Приборы для измерения удельной поверхности дисперсных и пористых материалов СОРБИ-М

Назначение

Приборы для измерения удельной поверхности дисперсных и пористых материалов «СОРБИ-М» предназначены для измерения удельной поверхности дисперсных и пористых материалов путем сравнения объемов газа-адсорбата, сорбируемого исследуемым образцом и эталонным материалом с известной удельной поверхностью.

Описание

Принцип действия приборов для измерения удельной поверхности дисперсных и пористых материалов «СОРБИ-М» (далее - приборы) основан на измерении объема газа-адсорбата, десорбированного с поверхности исследуемого образца. Полученные данные используются для расчета удельной поверхности по четырёхточечному методу Брунауэра-Эммета-Тейлора (далее - метода БЭТ).

Перед началом измерений проба исследуемого образца известной массы, проходит предварительную стадию подготовки (термотренировку). В ходе измерений через ампулу пропускают стационарный поток газовой смеси, состоящей из газа-носителя и газа-адсорбата. Процесс измерений состоит из нескольких циклов, каждый из к отор ых проводится при определённых значениях парциального давления газа-адсорбата и включает в себя стадии установки состава газа, адсорбции и десорбции. Во время адсорбции при температуре кипения жидкого азота происходит захват молекул газа-адсорбата на поверхности исследуемого образца и устанавливается динамическое равновесие между слоем адсорбированного вещества и окружающим газом. В процессе десорбции температуру повышают и адсорбированное вещество высвобождается с поверхности исследуемого образца. При этом происходит изменение состава протекающей газовой смеси, что регистрируется датчиком теплопроводности в виде так называемого десорбционного пика. Площадь этого пика пропорциональна объему десорбированного газа. В свою очередь объем десорбированного газа пропорционален полной площади поверхности исследуемой навески. Удельная поверхность определяется как полная поверхность, деленная на массу навески.

Для управления р аботой прибора и обработки полученной информации используется специализированное программное обеспечение Sorbi-M, функционирующее на внешнем компьютере, к которому подключен прибор. После помещения образца в адсорбер, заливки жидкого азота и старта измерения все операции проводятся прибором автоматически.

Для экспресс-оценки удельной поверхности образца в приборе реализован одноточечный метод БЭТ, погрешность измерения удельной поверхности при этом не нормируется.

В качестве газа-носителя используется гелий, в качестве газа-адсорбата - азот или аргон.

Корпус прибора пломбируется пломбой в виде наклейки с целью исключения несанкционированного проникновения внутрь корпуса и доступа к внутренним устройствам. Внешний вид прибора с указанием места пломбирования показан на рисунке 1.

пломбирования

Рисунок 1

а) вид спереди

б) вид сзади

Программное обеспечение

Специализированное программное обеспечение приборов для измерения удельной поверхности дисперсных и пористых материалов «СОРБИ-М» представлено встроенным программным обеспечением прибора, являющимся полностью метрологически значимым, и автономным программным обеспечением Sorbi-М, выполняющимся на внешнем компьютере под управлением операционной системы семейства Microsoft Windows. Автономное программное обеспечение разделено на метрологически значимые и незначимые модули. Метрологически значимый модуль - программа UniSorbi.exe - выполняет автоматический контроль целостности и подлинности метрологически значимых модулей программного обеспечения и файлов данных, включая файлы результатов измерений.

Уровень защиты метрологически значимых модулей программного обеспечения и метрологически значимых данных от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «А» в соответствии с МИ 3286-2010. Идентификационные данные метрологически значимых модулей СПО приведены в таблице 1.

Таблица 1

Технические характеристики

Диапазон измерения полной поверхности исследуемых образцов...........................от 4 до 12 м2

Предел допускаемой относительной погрешности измерения удельной поверхности

(без учета погрешности определения сухой массы пробы образца), %

Диапазон поддержания температуры термотренировки образца, °С.....................от 50 до 300

Предел абсолютной погрешности поддержания температуры термотренировки

образца, °С

Время установления рабочего режима с момента включения электропитания и запуска рабочей программы, мин, не более

Электрическое питание от сети переменного тока:

- напряжение, В.........................................................................................220

- частота, Гц.................................................................................................50 ± 1

Мощность, потребляемая прибором от сети питания, не более, В-А

Средняя наработка на отказ, не менее, час.............................................................10 000

Средний срок службы, лет

Габаритные размеры, (ширинахдлинахвысота), мм, не более.............................310х285х375

Масса брутто, кг, не более

Масса нетто, кг, не более

Условия эксплуатации:

- диапазон рабочих температур, °С...............................................................от 10 до 35

- относительная влажность, не более, %

- атмосферное давление, кПа.....................................................................от 89 до 106

Степень защиты прибора от проникновения внешних предметов и воды

Знак утверждения типа

наносится на маркировочную табличку на левой боковой поверхности прибора методом наклейки и на титульный лист руководства по эксплуатации МЕТА.401.00.00.00 РЭ типографским способом.

Комплектность

Комплектность приборов для измерения удельной поверхности дисперсных и пористых

материалов «СОРБИ-М» соответствует указанной в таблице 2.

Таблица 2.

Поверка

Осуществляется по документу МЕТА 401.00.00.00 Д1 «Прибор для измерения удельной поверхности дисперсных и пористых материалов «СОРБИ-М». Методика поверки», согласованному ГЦИ СИ СНИИМ 25.06.2013 г.

Основные средства поверки: ГСО 7912-2001, аттестованное значение удельной поверхности от 50 до 100 м2/г, границы относительной погрешности (при доверительной вероятности 0,95) ±2%, весы (НПВ - 61 г, ЦД - 0,1 мг, ПГ ±0,2 мг), анализатор влажности (диапазон 0-100%, абсолютная погрешность ±0,05%), азот жидкий ГОСТ 9293-74, гелий газообразный высокой чистоты марки 60 ТУ 0271-001-45905715-02, аргон газообразный ГОСТ 10157-79, азот газообразный ГОСТ 9293-74.

Сведения о методах измерений

Описание метода измерений содержится в документе МЕТА.401.00.00.00 РЭ «Прибор для измерения удельной поверхности дисперсных и пористых материалов «СОРБИ-М». Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

1. МЕТА 401.00.00.00 ТУ «Прибор для измерения удельной поверхности «СОРБИ-М». Технические условия».

Рекомендации к применению

- при выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.