - Комплект поставки спектрометра эмиссионного МФС-8 «СЛ»

Полихроматор

1 шт.

У стройство электронно-регистрирующее ЭРУ «СЛ» многоканальных фотоэлектрических систем с блоком питания

1 шт.

Растровый конденсор

1 шт.

Рельс

1 шт.

Источник возбуждения спектров УГЭ-4 или ИВС-28

1 шт.

Штатив УШТ-4

1 шт.

Комплект соединительных кабелей

1 шт.

Комплект ЗИП полихроматора

1 шт.

Программное обеспечение «Grad SL»

1 экз.

Руководство по эксплуатации СЛ-30.67.059.005.15

1 экз.

Формуляр ФО 4434-017-34303137-15

1 экз.

Руководство пользователя ПО «Grad SL», версия 1.0

1 экз.

Паспорт и техническое описание устройства электронно-регистрирующего «СЛ» многоканальных фотоэлектрических систем с блоком питания ЭРУ «СЛ»

1 экз.

Методика поверки МП-242-1995-2016

1 экз.

Поверка

осуществляется по документу МП-242-1995-2016 «Спектрометр эмиссионный МФС-8 «СЛ». Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 05 марта 2016 года.

Основные средства поверки: стандартные образцы состава меди ГСО 10216-2013 или аналогичные; стандартные образцы состава сплавов алюминиевых литейных группы I ГСО 9423-2009 или аналогичные.

Знак поверки наносится на лицевую панель спектрометра (рядом с местом для знака утверждения типа), как показано на рисунке 1.

Сведения о методах измерений

приведены в документах:

«Спектрометр эмиссионный МФС-8 «СЛ». Формуляр» ФО 4434-017-34303137-15;

«Спектрометр эмиссионный МФС-8 «СЛ». Руководство по эксплуатации» СЛ-30.67.059.005.15; ГОСТ 7727-81 Сплавы алюминиевые. Методы спектрального анализа;

ГОСТ 8857-77 Свинец. Метод спектрального анализа;

ГОСТ 23328-95 Сплавы цинковые. Методы спектрального анализа;

ГОСТ 17261-77 Цинк. Спектральный метод анализа;

ГОСТ 23902-79 Сплавы титановые. Методы спектрального анализа;

ГОСТ 9716.1-79 - ГОСТ 9716.3-79 Сплавы медно-цинковые. Методы спектрального анализа; ГОСТ 20068.1-79 - ГОСТ 20068.3-79 Бронзы безоловянные. Методы спектрального и атомноабсорбционного анализа;

ГОСТ Р 54153-2010 Сталь. Метод атомно-эмиссионного спектрального анализа.

Нормативные документы

Технические условия ТУ 4434-018-34303137-15.

Развернуть полное описание