Спектрометры оптические Гранд. Характеристики, описание, методика поверки.
Госреестр средств измерений РФ на основании сведений из ФГИС “АРШИН”

Спектрометры оптические Гранд

Основные
Тип Гранд
Срок свидетельства (Или заводской номер) 26.05.2028

Назначение

Спектрометры оптические Гранд (далее - спектрометры) предназначены для измерений массовых долей определяемых элементов в природных и промышленных материалах, почвах, металлах и их сплавах, растворах, продуктах питания и т.д.

Описание

Принцип действия спектрометров основан на регистрации оптических спектров излучения, несущих информацию о спектральных линиях атомов определяемых элементов. Определение массовых долей элементов в исследуемом веществе производится при помощи градуировочных зависимостей, которые экспериментально устанавливаются по стандартным образцам состава путем вычисления зависимости между величиной выходного сигнала, характеризующего аналитическую спектральную линию определяемого элемента, и массовыми долями элементов в стандартных образцах состава.

Конструктивно спектрометры состоят из источника возбуждения и атомизации анализируемого вещества, оптической системы, ответственной за регистрацию спектров излучения (в модификации Гранд-ААС они преобразуются в спектры поглощения при помощи программного обеспечения (ПО)), реализуемой сборкой линеек фотодетекторов, входящей в состав блока многоканального детектора, и блока регистрации, обработки и отображения результатов измерений.

Спектрометры выпускаются в десяти модификациях: Гранд-ААС, Гранд-ИСП, Гранд-СВЧ, Гранд-Павлин, Гранд-Эксперт, Гранд-Фаворит, Гранд-Глобула, Гранд-Кристалл, Гранд-Экспресс, Гранд-Поток, которые отличаются способом введения в плазму и возбуждения атомов вещества, метрологическими и техническими характеристиками.

Спектрометры реализуют следующие способы введения в плазму и возбуждения атомов вещества: электротермическая атомизация, пламенная атомизация, индуктивно-связанная плазма, микроволновая плазма, фотометрия пламени, искровой разряд в среде аргона, испарение из канала графитового электрода, искровой разряд на воздухе, дуговой разряд на воздухе, глобульная дуга, просыпка-вдувание в дуговой разряд. Соответствие модификации спектрометра и способов введения в плазму и возбуждения атомов вещества представлено в таблице

Таблица 1 - Модификации спектрометров оптических Гранд

Модификация

Способ введения и возбуждения атомов вещества

Агрегатное состояние анализируемого вещества

Гранд-ААС

электротермическая атомизация, пламенная атомизация

жидкости

Гранд-ИСП

индуктивно-связанная плазма

жидкости

Гранд-СВЧ

микроволновая плазма

жидкости

Гранд-Павлин

фотометрия пламени

жидкости

Гранд-Эксперт, Гранд-Фаворит

искровой разряд в среде аргона

металлы

Гранд-Глобула, Гранд-Кристалл, Гранд-Экспресс

испарение из канала графитового электрода, искровой разряд на воздухе, дуговой разряд на воздухе, глобульная дуга,

порошки, металлы

Гранд-Поток

просыпка-вдувание в дуговой разряд

порошки

Маркировочная табличка содержит следующую информацию, нанесенную типографским способом:

- заводской номер;

- наименование спектрометра;

- фирма производитель;

- год выпуска;

- знак утверждения типа.

Маркировочная табличка располагается на боковой панели спектрометра. Заводской номер имеет буквенно-цифровой формат. Пломбирование и нанесение знака поверки на спектрометр не предусмотрено.

Общий вид спектрометров и места размещения маркировочных табличек представлены на рисунке 1 (модификации Гранд-Глобула, Гранд-Поток) и рисунке 2 (Гранд-ААС, Гранд-ИСП, Гранд-СВЧ, Гранд-Павлин, Гранд-Эксперт, Гранд-Фаворит, Гранд-Кристалл, Гранд-Экспресс).

Пример маркировочной таблички представлен на рисунке 3.

Место маркировки

а) Гранд-Поток

б) Гранд-Глобула

Рисунок 1 - Общий вид спектрометров оптических Гранд с указанием места маркировки

в) Гранд-ААС

г) Гранд-ИСП

Место маркировки

д) Гранд-Эксперт

е) Гранд-Экспресс

ж) Гранд-Фаворит

Место маркировки

з) Гранд-Павлин

и) Гранд-Кристалл

к) Гранд-СВЧ

Рисунок 2 - Общий вид спектрометров оптических Гранд с указанием места маркировки

Рисунок 3 - Пример маркировочной таблички

Программное обеспечение

Для спектрометров разработано специальное программное обеспечение (ПО) «Атом», устанавливаемое на персональный компьютер. Обмен данными осуществляется через стандартизованные компьютерные интерфейсы Ethernet или USB.

Основные функции ПО: управление спектрометром, регистрация и последующая обработка спектров, построение градуировочных характеристик, расчет концентрации элементов и хранение результатов измерений.

Идентификационные данные ПО представлены в таблице 2. Уровень защиты ПО «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014. Влияние ПО на метрологические характеристики учтено при их нормировании.

Таблица 2 - Идентификационные данные ПО

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

Атом

Номер версии (идентификационный номер) ПО

не ниже 3.3

Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода)

-

Технические характеристики

Таблица 3 - Метрологические характеристики

Модификация

Наименование характеристики

Значение

Предел допускаемого относительного среднеквадратичного отклонения выходного сигнала, %, не более, при способах введения и возбуждения анализируемой пробы:

Гранд-ААС

электротермическая атомизация пламенная атомизация

10

10

Гранд-ИСП

индуктивно-связанная плазма

5

Гранд-СВЧ

микроволновая плазма

5

Гранд-Павлин

фотометрия пламени

10

Гранд-Эксперт, Гранд-Фаворит

искровой разряд в среде аргона

5

Гранд-Глобула, Гранд-Кристалл, Гранд-Экспресс

испарение из канала графитового электрода, искровой разряд на воздухе, дуговой разряд на воздухе, глобульная дуга

20 5 10

20

Гранд-Поток

просыпка-вдувание в дуговом разряде

20

Продолжение таблицы 3

Модификация

Наименование характеристики

Значение

Гранд-ААС Гранд-ИСП Гранд-СВЧ Гранд-Павлин

Предел детектирования для элементов, мкг/ дм3, не более: свинец, марганец, медь, железо, кадмий, кобальт, литий, натрий, алюминий, барий, хром

10

Гранд-Эксперт Гранд-Фаворит Гранд-Глобула Гранд-Кристалл Гранд-Экспресс Гранд-Поток

Предел детектирования массовой доли элементов, %, не более: медь, марганец, серебро, никель, кобальт, фосфор, углерод, молибден, титан, сера, мышьяк, олово, натрий, литий, кальций

0,005

Примечание - Пределы детектирования установлены по правилу «трех сигм»

Таблица 4 - Основные технические характеристики

Наименование характеристики

Значение

Рабочий спектральный диапазон, нм

от 120 до 1100

Время установления рабочего режима, мин, не более

30

Потребляемая мощность, Вт, не более:

3000

Габаритные размеры для модификаций, мм, не более: Гранд-ААС

длина

1600

ширина

900

высота

1280

Гранд-ИСП

длина

1530

ширина

1130

высота

1550

Гранд-СВЧ

длина

1530

ширина

970

высота

1520

Гранд-Павлин

длина

670

ширина

600

высота

550

Гранд-Эксперт

длина

1850

ширина

990

высота

1300

Продолжение таблицы 4

Наименование характеристики

Значение

Габаритные размеры для модификаций, мм, не более:

Гранд-Фаворит

длина

1200

ширина

750

высота

1100

Гранд-Глобула

длина

2050

ширина

990

высота

1340

Гранд-Кристалл

длина

2050

ширина

990

высота

1340

Гранд-Экспресс

длина

1720

ширина

1250

высота

1270

Гранд-Поток

длина

2300

ширина

1500

высота

1520

Масса, кг, не более:

Гранд-ААС

380

Гранд-ИСП

360

Гранд-СВЧ

345

Гранд-Павлин

100

Гранд-Эксперт

400

Гранд-Фаворит

200

Гранд-Глобула

370

Гранд-Кристалл

370

Гранд-Экспресс

190

Гранд-Поток

400

Среднее время наработки на отказ, ч, не менее

5000

Средний срок службы, лет

10

Параметры электрического питания

- напряжение переменного тока, В

- частота переменного тока, Гц

230±23 50+1

Условия эксплуатации:

- температура окружающей среды, оС

- относительная влажность воздуха при плюс 25оС, %, не более

20±5 80

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист паспорта, руководства по эксплуатации типографским способом и на маркировочную табличку, размещаемую на боковой панели спектрометра.

Комплектность

Таблица 5 - Комплектность средства измерений

Наименование

Обозначение

Количество

Спектрометр оптический в комплекте

Гранд

1 шт.

Программное обеспечение на CD

Атом

1 шт.

Паспорт

-

1 экз.

Руководство по эксплуатации

ВМПГ.1001РЭ

1 экз.

Ведомость эксплуатационных документов

-

1 экз.

Методика поверки

-

1 экз.

Руководство пользователя ПО «Атом»

-

1 экз.

Сведения о методах измерений

приведены в разделе «Использование по назначению» Руководства по эксплуатации ВМПГ.1001РЭ.

При использовании в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений средство измерений применяется в соответствии с аттестованными методиками (методами) измерений.

Нормативные документы

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 февраля 2021 г. № 148 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений содержания неорганических компонентов в жидких и твердых веществах и материалах»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 ноября 2019 г. № 2605 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений содержания неорганических компонентов в водных растворах»;

ТУ 26.51.53-1001-11855928-2022 «Спектрометры оптические Гранд». Технические условия.

Развернуть полное описание