Масс-спектрометры ЭМГ-20-7

Назначение

Масс-спектрометры ЭМГ-20-7 (далее - масс-спектрометры) предназначены для измерений содержания компонентов в газах и газовых смесях (как в потоке, так и в отобранных пробах) на основе полученных масс-спектров.

Описание

Принцип действия масс-спектрометров основан на ионизации молекул исследуемого газа с образованием положительно заряженных ионов, которые поступают в масс-анализатор, в котором осуществляется разделение ионов по массам.

Масс-спектрометр представляет собой стационарный автоматизированный прибор, управляемый либо от встроенного компьютера, либо от внешнего персонального компьютера.

Масс-спектрометр состоит из масс-анализатора времяпролетного типа, совмещенного с вакуумным насосом, системы ввода в масс-анализатор газовых проб, генератора прямоугольных импульсов, широкополосного усилителя и блока электроники, включающего модули питания, систему регистрации (модуль обработки спектра) и встроенный компьютер.

Масс-спектрометр работает следующим образом: газовая проба, поступающая от системы пробоотбора и пробоподготовки при измерениях в потоке, или из баллона (пробоотборника) при анализе дискретных проб, через систему ввода подается в камеру масс-анализатора, в которой с помощью вакуумного насоса создается рабочий вакуум. В ионизационном промежутке источника ионов происходит ионизация молекул исследуемого газа и образование положительно заряженных ионов. Ионизация производится пучком электронов. Под действием электрического поля от генератора прямоугольных импульсов происходит выталкивание ионов в пространство дрейфа. Разделение ионов по массам осуществляется по времени пролета ионных пучков в бесполевом пространстве дрейфа. Приходящие на детектор ионные пучки преобразуются в импульсы электрического тока приемником ионов. Амплитуда импульса (значение токового сигнала) пропорциональна концентрации ионов определенного типа. Полученные с детектора электрические импульсы для всей развертки спектра усиливаются широкополосным усилителем и поступают в систему регистрации (модуль обработки спектра), где происходит их преобразование и оцифровка.

Подача газовых смесей в масс-спектрометр может выполняться автоматически, по заранее заданной оператором программе, или в ручном режиме. Корпус масс-спектрометра изготавливается из стали, окрашенной в цвета по заказу заказчика.

Нанесение знака поверки на масс-спектрометры и их пломбирование не предусмотрено.

Общий вид масс-спектрометров приведен на рисунке 1. Обозначение типа наносится на информационную табличку (шильд), которая расположена на задней панели, методом печати в процессе её изготовления. Заводской номер в цифровом формате, идентифицирующий каждый экземпляр масс-спектрометра, код модели по конструкторской документации и последние две цифры года выпуска вписываются в зоны таблички, указанные на рисунке 2, вручную с помощью шариковой или гелиевой ручки.

Рисунок 1 - Общий вид масс-спектрометров ЭМГ-20-7

Место нанесения обозначения типа масс-спектрометра

Место нанесения заводского номера

Место нанесения кода масс-спектрометра по конструкторской документации

Рисунок 2 - Вид информационной таблички (шильда) масс-спектрометра с указанием мест нанесения обозначения типа, кода масс-спектрометра по конструкторской документации и заводского номера

Програмное обеспечение

Масс-спектрометры оснащены встроенным программным обеспечением (далее - ПО) MG_16, установленным на компьютере, находящемся непосредственно в корпусе масс-спектрометра, и автономным ПО Control Station, установленным на внешнем компьютере. Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.

Метрологически значимая часть ПО MG_16 выполняет следующие функции:

- управление масс-спектрометром;

- настройка режимов работы масс-спектрометра;

- получение масс-спектров;

- обработка и хранение результатов измерений;

- построение градуировочных графиков;

- проведение диагностических проверок.

Метрологически значимая часть ПО Control Station выполняет следующие функции

- удаленный доступ к масс-спектрометру;

- установка и настройка режимов работы масс-спектрометра с помощью удаленного доступа;

- отображение данных, получаемых с масс-спектрометра;

- сохранение данных, поступающих с масс-спектрометра;

- интеграция масс-спектрометра во внешние системы.

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «низкий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Влияние ПО на метрологические характеристики учтено при их нормировании.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО

Технические характеристики

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Таблица 4 - Показатели надежности

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики и на информационную табличку, расположенную на передней панели масс-спектрометра, методом печати при её изготовлении.

Комплектность

Таблица 5 - Комплектность средства измерений

Сведения о методах измерений

приведены в документе МТ.02К.000.00 РЭ «Масс-спектрометр ЭМГ-20-7. Руководство по эксплуатации», раздел 2 «Использование по назначению»

При использовании в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений масс-спектрометры применяются в соответствии с аттестованными методиками (методами) измерений

Нормативные документы

ТУ-4215-002-27508525-16 «Масс-спектрометры моделей ЭМГ-20-1 и ЭМГ-20-7.

Технические условия»