Назначение
Спектрометры оптико-эмиссионные Q2 ION, Q8 MAGELLAN (далее - спектрометры) предназначены для измерений массовой доли элементов в металлах и сплавах.
Описание
Принцип действия спектрометров оптико-эмиссионных Q2 ION, Q8 MAGELLAN основан на методе эмиссионного спектрального анализа с возбуждением пробы при помощи искры. Интенсивность эмиссионного излучения пропорциональна массовой доле элементов в пробе.
Спектрометры состоят из генератора электрического разряда, искрового штатива, оптической системы, выполненной по схеме Пашен -Рунге, с голографической дифракционной решеткой и системой регистрации эмиссионного излучения на основе ПЗС -матриц или фотоэлектронных умножителей (ФЭУ), системы подачи аргона и управляющей электроники. По заказу спектрометры поставляются с персональным компьютером.
С помощью генератора электрического разряда между пробой и электродом искрового штатива создается искра. Излучение плазмы попадает сквозь входную щель в оптическую систему спектрометра, где при помощи дифракционной решетки происходит разложение эмиссионного излучения в спектр, после чего при помощи ПЗС -матриц или ФЭУ фиксируется интенсивность излучения на выбранных для целевого элемента пробы длинах волн. Массовая доля элемента пробы определяется по градуировочным зависимостям между интенсивностью эмиссионного излучения и массовой долей элемента в градуировочных образцах. Весь анализ и расчет массовой доли компонента пробы выполняется автоматически под управлением внешнего компьютера с установленным программным обеспечением.
Спектрометры выпускаются двух моделей: Q2 ION и Q8 MAGELL AN. Модели отличаются между собой исполнением (Q2 ION - настольный стационарный прибор, Q8 MAGELLAN - напольный стационарный прибор) и метрологическими характеристиками.
Общий вид спектрометров и обозначение места нанесения знака поверки представлены на рисунках 1-2.
Программное обеспечение
Спектрометры оснащены программным обеспечением (ПО), позволяющим проводить контроль процесса измерений, осуществлять сбор экспериментальных данных, обрабатывать и сохранять полученные результаты.
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «Высокий» по Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО спектрометров приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | QMatrix1) | Elemental.Suite OES1) |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 1.0.0 | не ниже 1.0.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | | - |
| 1) Спектрометры поставляются с одним из указанных ПО | |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение для моделей |
| Q2 ION | Q8 MAGELLAN |
| 1 | 2 | 3 |
| Спектральный диапазон, нм | от 170 до 685 | от 110 до 800 |
| Диапазон измерений массовой доли элементов, % | от 0,001 до 50,0 | от 0,00005 до 50,0 |
| Предел допускаемого относительного среднего квадратического отклонения результатов измерений выходного сигнала, %, в поддиапазонах измерений: - от 0,00005 до 0,001 включ., % | | 8 |
| - св. 0,001 до 0,01 включ., % | 7 | 5 |
| - св. 0,01 до 0,1 включ., % | 6 | 4 |
| - св. 0,1 до 1,0 включ., % | 4 | 3 |
| - св. 1,0 до 50,0 включ., % | 3 | 2 |
| Чувствительность, мкВнм/%, не менее | 250 0001) | 10 0002) |
| 1) Значение нормировано для Mn с массовой долей от 0,2 до 1,7 %. 2) Значение нормировано для Mn с массовой долей от 0,2 до 1,7 % или для Fe с массовой |
| долей от 0,1 до 2,5 %. | | |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение для моделей |
| Q2 ION | Q8 MAGELLAN |
| 1 | 2 | 3 |
| Параметры электрического питания от сети электропитания - напряжение переменного тока, В | от(100±10)до (240±24) | 11 ^+11 ?Sfl+23 — 17 ИЛИ jiOU-34 |
| - частота переменного тока, Гц | 50/60 | 50/60 |
| Потребляемая мощность, В-А, не более | 200 | 1000 |
| Габаритные размеры, мм, не более: - высота | 270 | 1050 |
| - ширина | 450 | 970 |
| - длина | 540 | 1350 |
| Масса, кг, не более | 19 | 300 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С | от + 5 до + 40 |
| - относительная влажность, %, не более | 80 |
Знак утверждения типа
наносится на боковую панель спектрометра методом наклейки и на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
| Таблица 4 - Комплектность средства измерений |
| Наименование | Обозначение | Количество |
| 1 | 2 | 3 |
| Спектрометр оптико-эмиссионный | Q2 ION Q8 MAGELLAN | 1 шт. |
| Персональный компьютер | ПК | по заказу |
| Программное обеспечение | Elemental.Suite OES/ QMatrix | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | РЭ | 1 экз. |
| Руководство пользователя | РП Elemental.Suite OES/ РП QMatrix | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 51-251-2020 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 51-251-2020 «ГСИ. Спектрометры оптико-эмиссионные Q2 ION, Q8 MAGELLAN. Методика поверки», утвержденному УНИИМ - филиалом ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» «1» июня 2020 г.
Основные средства поверки:
- ГСО 10744-2016 стандартный образец стали легированной типов 45Х14Н14В2М, 09Х16Н4Б, 31Х19Н9МВБТ, 20Х25Н20С2, 10Х11Н23Т3МР и сплавов на железоникелевой основе типов 12ХН35ВТ, 06ХН28МДТ (ИСО ЛГ78): интервал аттестованных значений массовой доли элементов от 0,0017 до 35,4 %, интервал границ абсолютной погрешности аттестованных значений от ± 0,0003 до ± 0,1 % при Р = 0,95;
- ГСО 10744-2016 стандартный образец стали легированной типов 45Х14Н14В2М, 09Х16Н4Б, 31Х19Н9МВБТ, 20Х25Н20С2, 10Х11Н23Т3МР и сплавов на железоникелевой основе типов 12ХН35ВТ, 06ХН28МДТ (ИСО ЛГ79): интервал аттестованных значений массовой доли элементов от 0,0036 до 19,23 %, интервал границ абсолютной погрешности аттестованных значений от ± 0,0002 до ± 0,1 % при Р = 0,95;
- ГСО 9289-2009 стандартный образец стали углеродистой и легированной типов 60С2Г, К78ХСФ, 30Л, 55С2, 70С2ХА (УГ91): интервал аттестованных значений массовой доли элементов от 0,00006 до 2,23 %, интервал границ абсолютной погрешности аттестованных значений от ± 0,00002 до ± 0,02 % при Р = 0,95;
- ГСО 10504-2014 стандартный образец стали углеродистой и легированной типов 13Х,55С2, 05кп, 38Х2МЮА, 60С2, 38Х2Н2МА, 36Х2Н2МФА, 30ХН2МФА, Св-08ХГ2С, 30 и В2Ф (ИСО УГ4к): интервал аттестованных значений массовой доли элементов от 0,006 до 1,83 %, интервал границ абсолютной погрешности аттестованных значений от ± 0,0003 до ± 0,01 % при Р = 0,95;
- ГСО 11305-2019 стандартный образец состава сплава алюминиевого литейного (VSAC12-5): интервал аттестованных значений массовой доли элементов от 0,0035 до 9,71 %, интервал границ абсолютной погрешности аттестованных значений от ± 0,005 до ± 0,26 % при Р = 0,95;
- ГСО 11417-2019 стандартный образец состава бронзы оловянной литейной (VSB4.2-4): интервал аттестованных значений массовой доли элементов от 0,00054 до 6,63 %, интервал границ абсолютной погрешности аттестованных значений от ± 0,00018 до ± 0,18 % при Р = 0,95;
- ГСО 9080-2008 стандартный образец состава латуни типов Л63, Л68 (VSL2-2): интервал аттестованных значений массовой доли элементов от 0,0012 до 61,80 %, интервал границ абсолютной погрешности аттестованных значений от ± 0,0001 до ± 0,12 % при Р = 0,95;
- ГСО 10133-2012 стандартный образец сплава на никелевой основе типов ХН75МБТЮ, ХН78Т, ХН6ОЮ (НГ5в): интервал аттестованных значений массовой доли элементов от 0,0016 до 17,3 %, интервал границ абсолютной погрешности аттестованных значений от ± 0,0003 до ± 0,1 % при Р = 0,95.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых спектрометров с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на боковую панель спектрометров.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе. При использовании в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений спектрометры применяется в соответствии с аттестованными методиками (методами) измерений.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.735.0-2011 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в жидких и твердых веществах и материалах Техническая документация «Bruker AXS GmbH», Германия
79576-20: Методика поверки МП 51-251-2020Скачать5.0 Мб
29597-05
