Назначение
Спектрометры оптико-эмиссионные моделей ARTUS 8, MERLIN 4 предназначены для измерений содержания различных элементов, входящих в состав металлов и сплавов.
Описание
В основу работы спектрометров оптико-эмиссионных моделей ARTUS 8, MERLIN 4 (в дальнейшем - спектрометры) положен метод эмиссионного спектрального анализа, основанный на зависимости интенсивности спектральных линий от содержания элемента в пробе.
Спектрометры состоят из источника возбуждения спектров, искрового стенда, оптической части спектрометра, а также автоматизированной системы управления работой прибора. Управление работой прибора осуществляется от внешнего компьютера. Спектрометр имеет настольное исполнение.
Спектрометры оптико-эмиссионные моделей ARTUS 8, MERLIN 4 выпускаются двух моделей: ARTUS 8 и MERLIN 4, различающихся габаритными размерами, массой и конструкцией оптической части спектрометра. Спектрометры модели ARTUS 8 выпускаются двух модификаций, различающихся конструкцией оптической части спектрометра: ARTUS 8 Standart и ARTUS 8 Ultimate.
В качестве источника возбуждения спектров в спектрометрах применяется искровой генератор. Искровой разряд в искровом стенде между поверхностью анализируемого образца и противоэлектродом возбуждается в среде аргона. Излучение разряда через окошки полихрома-торов проецируется в оптическую систему спектрометра. Полихроматоры спектрометров построены по схеме Пашен-Рунге, в которой входные щели, вогнутые голографические дифракционные решетки и фотоприемники установлены на круге Роуланда Конструктивно в зависимости от модели и модификации спектрометра его оптическая часть может состоять из одного или двух полихроматоров оптически связанных между собой в одну систему, работающих в ультрафиолетовом и в видимом диапазонах. Полихроматор, работающий в ультрафиолетовом диапазоне продувается аргоном. Регистрация спектра осуществляется посредством фотодиодных линейных приборов с зарядовой связью (ПЗС). В блоке ПЗС-линеек, сигналы с ПЗС-линеек последовательно обрабатываются в аналого-цифровом блоке и через интерфейс Ethernet поступают во внешний компьютер, где происходит обработка сигналов путем математических операций. Система управления работой прибора, установленная на компьютере также через схему обработки цифровых сигналов управляет работой всех блоков спектрометра.
Спектрометр может поставляться с одним или несколькими измерительными каналами (методиками анализа) из ряда: анализ сталей и сплавов на основе железа; анализ чугунов; анализ меди и сплавов на основе меди; анализ алюминия и сплавов на основе алюминия; анализ никеля и сплавов на основе никеля; анализ кобальта и сплавов на основе кобальта; анализ титана и сплавов на основе титана; анализ магния и сплавов на основе магния; анализ свинца и сплавов на основе свинца; анализ олова и сплавов на основе олова; иные.
Общий вид спектрометров оптико-эмиссионных моделей ARTUS 8, MERLIN 4 приведен на рисунке 1.
В целях предотвращения несанкционированного доступа внутрь спектрометра предусмотрено пломбирование его корпуса в местах крепления панелей посредством применения пломбировочных наклеек.
Спектрометры оптико-эмиссионные модели Спектрометры оптико-эмиссионные модели ARTUS 8 MERLIN 4
Рисунок 1 - Общий вид спектрометров оптико-эмиссионных моделей ARTUS 8, MERLIN 4
Программное обеспечение
Спектрометры оптико-эмиссионные моделей ARTUS 8, MERLIN 4 оснащаются автономным программным обеспечением Analytical, которое управляет всеми блоками спектрометров, выполняет обработку зарегистрированного спектра, измерения содержания различных элементов в анализируемых материалах, отображает результаты, обрабатывает, передает и хранит полученные данные. Уровень защиты ПО Analytical от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует «среднему» уровню по Р 50.2.077-2014. Влияние ПО Analytical на метрологические характеристики спектрометров оптико-эмиссионных моделей ARTUS 8, MERLIN 4 учтено при их нормировании. Идентификационные данные ПО Analytical приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО Analytical.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Analytical |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже V8.3.32 UniLng 1) |
| Цифровой идентификатор метрологически значимого файла ПО | 5F32223FEECCDB6773A3CC53A42134F7 2) (метрологически значимый файл AnalSpek.exe) |
| Алгоритм расчета цифрового идентификатора | MD5 |
| 1) Версия ПО может иметь дополнительные цифровые суффиксы от 0 до 99, буква V перед номером версии и буквы UniLng после номера версии (в зависимости от способа отображения) могут отсутствовать 2) Цифровой идентификатор метрологически значимого файла ПО указан для версии ПО, приведенной в таблице 1 |
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Спектральный диапазон, нм: | |
| модель MERLIN 4 | от 175 до 521 |
| модель ARTUS 8: | |
| модификация ARTUS 8 Standart | от 174 до 680 |
| модификация ARTUS 8 Ultimate | от 146 до 680 |
| Пределы детектирования легирующих и примесных элемен | |
| тов при анализе сталей, %, не более: | |
| модель MERLIN 4: | |
| -углерод | 0,010 |
| - медь | 0,005 |
| - марганец | 0,005 |
| - никель | 0,010 |
| -кремний | 0,050 |
| модель ARTUS 8: | |
| -углерод | 0,005 |
| - медь | 0,002 |
| - марганец | 0,002 |
| - никель | 0,005 |
| -кремний | 0,020 |
| Относительные СКО выходного сигнала спектрометра в ре | |
| жиме измерения относительных интенсивностей при анализе | |
| сталей для диапазонов массовых долей элементов от 0,002 % | |
| до 50 % (для спектрометров модели ARTUS 8), от 0,005 % до | |
| 50 % (для спектрометров модели MERLIN 4), %, не более: | |
| модель MERLIN 4 | 30 |
| модель ARTUS 8: | |
| модификация ARTUS 8 Standart | 30 |
| модификация ARTUS 8 Ultimate | 25 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры (длинахширинахвысота), мм, не более: модель MERLIN 4 | 650x780x390 |
| модель ARTUS 8 | 721x790x440 |
| Масса, кг, не более: | |
| модель MERLIN 4 | 70 |
| модель ARTUS 8 | 80 |
| Потребляемая мощность, ВА, не более | 400 |
| Электрическое питание осуществляется от сети переменного | |
| тока: | |
| напряжение, В | от 100 до 240 |
| частота, Гц | от 50 до 60 |
| Диаметр круга Роуланда, мм | 400 |
| Постоянная дифракционной решетки, штрихов/мм | 2400 |
| Дисперсия оптической системы, нм/мм | 1,0 |
| Время установления рабочего режима, мин, не более | 30 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Срок службы, лет, не менее | 5 |
| Средняя наработка спектрометра на отказ, ч | 5000 |
| Условия эксплуатации: температура окружающей среды, °C атмосферное давление, кПа относительная влажность при температуре +25 °C, %, не более | от +10 до +30 от 84,0 до 106,7 80 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики и на боковую панель корпуса спектрометра в виде специальной таблички.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность спектрометров
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Спектрометр оптико-эмиссионный моделей ARTUS 8, MERLIN 4 (в зависимости от модели и модификации) | - | 1 шт. |
| Кабель электропитания | - | 1 шт. |
| Персональный компьютер 1) | - | 1 шт. |
| Монитор 1) | - | 1 шт. |
| Клавиатура 1) | - | 1 шт. |
| Манипулятор типа «Мышь» 1) | - | 1 шт. |
| Принтер 1) | - | 1 шт. |
| Бутыли для отработанного аргона в сборе | - | 1 комплект |
| Тефлоновые трубки и фитинги | - | 1 комплект |
| Образцы для глобальной стандартизации (SUS) | - | 1 комплект |
| Аксессуары, включая шаблон настройки зазора электрода | - | 1 комплект |
| Комплект ЗИП | - | 1 комплект |
| Пылесос для очистки искрового стенда | - | 1 шт. |
| Резервная копия операционной системы | - | 1 диск |
| Программное обеспечение Analytical | - | 1 диск |
| Паспорт | - | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | ММ00061 | 1 экз. |
| Руководство пользователя ПО Analytical | ММ00062 | 1 экз. |
| Руководство по подготовке спектрометров к работе | ММ00064 | 1 экз. |
| Методика поверки | МП-242-2294-2019 | 1 экз. |
| 1) Поставляется по заказу |
Поверка
осуществляется по документу МП-242-2294-2019 «ГСИ. Спектрометры оптико-эмиссионные моделей ARTUS 8, MERLIN 4. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 16 октября 2019 г.
Основные средства поверки:
- ГСО 10504-2014, стандартные образцы состава сталей углеродистых и легированных;
- ГСО 8876-2007, стандартные образцы состава сталей легированных;
- ГСО 9975-2011, стандартные образцы состава сталей легированных.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на боковую панель спектрометра, как показано на рисунке 1, и (или) на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе; при использовании в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений спектрометр применяется в соответствии с аттестованными методиками (методами) измерений.
Нормативные документы
Техническая документация изготовителя ARUN Technology Ltd., Соединенное Королевство Великобритании и Северной Ирландии
77472-20: Методика поверки МП-242-2294-2019Скачать6.6 Мб
54030-13
