Спектрометры эмиссионные Belec

Назначение

Спектрометры эмиссионные Belec предназначены для формирования и измерения аналитического сигнала, пропорционального интенсивности спектральных линий различных элементов при количественном эмиссионном спектральном анализе сплавов на основе железа, алюминия, меди, никеля, титана.

Описание

В основу работы спектрометров эмиссионных Belec (в дальнейшем спектрометры) положен метод эмиссионного спектрального анализа, использующий зависимость интенсивности спектральных линий от содержания элемента в пробе.

Спектрометры состоят из источника возбуждения спектра, оптической части прибора (полихроматора) и автоматизированной системы управления и регистрации на базе встроенного IBM-совместимого компьютера.

Спектрометры эмиссионные Belec поставляются в трех модификациях : Vario Lab, Lab 3000s, Compact Port. Спектрометры эмиссионные Belec модификации Vario Lab имеют либо настольное, либо напольное исполнение и комплектуются в этом случае тумбой, модификации Lab 3000s - настольное исполнение, модификации Compact Port конструктивно выполнен в виде переносного прибора.

Спектральная часть спектрометров Belec находится в защищенном термоизолированном и герметичном кожухе с термостатированием оптического блока (точность поддержания постоянной температуры до 0,1 °С). Опциально спектрометры Belec модификаций Vario Lab и Lab 3000s могут быть укомплектованы системой вакуумирования оптической системы. Возможность вакуумирования позволяет расширить диапазон регистрации в коротковолновую область спектра.

Искровой источник возбуждения спектра создает униполярную искру с формой волны, задаваемой программным образом. Производится обдувка электрода аргоном. Спектрометры Belec модификаций Vario Lab и Lab 3000s имеют стационарные штативы открытого типа. Оп-циально спектрометры модификаций Vario Lab и Compact Port могут комплектоваться одним или двумя выносными источниками в виде пистолета (зонд с продувкой аргоном, воздушный зонд для быстрой разбраковки), а так же специальным выносным искровым источником (специальным зондом) для определения серы и фосфора. В стационарных штативах расход аргона составляет 0,1 л/мин в режиме ожидания, 2 л/мин в режиме анализа. В выносных искровых источниках в виде пистолета расход аргона составляет 0,1 л/мин в режиме ожидания, 2,5 л/мин в режиме анализа. Спектрометры Belec модификации Compact Port опциально могут укомплектоваться быстросъемным стационарным штативом. Во всех модификациях спектрометров Belec применяются износостойкие вольфрамовые электроды. В стационарных штативах применяется пневматический прижим образца. Выносные искровые источники возбуждения спектра (зонды) соединяются с оптической частью прибора посредством специального кабеля длиной 3 или 5 м, по которому осуществляется также подача аргона. Оптическое излучение передается на вход спектрометра с помощью волоконно-оптического кабеля.

Полихроматор спектрометра построен по схеме Пашен-Рунге, в которой входная щель, вогнутая дифракционная решетка и выходные щели установлены на круге Роуланда. Диаметр круга Роуланда в спектрометрах Belec модификации Vario Lab равен 500 мм, в модификациях Lab 3000s и Compact Port - 300 мм. Во всех модификациях применяется вогнутая высокотехнологичная дифракционная решетка Zeiss 3600 штрихов/мм. Обратная линейная дисперсия в

Всего листов 7 спектрометрах Belec модификации Vario Lab равна 0,52 нм/мм, в модификациях Lab 3000s и Compact Port - 0,9 нм/мм. В спектрометрах Belec модификации Vario Lab может быть установлено до 108 измеряющих каналов (выходных щелей), в модификации Lab 3000s - до 24 измеряющих каналов, в модификации Compact Port - до 36 измеряющих каналов. Камера полихро-матора снабжена специальной системой обдува аргоном, обеспечивающей его очистку. Регистрация спектра осуществляется с помощью набора фотоумножителей (ФЭУ), оптимизированных по спектральной чувствительности на определенные участки спектра. Сигналы с фотоумножителей через канальные платы и контроллер поступают на интегрированный в корпус спектрометра индустриальный компьютер на базе процессора Intel. Вывод информации производится на встроенный в корпус спектрометра цветной дисплей (для модификаций Vario Lab и Compact Port), либо на внешний дисплей, подключенный к встроенному в корпус спектрометра компьютеру (для модификации Lab 3000s). Управляющие программы каждого конкретного прибора устанавливается на этапе сборки и настройки спектрометра на фирме-изготовителе.

По защищенности от влияния пыли и воды спектрометры Belec соответствуют степени защиты 1Р54СН по ГОСТ 14254-96. Спектрометры не являются источником радиопомех. Спектрометры Belec ремонтопригодны, восстановление работоспособности осуществляется в системе заводского обслуживания. По способу защиты человека от поражения электрическим током спектрометры соответствуют классу I по ГОСТ 12.2.007.0-75.

Внешний вид спектрометров Belec, приведен на рисунке 1.

Belec Vario Lab

Belec Lab 3000s

Belec Compact Port

Рисунок 1 - Внешний вид спектрометров Belec

Программное обеспечение

Управление процессом измерения, сбора, обработки, отображения, хранения и передачи информации осуществляется от интегрированного в корпус спектрометра индустриального компьютера на базе процессора Intel с помощью встроенного программного обеспечения "Belec Win 21". Разделение ПО "Belec Win 21" с выделением метрологически значимой части не предусмотрено (все ПО считается метрологически значимым). Данное программное обеспечение совместимо только со спектрометрами производства BELEC GmbH. Программа каждого конкретного прибора устанавливается на этапе сборки и настройки спектрометра на фирме-изготовителе. Для пользователя спектрометра Belec доступны функции проведения измерения образцов на основе градуировочных зависимостей, установленных фирмой-изготовителем при-

Лист № 3

Всего листов 7 бора, обработка выходной информации, передача данных на печать и запоминание результатов анализа.

Идентификационные данные программного обеспечения "Belec Win 21" приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Влияние программного обеспечения "Belec Win 21" на метрологические характеристики спектрометров Belec учтено при нормировании метрологических характеристик спектрометров.

Уровень защиты программного обеспечения "Belec Win 21" от преднамеренных и непреднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Таблица 2.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации и на специальную табличку на боковой панели спектрометра эмиссионного Belec методом наклейки.

Комплектность

Таблица 3

Поверка

осуществляется по документу МП-242-1688-2013 «Спектрометры эмиссионные Belec. Методика поверки», разработанному и утвержденному ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева" «05» декабря 2013 г.

Лист № 6

Всего листов 7 Основные средства поверки:

- ГСО состава стали углеродистой и легированной типов 13Х, 60С2, 05кп, 11ХФ, 60С2Г, 12Х1МФ, 25Х1МФ, 30ХН2МФА, 12МХ, В2Ф, № по Госреестру 4165-91П, ГСО 2489-91П -2497-91П (комплект УГ0и - УГ9и);

- ГСО состава сталей типов 08кп, 18ЮА, С375Т, 38Х2МЮА, 60С2, 20ХН4ФА, 4Х3ВМФ, 27ХН2МФЛ, № по Госреестру 8193-2002 (комплект РГ24а-РГ31а);

- ГСО состава сталей легированных типов 09Х14Н19В2БР, 08Х15Н24В4ТР, 45Х22Н4М3, ХН35ВТ, 03Х21Н21М4ГБ, 31Х19Н9МВБТ, 20Х25Н20С2, 10Х11Н23Т3МР, 03ХН28МДТ, № по Госреестру 8876-2007 (комплект ЛГ56 - ЛГ64);

- ГСО состава чугунов типов ЛР3, АЧВ-1, ЧНМШ, АЧВ-2, Л5, ЧВГ45, № по Госреестру 8887-2007 (комплект СО ЧГ24-ЧГ28);

- ГСО состава сплава алюминиевого типа АМг, № по Госреестру 7170-95 (комплект М194);

- ГСО состава бронзы безоловянной типа БрАЖНМц9-4-4-1, № по Госреестру 2013-89П -2017-89П (комплект М151);

- ГСО состава латуней типа ЛЖС, № по Госреестру 1457-78 - 1462-78 (комплект М23);

- ГСО состава никеля, № по Госреестру 8570-2004, (комплект VSN2);

- ГСО состава титановых сплавов ВТ3-1, ВТ8, ВТ9, № по Госреестру 1792-80 - 1796-80 (комплект 28).

Сведения о методах измерений

Методика измерений приведена в документах:

- Руководство пользователя Belec Vario Lab;

- Руководство пользователя Belec Lab 3000s;

- Руководство пользователя Belec Compact Port$

- ГОСТ 18895-97 «Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа»;

- ГОСТ Р 54153-2010 «Сталь. Метод атомно-эмиссионного спектрального анализа»;

- ГОСТ 27611-88 «Чугун. Метод фотоэлектрического спектрального анализа»;

- ГОСТ 7727-81 «Сплавы алюминиевые. Методы спектрального анализа»;

- ГОСТ 9717.1-82 - ГОСТ 9717.3-82 «Медь. Методы спектрального анализа»;

- ГОСТ 20068.1-79 - ГОСТ 20068.3-79 «Бронзы безоловянные. Методы спектрального и атомно-абсорбционного анализа»;

- ГОСТ 9716.1-79 - ГОСТ 9716.3-79 «Сплавы медно-цинковые. Методы спектрального анализа»;

- ГОСТ 6012-98 «Никель. Методы химико-атомно-эмиссионного спектрального анализа»;

- ГОСТ 23902-79 «Сплавы титановые. Методы спектрального анализа».

Нормативные документы

1. ГОСТ Р 52931-2008. Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

2. Техническая документация фирмы-изготовителя.

Рекомендации к применению

выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции металлургического и машиностроительного производства и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.