Untitled document
Приложение к свидетельству № 44511
об утверждении типа средств измерений
Лист № 1
всего листов 4
ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
Анализатор размера частиц АРН-2
Назначение средства измерений
Анализатор размера частиц АРН-2 (далее по тексту анализатор) предназначен для из-
мерения размеров дисперсных частиц нанометрового и субмикронного размера в жидких сре-
дах.
Описание средства измерений
Принцип действия анализатора размера частиц АРН-2 основан на методе динамиче-
ского рассеяния света (далее по тексту - ДРС). Линейно поляризованное лазерное излучение
направляется на кювету с образцом и фокусируется в малом объеме исследуемой жидкости.
Оптическая система собирает излучение, рассеянное исследуемыми частицами под опреде-
ленным углом (углом рассеяния). Угол рассеяния может устанавливаться в интервале от 15°
до 165°. Из-за броуновского движения частиц происходят флуктуации интенсивности рассе-
янного ими лазерного излучения.
Скорость затухания флуктуаций Γ находится из автокорреляционной функции (АКФ)
интенсивности рассеянного излучения, либо из частотного анализа зависимости этой интен-
сивности от времени.
Для взвеси сферических частиц одинакового размера (монодисперсной) скорость за-
тухания флуктуаций связана с коэффициентом диффузии частиц в жидкости D соотношением
(1):
G
= Dq
2
(1)
где q — волновой вектор световой волны, q=4·π·n·sin(
q
/2)/λ (n –показатель прелом-
ления жидкости, в которой взвешены наночастицы,
q
- угол рассеяния, λ – длина волны лазер-
ного излучения).
По значению коэффициента диффузии D, определенному с помощью формулы (1),
находят средний гидродинамический диаметр частицы Dн
.
Dн вычисляется из коэффициента диффузии по соотношению Стокса-Эйнштейна.
D = k
b
T/3πηDн(2)
где D — коэффициент диффузии,
η — вязкость среды,
k
b
— постоянная Больцмана,
Т — абсолютная температура.
Это соотношение точно выполняется только для сферических частиц, поэтому изме-
ряемый методом ДРС гидродинамический диаметр определяется, как диаметр сферической
частицы, которая имела бы в данной жидкости тот же коэффициент диффузии, что и измеряе-
мая частица. Несферические частицы участвуют в двух типах диффузии – трансляционной
(движение частицы как целого) и вращательной; для частиц, имеющих форму цилиндра, со-
ответствующие коэффициенты диффузии позволяют вычислить диаметр и длину. Для опре-
деления коэффициента вращательной диффузии несферических частиц измеряют скорость за-
тухания флуктуаций деполяризованной компоненты рассеянного излучения (для сферических
частиц такая компонента отсутствует).
Лист № 2
всего листов 4
Рисунок 1 – Общий вид Анализатора размера частиц АРН-2 с обозначением мест
пломбирования и маркировки.
В полидисперсных взвесях каждому типу частиц соответствует свое значение скоро-
сти затухания флуктуаций Г
i
. Эти значения вычисляются программным обеспечением анали-
затора с помощью специальных алгоритмов. По вычисленным значениям программа рассчи-
тывает, с помощью формулы (2), распределение частиц по гидродинамическим диаметрам.
Программное обеспечение
Управление прибором, прием и обработка данных осуществляются с помощью пер-
сонального компьютера (ПК) со специализированным автономным программным обеспече-
нием.
Программное обеспечение поддерживает, наряду с вычислением размерных парамет-
ров наночастиц, построение градуировочного графика и вычисление счетной концентрации
наночастиц по интенсивности рассеянного излучения, а также исследование кинетики (зави-
симости диаметра наночастиц от времени).
Идентификационные данные программного обеспечения представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Наименование про- Идентифика- Номер версии Цифровой идентифи- Алгоритм вычис-
граммного обеспечения ционное на- (идентификаци- катор программного ления цифрового
именованиеонный номер)обеспечения (кон-идентификатора
программногопрограммного трольная сумма ис- программного
обеспеченияобеспеченияполняемого кода)обеспечения
Программное обеспе-
чение анализатора раз-
АРНН2.2.187160A5FCRC32
меров частиц АРН-2
Программное обеспечение размещается в энергонезависимой памяти персонального
компьютера. Несанкционированный доступ к программному обеспечению исключён посред-
ством ограничения прав учетной записи пользователя.
Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных измене-
ний соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Установка обновленных версий ПО допускается только представителями предпри-
ятия – изготовителя.
маркировка
место пломбирования
Лист № 3
всего листов 4
Метрологические и технические характеристики
Метрологические и технические характеристики анализатора приведены в таблице 2.
Таблица 2
Значение
5 - 500
1 - 5000
5
3
Наименование характеристики
характеристики
Диапазон измерений размера частиц (среднего гидродинамического
диаметра), нм
Диапазон показаний размера частиц (среднего гидродинамического
диаметра), нм
Предел допускаемой систематической составляющей погрешности из-
мерения среднего гидродинамического диаметра, %, не более
Пределы допускаемого относительного СКО случайной составляющей по-
грешности измерения среднего гидродинамического диаметра, %, не более
Пределы допускаемого значения относительного СКО случайной со-
ставляющей погрешности измерения интенсивности рассеянного излу-5
чения, %, не более
Возможность регист-
рации двух взаимно
Регистрация поляризации рассеянного излучения
перпендикулярных
поляризаций
Диапазон углов рассеяния, º15 - 165
Диапазон температур термостатирования,
о
С5 -70
Нестабильность термостатирования,
о
С, не более 0,1
Погрешность термостатирования,
о
С, не более 0,3
Потребляемая мощность, Вт, не более100
Габаритные размеры, мм 750×250×560
Масса, кг, не более 28
Условия эксплуатации:
Температура воздуха,
о
С15 - 28
Относительная влажность воздуха (без конденсации), %, не более 70
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа средства измерений наносится на титульный лист Руково-
дства по эксплуатации типографским способом и в виде наклейки на корпус прибора.
Комплектность средства измерений
Состав комплекта анализатора представлен в таблице 3.
Таблица 3
НаименованиеКоличество, шт.
Анализатор размера частиц АРН-2 1
IBM совместимый компьютер1
Кюветы кварцевые с длиной оптического пути 10 мм3
Кюветы цилиндрические с внутренним диаметром 10 мм1
Руководство по эксплуатации1
Методика поверки МП 49.Д4 - 111
Поверка
осуществляется по документу «Анализатор размера частиц АРН-2. Методика поверки
МП 49.Д4-11», утвержденному ФГУП «ВНИИОФИ» 17 ноября 2011 г.
Основные средства поверки:
Государственный стандартный образец диаметра наносфер золота в жидкой среде
(комплект ЗН) (ГСО 9629-2010).
Лист № 4
всего листов 4
Основные метрологические характеристики:
Номинальное значение аттестованной характеристики СО: 30 нм, 60 нм.
Границы допускаемой абсолютной погрешности аттестованного значения СО при
доверительной вероятности Р=0,95 – не более 2 нм, 3нм и 4нм соответственно для 10 нм, 30
нм и 60 нм.
Государственный стандартный образец гранулометрического состава Д040 (монодис-
персный полистирольный латекс) - ГСО 7967-2001.
Основные метрологические характеристики
Аттестованное значение среднего диаметра частиц (D
so
) - 380 нм.
Пределы допускаемой относительной погрешности аттестованного значения при до-
верительной вероятности Р=0,95 – не более ±5%.
Сведения о методиках (методах) измерений
«Анализатор размера частиц АРН-2. Руководство по эксплуатации», раздел 3 «Подго-
товка АРН-2 к использованию» и раздел 4 «Использование по назначению».
Нормативные документы, устанавливающие требования к анализатору размера частиц
АРН-2
ГОСТ 8.606-2004 Государственная система обеспечения измерений. Государственная
поверочная схема для средств измерений дисперсных параметров аэрозолей, взвесей и по-
рошкообразных материалов.
Рекомендации по областям применения в сфере государственного регулирования обес-
печения единства измерений
Осуществление деятельности в области здравоохранения, осуществление деятельно-
сти в области охраны окружающей среды.
Изготовитель
Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-
исследовательский институт оптико-физических измерений» (ФГУП «ВНИИОФИ»)
Адрес: г. Москва, 119361, ул. Озерная д.46
Тел/факс: (499) 792-07-03,
E-mail:
Испытательный центр
ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИОФИ», аттестат аккредитации № 30003-08 от 30.12.2008 г.
Адрес: 119361, Москва, ул. Озерная, 46.
Телефон: (495) 437-56-33; факс: (495) 437-31-47.
E-mail:
Заместитель
Руководителя Федерального
агентства по техническому
регулированию и метрологииЕ.Р. Петросян
М.п.«____»_____________2011 г.
Готовы поверить данное средство измерений.
Поверка средств измерений.