Projekt realizowany w ramach grantu badawczo – rozwojowego na lata 2007-2010 nr 15 020 02

Założenia projektu

Zestaw do pomiarów elektrochemicznych składa się z dwóch niezależnych modułów sprzętowych: analizatora 8KCA oraz komputera stacjonarnego lub przenośnego. Każdy z tych modułów posiada niezależne oprogramowanie, które komunikuje się ze sobą za pomocą łącza w standardzie Ethernet.

Użytkownik ma wpływ na działania analizatora poprzez uruchamianie funkcji z poziomu oprogramowania EAlab 1.0 działającego w komputerze. Program EAlab jest typową aplikacją działającą w środowisku Windows, która umożliwia programowanie parametrów pomiaru, rejestrację krzywych pomiarowych w czasie wykonywania pomiaru, przechowywanie wyników pomiaru w pamięci masowej, wizualizacje pojedynczych krzywych i grup krzywych, przetwarzanie sygnałów, interpretację wyników (w tym analizę ilościową) a także drukowanie raportów według przygotowanego wzoru.

Komunikacja pomiędzy analizatorem a komputerem odbywa się poprzez łącze działające w standardzie Ethernet. Protokół transmisji na poziomie aplikacji został specjalnie zaprojektowany do potrzeb zadań realizowanych podczas pomiarów elektrochemicznych.

Należy wyraźnie podkreślić, że analizator musi być podłączony do komputera jedynie podczas wykonywania zadań sterujących oraz pomiarowych, czyli:

• podczas wykonywania procedur testujących moduły wykonawcze
• podczas wykonywania pomiarów oraz przerw zaprogramowanych przed pomiarem lub podczas pomiaru
• podczas sterowania akcesoriami (młotek, mieszadło, zawory gazowe)
• podczas obsługi elektrody CGMDE oraz testu kropli tej elektrody.

W czasie programowanego przetwarzania sygnałów, interpretacji wyników oraz drukowania raportów analizator może być odłączony od komputera.

Parametry analizatora i układu elektrodowego

Techniki pomiaru

• woltamperometria z liniową zmianą potencjału (szybkość polaryzacji 0.001 do 2 V/s)
• polarografia TAST
• woltamperometria jednoprzebiegowa, cykliczna i wielocykliczna
• schodkowa polarografia i woltamperometria
• impulsowa normalna polarografia i woltamperometria
• impulsowa różnicowa polarografia i woltamperometria
• polarografia i woltamperometria fali prostokątnej
• woltamperometria stripingowa (do 7 przerw z zakresu ±4000 mV, czas przerwy: 1 s do 100 min.)
• amperometria stałoprądowa i impulsowa oraz chronoamperometria
• ponadto, szereg innych wariantów w zależności od zastosowanej elektrody i organizacji programu zmian potencjału.

Czujniki elektrochemiczne obsługiwane przez analizator

• dowolne elektrody metaliczne, amalgamatowe i węglowe
• elektrody błonkowe rtęciowe i metaliczne, w tym elektrody odnawialne
• kapiąca elektroda rtęciowa
• statyczna elektroda rtęciowa
• rtęciowa elektroda o kontrolowanym przyroście powierzchni kropli (czas pojedynczego otwarcia zaworu: 1ms do 999 ms; liczba otwarć zaworu: 1 do 999); tryb generacji: jedna kropla i sekwencja kropli; kalibracja kropli

Naczynie pomiarowe

• trójelektrodowe (elektroda pracująca, odniesienia i pomocnicza)
• dwuelektrodowe (elektroda pracująca i pomocnicza/odniesienia)

Potencjostat

• maksymalne napięcie wyjściowe: ±14 V
• maksymalny prąd wyjściowy: ±100mA
• prąd wejściowy <1 pA
• szybkość narastania potencjału: 1 V/µs

Parametry sygnału

• zakres potencjałów: -4000 do 4000 mV, rozdzielczość 1 mV, dokładność 0.125 µV
• potencjał schodka: -4000 do 4000 mV, rozdzielczość 1 mV, dokładność 0.125 µV
• amplituda impulsu: -4000 do 4000 mV, rozdzielczość 1 mV, dokładność 0.125
• szerokość impulsu: 1 ms do 1998 ms, rozdzielczość 1 ms

Mierzone prądy

• zakres: 0.1 nA do 100 mA (7 zakresów: 100 nA, 1 µA, 10 µA, 100 µA, 1 mA, 10 mA, 100 mA)
• dokładność mierzonego prądu: 0.1% pełnego zakresu
• minimalny czas próbkowania prądu: 1 ms
• maksymalny czas próbkowania prądu: 9999 ms

Sygnalizacja przesterowania sygnału

• napięcie wyjściowe potencjostatu: >13.5 V
• prąd wejściowy potencjostatu: >150% wybranego zakresu

Wejścia i porty dodatkowe

• wyjście DAC (16 bit), wejście ADC (16 bit) typu BNC, zakres ±10 V
• porty sterowania akcesoriów zewnętrznych (mieszadła, zawory, biureta itp.), złącze typu D-SUB, żeńskie, 15 pin

Interfejs komputera

• transmisja szeregowa wg protokołu TCP/IP (Ethernet)

System operacyjny

• Windows XP, Vista, 7, 8

Inne

• zasilanie: 230 V (±10%); 50/60 Hz; 30 W
• wymiary: 36 x 28 x 15 cm
• waga: 6 kg

Program EAQt dla analizatora 8KCA, M161 i M20

Pobierz wersję dla systemów Windows 7, 8 i 10: pobierz.
Pobierz wersję dla systemu Linux (wymaga instalacji Qt 5.9): pobierz.

Program EAlab 2.1 dla analizatora 8KCA

Pobierz program EAlab:

• dla MAKROELEKTROD
• dla MIKROELEKTROD
• EAPro (obsługa plików .VOLT) – wymagana wcześniejsza instalacja EALab.

Pobierz instrukcje programu EAlab: dla MAKROELEKTROD   dla MIKROELEKTROD

Oprogramowanie EAlab 2.1 jest typową aplikacją pracującą w środowisku Windows. Umożliwia realizację pomiarów oraz interpretację uzyskanych wyników.

Do głównych zalet tego programu można zaliczyć:

• wybór parametrów pomiaru z szerokiego zakresu dostępnych możliwości
• praktycznie prawie każdy parametr można programować niezależnie, uzyskując tym samym ogromna liczbę różnych wariatów procedury pomiarowej
• rejestrowane przebiegi są na bieżąco wyświetlane na ekranie monitora wraz z podaniem wyniku pomiaru punktu w postaci liczbowej (numer punktu, numer przebiegu podczas uśredniania, potencjał, prąd)
• podczas rejestracji przebiegu dotychczas wyświetlone krzywe nie są kasowane, czyli można obserwować nową krzywą w porównaniu z innymi
• podczas pomiaru komputer może być wykorzystywane do dowolnych celów, które nie są związane z eksperymentem
• każda krzywa po pomiarze może zostać zapisana w pliku wraz ze wszystkimi parametrami pomiaru
• krzywa aktywna jest wyświetlana wraz z parametrami pomiaru
• na ekranie można jednocześnie wyświetlić do 200 krzywych z różnych plików i eksperymentów
• każda krzywa może być wczytywana i przetwarzana niezależnie
• można także przetwarzać zbiory krzywych (poprzez wywołanie jednej funkcji dla grupy krzywych)
• dostępne są procedury przetwarzania sygnałów
• program zawiera wbudowany schemat analizy ilościowej, który m.in. umożliwia wykonywanie kalibracji różnymi metodami
• wyniki kalibracji mogą zostać zapamiętane do dalszego wykorzystania
• istnieje możliwość statystycznej interpretacji wyników
• program tworzy raporty według opracowanego i wbudowanego wzoru.

Kontakt

Prof. dr hab. inż. Bogusław Baś
Katedra Chemii Analitycznej WIMiC AGH
al. Mickiewicza 30
30-059 Kraków
tel: (4812) 617 25 29
Adres e-mail: bas@agh.edu.pl