РЕЗЕРВЫ УЛУЧШЕНИЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ОПТИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ
-Эксперт»
Современные условия диктуют новые требования к качеству выполнения физико-химического анализа. На первое место выходят такие требования как снижение трудоемкости, уменьшение продолжительности проведения анализов, упрощение аппаратурного оформления. Другими словами, при выборе аналитических приборов современный пользователь начинает обращать все более пристальное внимание на их эксплуатационные характеристики и экономическую выгоду применения того или иного прибора. Естественно, сохранение высоких метрологических характеристик было и остается неизменным требованием, но при равенстве метрологических характеристик пользователь выберет прибор с более удобным интерфейсом, эргономикой, со встроенными автоматизированными функциями и др. возможностями, отличающими прибор XXI века от морально устаревшей аппаратуры, разработанной много десятилетий назад.
Наша компания при разработке приборов уделяет особое внимание улучшению эксплуатационных и метрологических характеристик. В наиболее полной мере это проявилось при разработке и последующей модернизации оптического прибора – фотометра «Эксперт-003».
Фотометр снабжен рядом удобных пользовательских функций, значительно снижающих затраты времени на проведение анализа. В их числе предусмотрена возможность ввода и сохранения в памяти прибора русско - или англоязычного текста, для чего на кнопках клавиатуры нанесены соответствующие буквы. Благодаря наличию функции ввода текста оператор сможет не только сохранить в памяти прибора результаты 20 градуировок по 15 точкам, но и присвоить градуировкам названия. Тем самым, пользователь освобождается от необходимости вести дополнительные записи в лабораторном журнале. Также предусмотрена полная автоматическая математическая обработка результатов градуировки, включающая вычисление формулы уравнения прямой по методу наименьших квадратов, вычисление достоверности аппроксимации (коэффициента линейности) и вычисление отклонения от линейности для каждой экспериментальной градуировочной точки. Существует возможность удаления одной или нескольких «выпавших» точек без повторного выполнения градуировки. Если обычно пользователь выполняет математическую обработку градуировки с использованием компьютера и тратит в среднем 10 минут на каждый градуировочный график, то при работе на фотометре «Эксперт-003» необходимость в этом отпадает. Тем самым достигается значительная экономия времени и сил оператора.
Второе новшество – наличие электронного блокнота для хранения результатов измерений с комментариями (шифр пробы, точка отбора пробы, фамилия оператора и т. д.), которые можно ввести в память прибора благодаря описанной выше функции ввода текста. Таким образом, пользователь может вообще не вести записей в лабораторном журнале. Позднее, при желании, можно загрузить содержание блокнота в компьютер для последующей печати или хранения данных.
Для удобства новая модель снабжена встроенным электронным хронометром, позволяющим автоматически сохранять даты выполнения градуировок, а также даты и время выполнения измерений проб. При этом хронометр не сбрасывается при выключении прибора.
Перечисленные улучшения эксплуатационных характеристик фотометра «Эксперт-003» повышают удобство пользования прибором, снижают утомляемость оператора, экономят время, что в конечном итоге значительно повышает экономическую эффективность проведения анализа.
Метрологические характеристики фотометра «Эксперт-003» отвечают требованиям, предъявляемым к фотометрической аппаратуре для работы по отечественным методикам ГОСТ, ПНД Ф, РД и другим нормативным документам. Однако встречаются случаи, когда для соблюдения требований некоторых методик необходимо внести конструктивные изменения для повышения метрологических характеристик. Подобным примером может служить ГОСТ Р «Вода. Метод определения химического потребления кислорода». Химическое потребление кислорода (ХПК) – один из важнейших интегральных показателей состава воды, отражающий суммарное содержание органических веществ. Для его определения ГОСТом предусмотрен фотометрический метод, но есть одно очень важное требование: разложение (нагрев реакционной смеси, содержащей бихромат калия в концентрированной серной кислоте при 150 оС в течение 2 часов) и фотометрирование пробы должно выполняться в одних и тех же герметичных реакционных сосудах. Такой анализ возможен только в цилиндрических пробирках с крышками, т. н. виалах. Фотометрирование цилиндрической кюветы является более сложной задачей, чем фотометрирование обычной прямоугольной кюветы с плоскопараллельными стенками. При прохождении луча света через заполненную раствором виалу происходит его фокусировка, т. е. виала ведет себя как цилиндрическая линза. Именно возникающий «линзовый» эффект является серьёзным препятствием для соблюдения требований ГОСТа по допустимой погрешности измерения. Малейшие смещения или даже вращение виалы в кюветном отделении фотометра приводит к сильным отклонениям показания прибора. Невозможность добиться полной воспроизводимости позиционирования виал и их естественные дефекты существенно затрудняют реализацию методики определения ХПК по ГОСТ Р на практике.
Для определения ХПК на фотометре «Эксперт-003» нами был разработан специальный оптический компенсатор, устраняющий линзовый эффект цилиндрической виалы. Оптический компенсатор создаёт условия, когда внутри и снаружи цилиндрической стенки виалы находятся среды с близкими коэффициентами преломления, что полностью устраняет эффект линзы. Благодаря оптическому компенсатору определение ХПК по ГОСТ Р на фотометре «Эксперт-003» выполняется с соблюдением требуемых погрешностей, что является недостижимым для обычной серийной фотометрической аппаратуры.
Оптический компенсатор фотометра «Эксперт-003» защищен патентом РФ № 000.
