Аналітичне приладобудування - Енциклопедія Сучасної України
Beta-версія
Аналітичне приладобудування

АНАЛІТИ́ЧНЕ ПРИЛАДОБУДУВА́ННЯ – підгалузь приладобудування, що об’єднує організації та підприємства, які займаються створенням та виробництвом приладів для визначення структури, вмісту, стану та властивостей речовин за допомогою різних хімічних та фізико-хімічних методів. А. п. як підгалузь визначилось та набуло широкого розвитку у 60-х рр. 20 ст. Автоматизація вироб. процесів, розвиток наук. дослідж. у галузі технології та розширення дослід. бази природознав. наук тісно пов’язані з використанням сучас. аналітичних приладів (АП). Розвиток науки і техніки потребує підвищення точності та швидкості аналізу, збільшення чутливості розділювальної здатності, стабільності та надійності. Аналіт. техніка є перетворювачем та носієм кількісної інформації, що відображає якісний стан реал. речовин. Відомо, що рівень розвитку аналіт. техніки знач. мірою визначає стан тех. прогресу в автоматизації технол. процесів підпр-в різних галузей вироб-ва (металург., хім., гірничо-руд., нафтової, газової, енергет., маш.-буд. та ін.) та в наук. дослідженнях. Підвищення ефективності вироб-ва та якості продукції потребує випереджал. розвитку методів та тех. засобів одержання інформації про хім. склад речовин і матеріалів. Так, АП у пром-сті сприяють ефективнішому управлінню технол. процесами за якісними показниками, що дає значну економію сировини, матеріалів, трудових ресурсів та покращує якість продукції. АП сприяють інтенсифікації с.-г. вироб-ва, переведенню його на індустр. основу. Сучасне А. п. передбачає вироб-во числен. видів приладів, що відрізняються методом аналізу, призначенням, умовами експлуатації, діапазоном вимірювання тощо. Нині в А. п. використовують понад 50 методів аналізу, серед яких оптичні; електричні, електрофіз. та магнітні; термокондуктометрія; нейтронно-активац. аналіз і протонографія; ультразвукові; ph-метрія; спектроскопічні (емісійний спектрал. аналіз; атомно-абсорбційні, атомно-флуоресцентні, фотометричні, люмінесцентні, рентґеноспектральні, мас-спектральні методи аналізу; інфрачервона, ультрафіолетова, електронна, радіочастотна та ін. спектроскопія); електрохім. (полярографічні, вольтамперо-, кулоно-, потенціо-, кондуктометричні та ін.); кінетичні; радіохім. та ядерно-фізичні; методи газової та рідинної хроматографії, хромато-мас-спектрометрії та ін. гібридні методи; фазовий (речовинний) аналіз металів та сплавів, гірських порід та мінералів тощо.

Перші АП запропоновано у США та Швеції. В Україні початком розвитку А. п. вважають заснування 1922 в Києві з-ду з вироб-ва возових десятинних та автомобільних ваг (з-д порційних автоматів) та 1932 – з-ду контрол.-вимірюв. приладів, що виготовляв прилади для цукр. та харч. пром-сті. У 50–60-х рр. 20 ст. в СРСР розробкою та вироб-вом АП займалось багато орг-цій та підпр-в різних відомств, зокрема ДКБ аналіт. приладобудування Мінхімпрому; СКБ аналіт. приладобудування АН СРСР; ВНДІ комлексної автоматизації нафтогазу Міннафтохімпрому; Смолен. з-д засобів автоматизації, Сумський з-д електронних мікроскопів та Київ. з-д аналіт. приладів (КЗАП) Мінприладу та ін. В Україні наприкінці 60-х рр. 20 ст. найбільшими орг-ціями А. п. були Харків. та Сіверськодонец. філіали ДКБ аналіт. приладобудування, Макіїв. НДІ безпеки робіт у вугіл. пром-сті, Конотоп. ін-т «Автоматвуглерудпром», Київ. ін-т автоматики. 1969 в Києві засн. ВНДІ аналіт. приладобудування (ВНДІАП), на який було покладено обов’язки гол. орг-ції Мінприладу СРСР у галузі створення приладів для аналізу складу газів і твердих тіл та відповідальність за тех. рівень аналіт. приладобудування. За весь час існування в ін-ті здійснено розробки, що базувались на більш як 60 % відомих методів аналізу. 1975 в Ужгороді створ. СКБ засобів аналіт. техніки (СКБ ЗАТ) для розробки разом з ВНДІАП сучас. елементної бази газоаналіт. приладобудування та створення складної продукції в галузі А. п.

Наприкінці 80-х рр. орг-ції та підпр-ва Мінприладу, Мінхімпрому, Мінвуглепрому та ін. відомств СРСР досягли знач. успіхів у розширенні номенклатури, підвищенні тех. рівня та нарощуванні обсягів випуску АП, особливо наук. приладів. Зокрема, створ. високоякісні рентґеноспектральні багатокомпонентні пром. аналізатори, прилади для контролю процесів водопідготовки на об’єктах атом. та теплової енергетики, автоматиз. газоаналіт. системи для доменних та конверторних вироб-в, автоматиз. засоби аналізу хім. складу ґрунтів і кормів у с. госп-ві, комплекс приладів для контролю вмісту шкідливих речовин у природ. об’єктах, рентґенолюмінесцентні прилади для алмазодобувної пром-сті та багато ін. засобів хім. аналізу речовин і матеріалів. У 80–90-х рр. в АП широко використовують лазери. У цей час набули розвитку методи локал. аналізу вмісту газ. сумішей в місці пробовідбору та дистанц. методи аналізу, що дозволяють вимірювати склад сумішей в атмосфері на великій відстані. Створення та впровадження приладів з використанням оптич. квантових генераторів дало можливість на новому тех. рівні якісно вирішувати низку проблем газ. аналізу, що мали місце в багатьох галузях нар. госп-ва. На ВО «Електрон» (Суми) імпульсні лазерні випромінювачі випаровування речовин були з великою ефективністю застосовані в просвітлюваних електрон. мікроскопах та ін. приладах, а використання лазер. випромінювача в мас-спектрометрі дозволило спростити процедуру дослідж., а також випаровувати та іонізовувати практично різні речовини: біол. препарати (засушену кров, зразки біол. тканин та клітк. структур), буд. матеріали, сталі, сплави різного вмісту. У ВНДІАП 1978 вперше в СРСР створ. лазерний газоаналізатор для контролю мікроконцентрацій метану в атмосфері та здійснено серійне його впровадження разом із СКБ ЗАТ на КЗАП і Вінн. з-ді газоаналізаторів; розроблено та досліджено разом з фахівцями Київ. ун-ту CO2-лазер, що перелаштовується, лазерний дистанц. аналізатор, оптико-акустич. газоаналізатор з гелій-неоновим лазером тощо для вирішення приклад. завдань наук. приладобудування.

Нині в Україні гол. розробниками та виробниками АП є АТ «Украналіт» (колиш. ВНДІАП) – гол. ін-т у галузі; КЗАП – випускає газоаналізатори для контролю викидів транспорт. засобів, різні фотометри, рефрактометри та ін.; ВО «СЕЛМІ» (Суми) – спеціалізується на вироб-ві мас-спектрометрів, зокрема для атом. пром-сті, електрон. мікроскопів, спектрофотометрів тощо; Харків. ДКБ аналіт. приладобудування «Хімавтоматика» – виробляє сигналізатори вибухонебезпеч. концентрацій паливних газів, кондуктометри для хім. та ін. галузей госп-ва; НВО «Червоний металіст» (Конотоп) – випускає сигналізатори такого ж призначення, але для вугіл. пром-сті; Сіверськодонец. ДКБ аналіт. приладобудування «Хімавтоматика» – виробляє атомно-абсорбційні спектрофотометри, аналізатори рідини, газоаналізатори для технол. процесів; СКБ ЗАТ (Ужгород) – розробляє технології вироб-ва сучас. елементів, створює потужності для їх вироб-ва та випускає десятки типів приладів газ. аналізу широкого та спец. застосування; ДВ НДІГС (Дніпропетровськ) – випускає газоаналізатори, зокрема для гірничо-рятувал. загонів; НВО «Респіратор» (Донецьк) та Черкас. з-д хімреактивів – виробляють індикаторні трубки; Ін-т газу НАНУ – виробляє вимірювачі вологості тощо. Щорічно в Україні виробляються та проходять держ. приймальні випробування десятки типів нових АП різного призначення. Разом із робочими АП постійно розробляються відповідні контролюючі установки, робочі еталони та ін. засоби метролог. забезпечення. Ця робота проводиться за безпосеред. участі УкрЦСМ та ін. орг-цій Держстандарту України. Нині також функціонують приватні і малі підпр-ва, які виробляють АП невеликими партіями за кошти окремих замовників. Ці АП отримують дозвіл на експлуатацію не через держ. випробування, а через держ. метролог. атестацію. Серед таких підпр-в можна відзначити фірми «Елеком», «Окситех», «Еколог», Ін-т аналіт. методів контролю та ін. в Києві; «Оргон» (Харків); «Теплоенергетик» (Донецьк); НВП «Еконіка» (Одеса); «Сенсор» (Черкаси) та ін.

Розроблювані нині АП служать базою для створення широкого класу нових приладів та аналіт. систем, які в новому столітті знайдуть використання в ряді галузей техніки, що визначають рівень пром. та наук. розвитку держави: літако- та ракетобудуванні, в кріоген. техніці та техніці одержання чистих інерт. газів та газ. сумішей; при створенні автоном. систем зі штуч. кліматом та з обмеженою життєдіяльністю; при створенні наноелектроніки та особливо чистих речовин тощо.

У 60–90-х рр. 20 ст. обсяг випуску АП (зокрема наук. приладів) у СРСР кожні 5 р. збільшувався в 2–3 рази. Проте потреба країни в деяких АП задовольнялась на 30–40 %. У 90-х рр. динаміка розвитку А. п. в Україні різко зменшилась, що зумовлено насамперед відсутністю фінансування наук.-тех. розробок, знач. звуженням ринку збуту АП у зв’язку з неплатоспроможністю пром. підпр-в та ін. Високий рівень розробок, укр. орг-цій та підпр-в, які за окремими групами АП не поступаються іноз. аналогам, а також наук. досягнення, що мають світ. рівень, дають підставу сподіватися, що А. п. в Україні за умови зміни екон. ситуації в країні може мати майбутнє. Спеціалістів з А. п. готують у Нац. тех. ун-ті України «Київ. політех. ін-т», де створено кафедру наукових, аналітичних та екологічних приладів і систем, та в Севастоп. тех. ун-ті. В Одес. ун-ті засн. низку дослід. лаб. з А. п. В Ужгороді при СКБ ЗАТ працюють філії кафедри приладобудування та твердотільної електроніки Ужгород. ун-ту, пріоритет. напрямком роботи яких є створення газоаналіт. приладів нового покоління з використанням власної елементної бази та мікроконтролерів. Представниками цих шкіл є О. Дашковський, В. Севриков, В. Сминтина, Й. Головач та ін. Щорічно проводяться міжнар. та респ. конф., семінари або симпозіуми з актуал. проблем розвитку А. п., видаються зб. наук. праць, друкуються різні інформ. матеріали. Укр. орг-ції і підпр-ва підгалузі беруть активну участь у міжнар. кооперації в А. п. з іноз. фірмами та вченими. Напр., в АТ «Украналіт» виготовляють спільні комплексні системи аналіт. контролю та регулювання разом із фірмою Mebund Regelungstechik GmbH (Німеччина); в Одес. ун-ті розробляють спільні проекти з вченими лаб. Ін-ту хімії матеріалів Нац. центру досліджень Італії і лаб. електроніки твердого тіла ун-ту м. Оулу в Фінляндії тощо.

Літ.: Технический прогресс в машиностроении УССР. К., 1967; Тхоржевский В. П. Автоматический анализ химического состава газа. Москва, 1969; Франко Р. Т., Кадук Б. Г., Кравченко А. А. Газоаналитические приборы и системы. Москва, 1983; Кальвода Р., Зыка Я., Штулик К. и др. Электроаналитические методы в контроле окружающей среды / Пер. с англ. Москва, 1990; Современные методы и приборы анализа состава газовых и жидких сред // Сб. науч. тр. ВНИИАП, 1970–95. К., 1995; Стан та перспективи розвитку метрологічного забезпечення вимірювань складу та властивостей речовин і матеріалів: Мат. респ. семінару (22–26). 11. 1999. К., 1999.

О. А. Дашковський

Стаття оновлена: 2001