В состав анализатора входят: магнитная система, аналитический блок с датчиком сигналов ЯМР, блок питания, скомпонованные в едином металлическом корпусе со столешницей; весы электронные с интерфейсом RS-232 или USB интерфейсом, персональный компьютер (далее – ПК), сопряженный с весами и аналитическим блоком анализатора; пробирка для анализа и пробоотборный стакан.
Магнитная система обеспечивает создание высокостабильного постоянного магнитного поля. Датчик сигналов ЯМР, который расположен в зазоре магнитной системы и в который помещается анализируемая проба, предназначен для воздействия на образец импульсами радиочастотного поля резонансной частоты и приема сигналов, создаваемых спиновой системой протонов анализируемого образца, усиления этих сигналов до необходимой амплитуды и преобразования их в цифровой код для дальнейшей передачи и обработки в ПК.
Опционально в анализаторах предусмотрена дополнительная сервисная функция: индикация показаний массовой доли масла в фосфолипидном концентрате (лецитине), идентификация содержания характеристических жирных кислот в масличных семенах.
Принцип работы анализатора
Принцип действия анализатора основан на методе ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Сущность метода ЯМР заключается в поглощении энергии электромагнитного поля в результате переориентации магнитных моментов, составляющих вектор ядерной намагниченности протонов анализируемого вещества, находящегося под воздействием одновременно двух магнитных полей: постоянного и высокочастотного. При определенном соотношении индукции постоянного и частоты высокочастотного полей возникает эффект ЯМР.
Применение этого метода для одновременного определения масличности и влажности основано на зависимости амплитуды сигналов ЯМР протонов в анализируемой пробе от содержания в ней воды, масла и различии времен спин-спиновой релаксации протонов этих компонент. По измеренным амплитудам сигналов ЯМР протонов воды и масла с использованием градуировочных уравнений и массы анализируемой пробы вычисляются значения влажности
(массовой доли воды) и масла в пересчете на сухое вещество (масличности).
Программное обеспечение
Программное обеспечение анализатора (далее — ПО) состоит из встроенной части (встроенный, защищенный от записи микроконтроллер) и автономной части, запускаемой на операционной системе персонального компьютера.
Встроенное ПО (метрологически значимое) отвечает за получение и преобразование сигналов ЯМР от датчика в значения измеряемых величин (масличность, влажность), обработку результатов измерений и контроль технических характеристик анализатора.
Автономное ПО анализатора предназначено для извлечения измерительных данных из нижнего уровня по стандартному протоколу на верхний и их визуализации и архивирования, а также для дополнительных сервисных функций.
ПО идентифицируется при запуске основного меню путем вывода на экран номера версии ПО. Конструктивно анализатор имеет защиту от преднамеренных или непреднамеренных изменений встроенного ПО, реализованную изготовителем на этапе производства путем установки системы защиты микроконтроллера от чтения и записи. Защита автономного (внешнего) ПО обеспечивается средствами операционной системы Windows или другой операционной системы.
При отсутствии связи встроенной части ПО и автономной части ПО или несоответствии версии встроенного ПО, или нелицензионном происхождении автономной части ПО выводится сообщение об ошибке, при этом работа анализатора прекращается с выводом соответствующей информации на экран монитора ПК.
Уровень защиты встроенного ПО от преднамеренных или непреднамеренных изменений – «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
