Назначение
Спектрометры портативные рентгенофлуоресцентные X-SPEC (далее по тексту - спектрометры) предназначены для измерений массовой доли элементов в пробах твердых и жидких веществ, порошков, пленок и других материалов.
Описание
Принцип действия спектрометров основан на энергодисперсионном рентгенофлуоресцентном методе. Возбужденное в образце вторичное излучение регистрируется энергодисперсионным каналом, который включает в себя приемник излучения и многоканальный амплитудный спектрометр.
Спектрометр состоит из источника рентгеновского излучения, устройства для установки исследуемых образцов, приемника вторичного излучения и электронных блоков (блок питания рентгеновской трубки с блоком трубки и блок электроники спектрометра).
В качестве источника рентгеновского излучения в спектрометре используется рентгеновская трубка. В качестве приемника используется кремниевый дрейфовый детектор (SDD -детектор), охлаждаемый термоэлектрическим холодильником. В качестве входного окна детектора используется тонкая бериллиевая фольга.
Спектрометры могут использоваться во внелабораторных, лабораторных и промышленных условиях. Спектрометр выполняет бесконтактное определение элементного состава различных объектов и подготовленных проб, диапазон регистрируемых энергий (1,0 ^ 40) кэВ.
Спектрометры могут быть выполнены в двух исполнениях: исполнение с системой гелиевой продувки камеры для образцов, либо исполнение без системы гелиевой продувки.
Спектрометр имеет пластиковый корпус с рукояткой или металлический корпус и специальное крепление для промышленного использования, к нему может также подсоединяться рукоятка.
Для обеспечения работы спектрометра в автономном режиме в рукоятку вставляются сменные батареи аккумуляторов. В лабораторных и промышленных условиях питание прибора можно осуществлять также от бортовой сети автомобиля, источника постоянного тока или через адаптер от сети переменного тока 220 В.
В спектрометр устанавливаются сменные фильтры первичного излучения, сменный коллиматор первичного излучения.
В спектрометре опционально устанавливается видеокамера, позволяющая контролировать исследуемую область изучаемого объекта.
Конструктивно спектрометры выполнены в виде переносного прибора и управляются либо от карманного персонального компьютера (через интерфейс Bluetooth или WiFi), либо от компьютера с интерфейсами Bluetooth, USB и RS232 или WiFi, работающим под управлением операционной системы Windows.
Пломбирование спектрометров не предусмотрено. Общий вид спектрометров и место нанесения знака поверки приведены на рисунках 1 и 2.
Место нанесения знака поверки
Программное обеспечение
Спектрометры оснащены встроенным и автономными ПО «XSpec» (для ОС Android ) и «XRPortableMesaure» (для ОС Windows).
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Все встроенное и автономное ПО является метрологически значимым.
Автономное ПО «XSpec», «XRPortableMesaure» выполняют следующие функции:
- управление спектрометром;
- настройку режимов работы;
- получение спектров;
- обработку и хранение результатов измерений;
- построение градуировочных графиков;
- проведение диагностических проверок спектрометра.
Встроенное ПО осуществляет управление прибором, снятие результатов измерений и передачу этих результатов и изображения с видеокамеры по сети в автономное ПО.
Уровень защиты автономного ПО «XSpec», «XRPortableMesaure» от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «низкий», уровень защиты встроенного ПО - «средний» по Р 50.2.077-2014.
Влияние ПО на метрологические характеристики учтено при их нормировании.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Встроенное ПО спектрометров портативных рентгенофлуоресцентных X-SPEC | XSpec | XRPortableMesaure |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 1. 1 | не ниже 1.0 | не ниже 0.21 |
| Цифровой идентификатор ПО | - | - | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон определяемых элементов - исполнение с системой гелиевой продувки камеры для образцов - исполнение без системы гелиевой продувки | от Na до U от Al до U |
| Энергетическое разрешение детектора по линии Fe Ка, эВ, не более | 155 |
| )тносительное СКО выходного сигнала, %, не более | 1 |
| контрастность на линии Ni Ка 1), в воздушной среде, не менее | 1 |
| контрастность на линии Cr Ка 2), в воздушной среде, не менее | 1,5 |
| контрастность на линии Si Ка 3), в среде гелия, не менее 4) | 0,1 |
| 1) при использовании стандартных образцов сталей легированных с аттестованными значениями массовых долей Ni в диапазоне от 15 % до 35 % 2) при использовании стандартных образцов сталей легированных с аттестованными значениями массовых долей Cr в диапазоне от 15 % до 35 % 3) при использовании стандартных образцов сталей легированных с аттестованными значениями массовых долей Si в диапазоне от 0,5 % до 2 % 4) если данный режим используется |
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Тип рентгеновской трубки (РТ) | С прострельным анодом |
| Мощность рентгеновской трубки (максимальная), Вт: | 4-12 |
| Тип детектора | Si-дрейфовый с Пельтье охлаждением |
| Количество каналов | 4096 |
| Материал окна детектора | Be |
| Габаритные размеры (ДхШхВ), мм, не более | 300х75х350 |
| Масса, кг, не более | 2 |
| Потребляемая мощность, ВА, не более | 15 |
| Средний срок службы, лет | 5 |
| Наработка на отказ, ч | 4000 |
| Электрическое питание осуществляется от: литий - ионной аккумуляторной батареи: - напряжение, В - емкость, мАч, не менее | 3 3000 |
| от электрической сети переменного тока (50±1) Гц, В | 220±22 |
| от бортовой сети автомобиля или источника постоянного тока 2 А, В (полевых условиях) | от 10,5 до 14 |
| Условия эксплуатации - диапазон температур окружающего воздуха, °С - относительная влажность окружающего воздуха (при 25 °С), % - диапазон атмосферного давления, кПа | от -20 до +40 от 20 до 95 от 84 до 107 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики и на заднюю панель корпуса спектрометра в виде наклейки или методом шелкографии.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Кол-во |
| 1 | 2 | 3 |
| Спектрометр X-SPEC в составе: | СИЕШ.412131.003 | 1 |
| Съемная рукоятка* | СИЕШ. 01.20.000 | 1 |
| Аккумуляторный источник автономного питания* | | 2 |
| Зарядное устройство для источников автономного питания* | | 1 |
| Штатив для стационарной установки* | СИЕШ.01.30.000 ВО | 1 |
| Ноутбук* | | 1 |
| Адаптер для питания спектрометра от сети переменного тока 220 В/50 Гц | Mean well AS-120 P | 1 |
| Портативный принтер* | | 1 |
| Транспортная укладка* | Peli 1520 | 1 |
| 1 | 2 | 3 |
| Комплект ЗИП | СИЕШ.412131.003 ЗИП | 1 |
| Руководство по эксплуатации | СИЕШ.412131.003 РЭ | 1 |
| Газовая гелиевая станция* | СИЕШ.01.40.000 | 1 |
| Кобура* | СИЕШ.01.00.003 | 1 |
| Пакет программного обеспечения | Диск с программами | 1 |
| Методика поверки | МП 242-2388-2020 | 1 |
| Формуляр | СИЕШ.412131.003 ФО | 1 |
| Упаковка | в соответствии с СИ-ЕШ.412131.000 | 1 |
| *поставляется опционально. Комплект поставки спектрометра и комплектность ПК определяются контрактом (договором) на поставку. |
Поверка
осуществляется по документу МП 242-2388-2020 «ГСИ. Спектрометры портативные рентгенофлуоресцентные X-SPEC. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» 25.06.2020 года.
Основные средства поверки:
Стандартные образцы сталей легированных с диапазоном аттестованных значений массовых долей элементов: Ni от 15 % до 35 %, Cr от 15 % до 35 %, Si от 0,5 % до 2 % (например, ГСО 8876-2007 ЛГ-64).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик, поверяемых спектрометров с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на заднюю панель спектрометра, как показано на рисунке 1 и (или) на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
отсутствуют, измерения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений выполняют по аттестованным методикам измерений.
Нормативные документы
Технические условия СИЕШ.412131.003 ТУ
79410-20: Методика поверки МП 242-2388-2020Скачать4.3 Мб
21605-06
