|
НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Эмиссионный искровой спектрометр ИСКРОН-2 предназначен для прямого высокоточного экспресс-анализа любых металлов и сплавов в заводских или исследовательских лабораториях
Кострукция
Спектрометр ИСКРОН-2 выполняется в виде подстольного прибора и состоит из системы возбуждения спектра, спектрографа, системы регистрации спектра, контроллера, компьютера, систем подачи аргона в штатив и вакуумирования кожуха спектрографа
Принцип действия
Спектрометр ИСКРОН-2 является эмиссионным аналитическим прибором лабораторного применения, принцип действия которого основан на атомно-эмиссионном спектральном анализе с источником возбуждения спектров – генератором низковольтной униполярной искры в аргоне
ПРЕИМУЩЕСТВА
-
Источник возбуждения спектров – лучший отечественный искровой генератор ПРИМА (ООО "ИВС", Санкт-Петербург)
-
Спектральный прибор – широкодиапазонный светосильный сдвоенный вакуумный спектрограф С-5036/4016. Большой спектральный диапазон обеспечивает возможность работы практически со всеми аналитическими линиями всех элементов с высоким спектральным разрешением. Обеспечена исключительно высокая термостабильность спектрографа на уровне 0.2 пиксел/град. Но и этот небольшой уход автоматически (незаметно для оператора) корректируется. Термостабильность обеспечена без удорожающих прибор специальных систем термостабилизации
-
Система регистрации на 30-ти линейных ПЗС-детекторах и 16-ти разрядных АЦП обеспечивает одновременную регистрацию всего спектра во всем спектральном диапазоне
-
Программное обеспечение позволяет управлять параметрами искрового генератора и системы регистрации и содержит все опции, необходимые для калибровки спектрографа, градуирования спектрометра, анализа проб и генерации отчетов
-
Эргономичная конструкция виде подстольного прибора. При такой конструкции площадь, занимаемая прибором, используется наиболее рационально, т.к. вся поверхность стола в распоряжении оператора (в отличие от настольного прибора, когда бóльшая часть стола занята самим прибором, а остальная часть стола занята монитором и клавиатурой, поэтому для размещения проб приходится использовать дополнительный стол)
ОСНОВНЫЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Измерения проводились на комплектах ГСО сталей углеродистых и легированных УГ0д – УГ9д и УГ75 – УГ79. Усреднения и вычисления СКО проводились по 4-м обыскриваниям. Время накопления сигнала в одном кадре – 0.06 с. Число кадров за время одного обыскривания – 100 (т.е. время экспозиции – 6 с)
Пределы обнаружения спектрометра ИСКРОН-2
| Элемент |
Аналитическая линия, нм |
ГСО |
Спасп , % |
Пределы обнаружения, % |
| Алюминий [Al] |
394.401 |
УГ9д |
0.017 |
0.00002 |
| Углерод [C] |
193.091 |
УГ2д |
0.01 |
0.0001 |
| Хром [Cr] |
286.765 |
УГ2д |
0.039 |
0.00009 |
| Медь [Cu] |
219.958 |
УГ2д |
0.012 |
0.00009 |
| Марганец [Mn] |
404.136 |
УГ2д |
0.008 |
0.00003 |
| Молибден [Mo] |
386.410 |
УГ1д |
0.061 |
0.00008 |
| Ниобий [Nb] |
319.498 |
УГ4д |
0.053 |
0.0001 |
| Никель [Ni] |
339.104 |
УГ1д |
0.048 |
0.0008 |
| Фосфор [P] |
178.283 |
УГ78 |
0.0071 |
0.0002 |
| Сера [S] |
180.731 |
УГ75 |
0.0089 |
0.0002 |
| Кремний [Si] |
288.158 |
УГ6д |
0.51 |
0.00002 |
| Титан [Ti] |
368.521 |
УГ1д |
0.045 |
0.00004 |
| Ванадий [V] |
326.770 |
УГ2д |
0.005 |
0.00005 |
| Вольфрам [W] |
202.999 |
УГ6д |
0.16 |
0.0009 |
Погрешности измерений спектрометра ИСКРОН-2
Относительные случайные погрешности определения на ИСКРОН-2 массовых долей элементов в комплектах ГСО сталей углеродистых и легированных УГ0д – УГ9д и УГ75 – УГ79 в сравнении с требованиями ГОСТ 18895-97 "Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа"
| Элемент |
Аналитическая линия, нм |
Массовая доля элементов, % |
ГСО с аттестованным значением массовой доли элемента |
Относительная случайная погрешность определения на ИСКРОН-2 массовой доли элемента, % |
Относительная погрешность результата анализа по
ГОСТ 18895-97, % |
| Алюминий [Al] |
394.401 |
0.005-0.01
0.01-0.02
0.02-0.05
0.05-0.1
0.1-0.2 |
УГ4д
УГ9д
УГ1д
УГ3д
УГ0д, УГ5д |
14
7
7
2
2 |
60 – 30
60 – 30
60 – 24
40 – 20
30 – 15 |
| Углерод [C] |
193.091 |
0.01-0.02
0.02-0.05
0.05-0.1
0.1-0.2
0.2-0.5
0.5-1.0
1.0-2.0 |
УГ2д
—
—
УГ6д
УГ79
УГ4д, УГ1д, УГ3д, УГ75, УГ76, УГ78
УГ0д, УГ9д, УГ77
|
17
—
—
2
6
1 – 4
0.7 – 3
|
40 – 20
40 – 16
24 – 12
16 – 8
12 – 4.8
8 – 4
6 – 3 |
| Хром [Cr] |
286.765 |
0.01-0.02
0.02-0.05
0.05-0.1
0.1-0.2
0.2-0.5
0.5-1.0
1.0-2.0 |
—
УГ2д
УГ1д
УГ4д
УГ9д
УГ0д, УГ3д, УГ7д, УГ76, УГ77
УГ5д, УГ6д, УГ75, УГ78, УГ79 |
—
5
2
2
1
0.5 – 2
1 – 3 |
30 – 15
25 – 10
16 – 8
16 – 8
12 – 4.8
8 – 4
8 – 4 |
| Медь [Cu] |
219.958 |
0.01-0.02
0.02-0.05
0.05-0.1
0.1-0.2
0.2-0.5 |
УГ2д
—
УГ78, УГ4д
УГ3д, УГ9д, УГ75, УГ76
УГ0д, УГ5д, УГ6д, УГ77, УГ79
|
12
—
2
0.8 – 2
0.8 – 2 |
40 – 20
40 – 16
24 – 12
20 – 10
15 – 6 |
| Марганец [Mn] |
404.136 |
0.008
0.05-0.1
0.1-0.2
0.2-0.5
0.5-1.0
1.0-2.0 |
УГ2д
—
—
УГ6д УГ9д, УГ75, УГ77
УГ5д, УГ1д, УГ3д, УГ7д, УГ76, УГ79
УГ4д, УГ78 |
5
—
—
1 – 2
1 – 3
1 – 3 |
нет в ГОСТ
16 – 8
16 – 8
12 – 4.8
8 – 4
8 – 4 |
| Молибден [Mo] |
386.410 |
0.02-0.05
0.05-0.1
0.1-0.2
0.2-0.5 |
УГ2д, УГ3д
УГ1д, УГ4д
—
УГ7д, УГ9д, УГ5д |
2
0.5 – 3
—
0.5 – 2 |
40 – 16
24 – 12
16 – 8
15 – 6
|
| Ниобий [Nb] |
319.498 |
0.01-0.02
0.02-0.05
0.05-0.1
0.1-0.2
0.2-0.5 |
—
—
УГ4д, УГ1д
—
УГ3д |
—
—
8 – 10
—
6 |
40 – 20
40 – 16
32 – 16
24 – 12
20 – 8 |
| Никель [Ni] |
339.104 |
0.01-0.02
0.02-0.05
0.05-0.1
0.1-0.2
0.2-0.5
0.5-1.0
1.0-2.0
2.0-5.0 |
—
УГ1д
УГ2д
УГ9д, УГ78
УГ0д, УГ5д, УГ75, УГ79
УГ3д, УГ4д, УГ76, УГ77
—
УГ7д |
—
3
6
2 – 3
0.9 – 3
0.5 – 1
—
0.5 |
40 – 20
40 – 16
24 – 12
16 – 8
15 – 6
12 – 6
8 – 4
6 – 2.4 |
| Фосфор [P] |
178.283 |
0.002-0.005
0.005-0.01
0.01-0.02
0.02-0.05 |
—
УГ77, УГ78
УГ79, УГ75
УГ76 |
—
7 – 14
10 – 13
4 |
100 – 40
40 – 20
30 – 15
30 – 12 |
| Сера [S] |
180.731 |
0.002-0.005
0.005-0.01 |
УГ77, УГ76
УГ78, УГ79,УГ75 |
23 – 40
13 – 20 |
100 – 40
40 – 20 |
| Кремний [Si] |
288.158 |
0.01-0.02
0.02-0.05
0.05-0.1
0.1-0.2
0.2-0.5
0.5-1.0
1.0-2.5 |
—
—
—
УГ5д
УГ9д, УГ75, УГ77, УГ78, УГ79
УГ3д, УГ6д, УГ76
УГ1д, УГ4д |
—
—
—
2
0.6 – 2
0.8 – 1
0.9 |
40 – 20
40 – 16
24 – 12
20 – 10
15 – 6
12 – 6
8 – 3.2 |
| Титан [Ti] |
368.521 |
0.005-0.01
0.01-0.02
0.02-0.05
0.05-0.1
0.1-0.2
0.2-0.5 |
—
—
УГ1д
—
УГ9д, УГ4д
УГ3д |
—
—
10
—
6 – 8
7 |
80 – 40
80 – 40
60 – 24
32 – 16
30 – 15
25 – 10 |
| Ванадий [V] |
326.770 |
0.005-0.01
0.01-0.02
0.02-0.05
0.05-0.1
0.1-0.2
0.2-0.5
0.5-1.0 |
УГ2д
—
—
УГ4д, УГ1д
УГ9д
УГ7д, УГ5д, УГ6д
УГ3д |
3
—
—
2
2
2 – 3
2 |
40 – 20
40 – 20
40 – 16
24 – 12
16 – 8
15 – 6
10 – 5 |
| Вольфрам [W] |
202.999 |
0.02-0.05
0.05-0.1
0.1-02
0.2-0.5
0.5-1.0
1.0-2.0 |
—
—
УГ4д, УГ6д
УГ7д, УГ5д
УГ3д
УГ9д |
—
—
5 – 6
5
3
2 |
40 – 16
24 – 12
20 – 10
15 – 6
12 – 6
12 – 6 |
TЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
| Диапазон измерения концентраций |
от менее 0,0001% до десятков % |
| Относительная случайная погрешность (в зависимости от элемента, значения массовой доли и качества ГСО) |
менее 0,5...40 % |
| Система возбуждения спектра |
Тип разряда |
низковольтная униполярная искра в аргоне |
| Напряжение |
400; 500 В |
| Частота |
200; 300 Гц |
| Емкость |
4 мкФ |
| Индуктивность |
250 мкГн |
| Сопротивление |
0.3; 0.43; 0.82; 4.7 Ом |
| Рабочий спектральный диапазон |
от 170 до 915 нм |
| Среднее спектральное разрешение в диапазоне |
170...410 нм |
не более 0.01 нм |
| 410...915 нм |
не более 0.03 нм |
| Средняя обратная линейная дисперсия в диапазоне |
170...410 нм |
не более 0.56 нм/мм |
| 410...915 нм |
не более 1.56 нм/мм |
| Фотоприемники |
30 линейных ПЗС-детекторов |
| Минимальное время накопления спектра |
0.004 с |
| Время измерения |
от 0.1 до 250 с |
| Время установления рабочего режима |
не более 20 мин |
| Электрическое питание |
(220+22-33) В, (50±2) Гц |
| Потребляемая мощность |
без искры |
не более 500 Вт |
| при горении искры |
не более 800 Вт |
| Размеры (без штатива и полукруглого рабочего места оператора), Д × Ш × В |
не более 1200 х 710 х 750 мм |
| Масса |
не более 200 кг |
Программное обеспечение
Специализированное программное обеспечение спектрометра ИСКРОН-2 обеспечивает:
- управление системами возбуждения спектров и регистрации, продувки штатива аргоном
- автоматическое профилирование и учет дрейфа спектральных линий
- индивидуальный учет спектрального фона для каждой линии
- использование нескольких спектральных линий и линий сравнения для каждого элемента
- автоматический выбор лучшей линии сравнения
- автоматический учет межэлементных аддитивных и мультипликативных влияний
- переключение между различными аналитическими методиками
- проведение рутинных измерений по выбранной методике
- построение градуировочных характеристик на основе анализа стандартных образцов
- автоматическая сортировка по маркам сплавов ГОСТ
- ведение журнала измерений и создание отчетов о результатах измерения
- одно - и двухточечная рекалибровка концентрационных кривых по контрольным образцам
- просмотр спектров измеренных образцов и редактирование аналитической задачи
- калибровка методики по стандартным образцам с учетом межэлементных влияний
|
|
