Анализаторы элементные СПЕКТРОСКАН МЕТА

Назначение

Анализаторы элементные СПЕКТРОСКАН МЕТА (далее - анализаторы) предназначены для измерений содержания общего азота, общей серы и органически связанного хлора в нефти, в жидких нефтепродуктах, продуктах химического синтеза, биологических материалах, в углеводородных газах, включая сжиженные газы.

Описание

Принцип действия анализаторов основан на высокотемпературном разложении и окислении компонентов пробы в кварцевой пиролизной трубке (печи) в атмосфере, обогащенной кислородом, и последующем анализе образовавшихся продуктов. При высокой температуре и избытке кислорода соединения серы количественно превращаются в двуокись серы (SO2), соединения азота - в окись азота (NO), соединения хлора - в хлороводород (HCl). Углеводороды количественно превращаются в воду и двуокись углерода (H2O и CO2). Продукты горения переносятся потоком газа-носителя по газовой магистрали в блок измерения.

Детектирование азота основано на методе хемилюминесценции. Молекулы NO взаимодействуют с добавленным в блок детектирования озоном, при этом образуются молекулы двуокиси азота в возбужденном состоянии, которые испускают характеристическое люминесцентное излучение hv. Оно регистрируется с помощью фотоэлектронного умножителя.

NO + O3 >NO'* + O2

NO2* >\O'+ hv

Детектирование серы основано на принципе ультрафиолетовой флуоресценции: молекулы SO2 переходят в возбужденное состояние под действием ультрафиолетового облучения hv0. Переход в основное энергетическое состояние сопровождается характеристическим флуоресцентным излучением йуфлуор, которое регистрируется с помощью фотоэлектронного умножителя.

SO2 + hvo >SO'*

S(M>SO,2 + ^флуор

Интенсивность характеристического излучения серы и азота пропорциональна содержанию соответственно серы и азота в образце. На основании величины этого сигнала, по предварительно построенной калибровочной зависимости, производится расчёт массовой доли/концентрации серы или азота.

Кулонометрическое детектирование хлора (галогенидов) основано на методе кулонометрического титрования. В процессе сжигания пробы входящий в состав хлорорганических соединений хлор преобразуется в HCl, который затем поступает в ячейку для титрования. В ячейке происходит растворение и диссоциация молекул хлороводорода на ионы водорода (H+) и хлорид-ионы (Cl-), последние вступают в реакцию с ионами серебра, генерируемыми в ячейке.

В ячейке для титрования при поступлении хлорида происходит следующая реакция:

Cl-+ Ag+ >AgCl

Компенсация вступивших в реакцию ионов серебра осуществляется кулонометрически:

Ago > Ag+ + e-

Суммарный заряд, необходимый для генерирования замещающих ионов серебра, пропорционален массе хлора, присутствующего во введенном образце.

Анализаторы выпускаются в следующих модификациях: -S, -N, -NS, -N(L), -N(L)S, -S-20729, -CL, где буквенные индексы обозначают: наличие в составе анализатора блока измерения серы (S), блока измерения азота (N), блоков измерения азота и серы (NS), блока измерения азота с расширенным диапазоном измерений азота (N(L)), блоков измерения азота с расширенным диапазоном измерений азота и блока измерения серы (N(L)S), блока измерения хлора (CL). Модификация анализатора -S-20729 конструктивно приспособлена для определения общей серы в газе горючем природном с применением воздуха в качестве газа носителя и окислителя.

В состав блока печи анализаторов входит электрическая печь, устанавливаемая в вертикальном или горизонтальном положении. Модификации анализатора с вертикальным положением печи в блоке печи обозначаются индексом (V). Анализаторы, оснащённые блоком измерения хлора, комплектуются блоком печи с горизонтальным положением печи.

Анализаторы оснащаются разными устройствами ввода проб. В обозначении модификаций используются цифровые индексы: -01, -02, -03, подразумевающие наличие в составе анализатора устройства ввода жидких проб или устройства ввода жидких проб автоматического (01), устройства ввода газообразных проб и сжиженных газов (02), устройства ввода жидких проб (или устройства ввода жидких проб автоматического) и устройства ввода газообразных проб и сжиженных газов (03).

Устройство ввода жидких проб применяется в модификациях анализаторов с горизонтальным положением печи в блоке печи, устройство ввода жидких проб автоматическое - в модификациях с вертикальным положением печи. Модификация анализатора -S-20729 оснащается устройством ввода газообразных проб и сжиженных газов.

Конструктивно анализаторы состоят из блока печи, одного или двух блоков измерения и одного или двух устройств ввода проб.

Корпус анализатора изготавливают из металла, окрашиваемого в цвета, которые определяет изготовитель.

Нанесение знака поверки на анализаторы не предусмотрено. Каждый экземпляр анализатора имеет заводской номер, расположенный на паспортной табличке на задней стороне блока печи. Заводской номер имеет цифровой формат, состоящий из идентификатора серии анализаторов и номера прибора, и наносится травлением, гравированием, типографским или иным пригодным способом.

Общий вид анализатора элементного СПЕКТРОСКАН META-N(L)S-03 представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Общий вид анализатора элементного СПЕКТРОСКАН META-N(L)S-03: 1) блок измерения азота с расширенным диапазоном измерений;

2) блок измерения серы;

3) блок печи с горизонтальным положением печи;

4) устройство ввода жидких проб;

5) устройство ввода газообразных проб

Общий вид анализатора элементного СПЕКТРОСКАН META-N(L)S-V-03 представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 - Общий вид анализатора элементного СПЕКТРОСКАН META-N(L)S-V-03: 1) блок измерения азота с расширенным диапазоном измерений;

2) блок измерения серы;

3) блок печи с вертикальным положением печи;

4) устройство ввода жидких проб автоматическое;

5) устройство ввода газообразных проб

Общий вид анализатора элементного СПЕКТРОСКАН META-CL-01 представлен на рисунке 3.

Рисунок 3 - Общий вид анализатора элементного СПЕКТРОСКАН META-CL-01:

1) блок измерения хлора;

2) блок печи с горизонтальным положением печи;

3) устройство ввода жидких проб

Место нанесения заводского номера и знака утверждения типа представлено на рисунках 4 и 5.

Рисунок 4 - Место нанесения заводского номера и знака утверждения типа на блоке печи с горизонтальным положением печи

Рисунок 5 - Место нанесения заводского номера и знака утверждения типа на блоке печи с вертикальным положением печи

Пломбирование анализаторов не предусмотрено. Конструкция анализаторов обеспечивает ограничение доступа к частям анализаторов, несущим первичную измерительную информацию, и местам настройки (регулировки).

Программное обеспечение

Анализаторы оснащены внешним программным обеспечением ПО СПЕКТРОСКАН META (далее - ПО). ПО является метрологически значимым и выполняет следующие функции:

- управление анализатором;

- установка режимов работы анализатора;

- регистрация и обработка аналитических сигналов;

- калибровка анализатора;

- расчет массовой доли/концентрации определяемого элемента;

- обработка и хранение результатов измерений, вывод их на печать;

- проведение диагностических тестов анализатора.

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» по Р 50.2.077-2014.

Идентификационные данные ПО анализаторов приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО

Технические характеристики

Таблица 2 - Метрологические характеристики

аблица 3 - Основные технические характеристики

П Продолжение таблицы 3

аблица 4 - Показатели надежности

Знак утверждения типа

наносится на паспортную табличку анализатора, расположенную на задней стороне блока печи, и на титульные листы Руководства по эксплуатации и Паспорта типографским способом.

Комплектность

Таблица 5 - Комплектность средства измерений

Сведения о методах измерений

приведены в руководстве по эксплуатации РПНФ.415311.000РЭ в разделе 8 «Порядок выполнения измерений».

Нормативные документы

Приказ Росстандарта от 31 декабря 2020 г. № 2315 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах»

Приказ Росстандарта от 28 декабря 2024 г. № 3158 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений содержания органических компонентов в жидких и твердых веществах и материалах»

Приказ Росстандарта от 23 марта 2026 г. № 534 «Об утверждении Государственного первичного эталона единиц массовой (молярной, атомной) доли и массовой (молярной) концентрации компонентов в жидких и твёрдых веществах и материалах на основе кулонометрии и Государственной поверочной схемы для средств измерений содержания неорганических компонентов в жидких и твёрдых веществах и материалах»

РПНФ.415311.000ТУ (ТУ 26.51.53-008-23124704-2018) «Анализаторы элементные СПЕКТРОСКАН МЕТА. Технические условия»