Анализаторы инфракрасные Picarro

Назначение

Анализаторы инфракрасные Picarro (далее - анализаторы) предназначены для измерений отношения атомных долей стабильных изотопов водорода и кислорода в воде и в водяном паре.

Описание

Принцип действия анализаторов (модели L2130-i, L2140-i) основан на инфракрасной спектроскопии затухающих колебаний в кюветах при сканировании по длинам волн (WS-CRDS).

Молекулы воды, находящиеся в газовой фазе, а также изотопологи - кластеры, состоящие из малых изотопов, например, H2O18, H2O17 или DO16 поглощают излучение в ближней инфракрасной зоне. Степень поглощения света связана с концентрацией молекул в образце и расстоянием, которое свет проходит через образец, называемым длиной пути.

Для реализации этого принципа проба воды вводится шприцем (вручную или с помощью автодозатора) в испаритель, где превращается в пар, который в токе азота поступает в аналитическую кювету анализатора. Сфокусированный луч лазера поступает в кювету длиной 25 см и, многократно отражаясь от расположенных внутри зеркал, проходит путь 20 км. В процессе прохождения лазерного луча между отражениями происходит его эффективное поглощение молекулами паров воды при характеристических длинах волн.

Таким образом, при давлениях ниже атмосферного, пары воды генерируют спектры в ближней ИК-области, состоящие из хорошо разрешенных, очень узких полос поглощения.

Программное обеспечение анализатора (далее - ПО) пересчитывает полученные цифровые сигналы в отношения атомных долей стабильных изотопов (например, 18O/16O) в исследуемом газе (r 1), затем рассчитывает значение величины 6 NA (^) по формуле (1)

6NA = 1000 •(r1 ~ r2 ^                          (1)

r2

где А - элемент (водород или кислород), N - массовое число изотопа, r1 - отношение атомных долей стабильных изотопов (18О/16О, D/Н) в исследуемом газе, r2 - отношение атомных долей тех же изотопов в образце сравнения (СО).

Модель L2140-I можно использовать также и для определения 6 17О (%о).

Анализаторы являются стационарными приборами, в состав которых входят:

- измерительный блок, состоящий из спектрометра, камеры для образцов и встроенного компьютера с жёстким диском для анализа и хранения данных и ПО;

- испаритель;

- два внешних форвакуумных насоса, обеспечивающих вакуум в испарителе и измерительном блоке.

На лицевой панели измерительного блока анализатора расположены:

- светодиодный индикатор, отражающий состояние прибора;

- USB разъем.

На задней панели измерительного блока расположены:

- кнопка включения/выключения измерительного блока;

- разъем для присоединения внешнего вакуумного насоса;

- разъем для подачи анализируемой газовой смеси;

- разъем для подключения монитора;

- порты Com и Ethernet и USB разъемы;

- шильдик с наименованием модели, заводским номером и датой выпуска.

На лицевой панели испарителя расположена панель управления температурой испарителя.

Внешний вид анализаторов представлен на Рисунках 1, 2 и 3.

Рисунок 1 - Общий вид анализатора (измерительный блок и испаритель)

Шильдик

Шильдик

Рисунок 2 - Вид анализатора сзади.

Рисунок 3 - Внешний вид форвакуумного насоса

Пломбирование и нанесение знака поверки на газоанализатор не предусмотрено. Знак поверки наносят на свидетельство о поверке.

Программное обеспечение

Анализаторы имеют программное обеспечение (ПО) PICARRO CRDS. ПО осуществляет следующие функции:

- управления прибором;

- обработки и выдачи результатов измерений на дисплей;

- передачу результатов измерений через последовательный порт, порт локальной сети Ethernet и аналоговые выходы.

Конструкция анализаторов исключает возможность несанкционированного влияния на ПО и измерительную информацию. ПО выводится на экран при включении прибора.

Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Влияние программного обеспечения анализаторов учтено при нормировании метрологических характеристик.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Технические характеристики

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Таблица 4 - Габаритные размеры и масса анализатора

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист технического паспорта прибора типографским способом и на прибор в виде наклейки.

Комплектность

Таблица 5 - Комплектность анализатора

Сведения о методах измерений

приведены в руководстве по эксплуатации (разделы «Режим двойных измерений» и «Тестирование дрейфа и точности»)

Нормативные документы

Техническая документация изготовителя - компании «Picarro, Inc.», США.