Приборы для диагностики драгоценных металлов и камней

1. Основные понятия

2. Законодательная база

3. Технические средства таможенного контроля

4. Экспериментальная часть Заключение

Цель и основные задачи работы: используя методические материалы и инструкции по эксплуатации, ознакомиться с устройством и принципом работы приборов, провести диагностику заданных образцов драгоценных металлов и камней, а также получить практические навыки по применению детекторов при таможенном досмотре физических лиц и их багажа.

1. Основные понятия

Драгоценные материалы — это металлы и камни, обладающие уникальными физико-химическими и декоративно-эстетическими свойствами, определяющими их высокую стоимость.

Государственное пробирное клеймо — знак установления единого образца, удостоверяющий содержание драгоценного металла в изделии.

Клеймение — пробирно-технологическая операция нанесения оттиска государственного пробирного клейма на ювелирные и другие бытовые изделия, содержание драгоценных металлов в которых предварительно проверено по утвержденным методикам.

Геммологические объекты — природные (естественные и облагороженные) драгоценные, полудрагоценные материалы (и их имитации), коллекционные геологические материалы и искусственные (синтетические и технические) материалы, находящиеся в любом виде и состоянии, в том числе в сырье, в химических соединениях, сплавах, полуфабрикатах, заготовках, промышленной продукции, изделиях, ломе и отходах.

Валютные ценности — это драгоценные металлы в любом виде и состоянии, а также драгоценные камни в сыром и обработанном виде, исключая ювелирные и бытовые изделия из вышеотмеченных материалов и лом таких изделий.

2. Законодательная база

Использование специальной техники для диагностики драгоценных металлов, камней и коллекционных геологических материалов обусловлено и регулируется целым рядом правовых актов. В частности:

1. Федеральный Закон РФ от 26. 03. 98 г. № 41-ФЗ «О драгоценных металлах и драгоценных камнях»

2. Федеральный Закон РФ от 31. 03. 99 г. № 66-ФЗ «О внесении изменений в ФЗ „О драгоценных металлах и драгоценных камнях“»

3. Постановление Правительства РФ от 25. 06. 92 г. № 431 «О порядке сбора, приемки и переработки лома и отходов драгоценных металлов и драгоценных камней»

4. Постановление Правительства РФ от 05. 04. 93 г. № 288 «О размерах средств на премирование за сбор и сдачу лома и отходов драгоценных металлов и природных алмазов»

5. Постановление Правительства РФ от 30. 06. 94 г. № 756 «Об утверждении Положения о совершенствовании сделок драгоценными металлами на территории РФ»

6. Постановление Правительства РФ от 28. 09. 2000 г. № 731 «Об утверждении Правил учета и хранения драгоценных металлов, драгоценных камней и продукции из них, а также ведения соответствующей отчетности»

7. ГОСТ 2.608−78. Единая система конструкторской документации. Порядок записи сведений о драгоценных материалах в эксплуатационных документах. Срок введения установлен с 1. 07. 1979 г. постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 31 июля 1978 г. № 2056

8. Изменение № 1 в ГОСТ 2.608−78. Единая система конструкторской документации. Порядок записи сведений о драгоценных материалах в эксплуатационных документах. Срок введения установлен с 1. 03. 1986 г. постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18 сентября 1985 г. № 2940

9. Уголовный Кодекс РФ. Ст. 191, 192

3. Технические средства таможенного контроля

драгоценный металл детектор таможенный В настоящее время в таможенных органах России эксплуатируются приборы электрохимического принципа действия «ПРОБА-М», «КАРАТ» и «ДЕЛЬТА-1», предназначенные для диагностирования драгоценных металлов.

Приборы «КАРАТ» и «ДЕЛЬТА-1» фактически представляют собой модификации прибора «ПРОБА-М».

Наименование: Детектор «ПРОБА — М»

Назначение: позволяет различать (диагностировать) медь, серебро, золото, платину и сплавы с золотом. С помощью прибора для золотых сплавов можно определять индекс пробы: 333, 375, 500, 583, 750, 900 или 958, а для серебряных и платиновых — определить только вид металла. В последующем прибор был существенно модифицирован. Эти модификации известны под именами «КАРАТ» и «ДЕЛЬТА-1».

Принцип действия: электрохимический.

Конструкция: Детектор состоит из четырех конструктивных узлов: измерительного блока, датчика, предметного столика (рис. 1). Питание от батареи или внешнего блока.

Рис. 1. Прибор «ПРОБА-М»

Датчик выполнен в виде цилиндрического пенала. Внутрь датчика вставляется капсула со специальным электролитом. В нижней части датчика находится наконечник со специальным электродом из платины и отверстием для выпуска электролита на исследуемый объект. С другой стороны пенала имеется ручка, с помощью которой создается давление для выдавливания электролита из капсулы через отверстие наконечника. Для съема электрического сигнала на датчике имеется гнездо — разъем для подключения специального кабеля, соединяющего датчик и измерительный блок.

Предметный столик представляет собой металлическую пластину размером 50×50 мм с металлическим зажимом, под который помещается исследуемый образец металла. Столик кабелем также подключается к измерительному блоку.

Исследуемый металлический образец закрепляется на предметном металлическом столике. Наконечник датчика прижимается к поверхности образца и из него выдавливается капля электролита.

Работа электрохимических приборов основывается на следующих физических эффектах. При контакте металла и электролита электроны от атомов металла переходят в электролит. При этом металл заряжается положительно, а электролит отрицательно. На границе «металл — электролит» появляется контактная разность потенциалов (напряжение). Величина этой разности потенциалов зависит от количества перешедших электронов, а их количество напрямую зависит от типа металла (точнее от его электропроводности) и его количества в сплаве (см. рис. 2).

Рис. 2. Принцип работы электрохимического прибора для диагностики драгоценных металлов Полученное напряжение U_изм с помощью пары кабелей (проводов), подсоединенных к платиновому электроду и предметному столику, подается на измерительный блок. В измерительном блоке поступившее напряжение преобразуется в показания цифрового индикатора. Величина U_изм зависит от типа драгоценного металла и его процентного содержания в исследуемом сплаве. Под индикатором (на передней панели корпуса измерительного блока) нарисована диагностическая шкала. Шкала состоит из двух частей. В левой части, в прямоугольных рамках, даны граничные значения возможных показаний на цифровом индикаторе, а в правой — тип металла, сопоставляемый данным показаниям. Например, при показаниях в пределах 970 — 1200 наиболее вероятно, что проверяемый металл относится к группе платиновых (Pt) сплавов, для сплавов серебра (Ag) характерными являются значения в пределах 80 — 130. Отдельно, в рамке ЭТАЛОН, дана шкала для меди (Cu). Это обусловлено тем, что методика калибровки прибора предполагает использование в качестве контрольного образца медной пластины.

Наименование: Детектор «КАРАТ».

Принцип действия: электрохимический.

Режим работы: внешний вид прибора и датчика для диагностирования металлических сплавов приведен на рис. 3. Объектом в данном случае является ложечка, которая зажата в зажим, находящийся на корпусе прибора.

Размещено на /

Рис. 3. Детектор «КАРАТ» в режиме диагностирования сплавов

На верхней панели корпуса измерительного блока детектора установлены: буквенно-цифровой индикатор, кнопки питания (<�Вкл.-Выкл.>) и управления режимом, эталон Au 585, а также зажим (типа «крокодил»), в который зажимается исследуемый металлический предмет. На правой боковой панели блока расположен разъём для подключения датчиков. Для проведения измерения необходимый датчик подключается особым кабелем к этому разъему. Разъём зарядно-питающего устройства расположен в нижней левой части корпуса детектора.

В приборе «КАРАТ» появился дополнительный датчик и режим работы для диагностирования камней.

«КАРАТ» имеет три режима работы: диагностирование драгоценных металлов, диагностирование ювелирных камней и заряд аккумуляторов. Смена режима осуществляется удержанием кнопки <�Режим> более 2 сек. Диагностирование драгоценных металлов осуществляется при выборе режима «Детектор драгметаллов».

Диагностируемые металлы и сплавы:

— платина (проба 999);

— золото (жёлтое — розовое) пробы 333, 375, 459, 500, 585, 666, 750, >750, 999);

— золото (белое) пробы 333, 375, 459, 500, 585, 666, 750, >750);

— золото (зелёное) пробы 333, 375, 459, 500, 585, 666, 750, >750);

— серебро (в диапазоне проб 800−999);

— возможные имитаторы (алюминиевый, стальной, медный и никелевый сплавы, нержавеющая сталь, нитрид бора, титан).

Все операции оцифровки и обработки данных измерений производится посредством встроенного в прибор микропроцессора в соответствии со специально разработанной программой, записанной в процессор при настройке прибора производителем. Длительность цикла измерения не больше 8 секунд.

Датчик для определения содержания драгоценного металла аналогичен по конструкции, используемому в приборе «ПРОБА-М». Аналогичен и физический принцип работы при диагностировании сплавов. В отличие от прибора «ПРОБА-М» в детекторе «КАРАТ», на индикатор выводится не просто цифровой код, а непосредственно номер пробы. Прибор кроме визуальной индикации снабжен и звуковой индикацией.

После включения питания автоматически запускается тест проверки работоспособности (значение напряжения питания, исправность оперативной и постоянной памяти). По завершению теста выдается звуковой сигнал.

Перед проведением измерений реальных объектов рекомендуется провести калибровку, для чего сопло датчика устанавливается на золотой эталон (он расположен слева внизу передней панели измерительного блока) и выдавливается капля электролита. После этого автоматически начинает выполняться контрольное измерение. Величина и знак коррекции отображаются на левой половине индикатора. При этом высвечивается два числа: фактическое показание и отклонение показания от стандартного значения (со знаком).

После калибровки можно проводить измерения на реальных объектах.

Как известно, при добавках металлов в золото сплав меняет цвет. Перед измерениями кратковременно нажимая кнопку РЕЖИМ можно выбрать цвет сплава, что позволит повысить достоверность диагностики.

По завершению измерения на индикаторе появится значение пробы в метрических единицах и каратах на русском и английском языках. Окончание измерения сопровождается звуковым сигналом.

Наименование: прибор «КРИСТАЛЛ — 1М».

Представляет собой электронный измерительный прибор, предназначенный для идентификации драгоценных камней.

При определенных навыках с помощью прибора можно различать (идентифицировать) алмазы, камни группы корундов и гранатов, камни группы стекол и хрусталя.

Принцип работы: принцип работы прибора Кристалл-1М основан на оценке теплопроводности минералов.

Теплопроводность — способность физических тел или (жидкостей, газов и твердых тел) передавать тепло. Теплопроводность можно оценить по скорости остывания или нагревания объектов.

Конструкция:

Прибор состоит из трех конструктивных узлов:

измерительного блока;

пробника с соединительным кабелем;

сетевого блока питания.

Корпус измерительного прибора выполнен из ударопрочного полистирола.

Пробник подключен к измерительному блоку неразъемным соединительным кабелем. В верхней части корпуса измерительного блока имеется съемная крышка, под которой находится полость для хранения пробника с соединительным кабелем.

На передней панели, слева внизу, находится переключатель, который может находиться в двух положениях: РАБ (РАБОТА) и ЗАР (ЗАРЯДКА). Справа от этого переключателя расположена кнопка с надписью ИЗМ (ИЗМЕРЕНИЕ). Над переключателем и кнопкой находятся светодиодные индикаторы красного цвета, которые загораются в режимах ЗАР и ИЗМ.

В правой верхней части прибора находится стрелочный гальванометр, по показаниям которого и осуществляется идентификация исследуемого образца. В средней части передней панели имеется четыре отверстия. Два верхних отверстия служат для установки камней без оправы, что позволяет зафиксировать их положение при измерениях. Через два нижних отверстия осуществляется доступ к калибровочным эталонам.

Прибор может работать от аккумулятора напряжением 9 В. Он размещен под задней крышкой корпуса измерительного блока.

Режимы работы:

Подготовка к измерениям при питании от аккумулятора:

установить переключатель в положение РАБ и кратковременно нажать кнопку ИЗМ. Раздастся кратковременный звуковой сигнал и индикатор начнет мигать. Это означает, что идет прогрев наконечника пробника;

через 45 секунд мигание прекратится и светодиодный индикатор начнет гореть постоянным светом, а стрелка гальванометра 4 установится в начало шкалы. Это означает, что прибор готов к измерениям.

При работе от аккумулятора прибор автоматически отключается через 3 — 3,5 минуты после нажатия кнопки ИЗМ. После чего требуется повторная подготовка к измерениям. Для этого надо вновь нажать кнопку ИЗМ.

Калибровка прибора и проведение измерений Проведение калибровки Целью калибровки является подстройка показаний прибора по данным измерения параметров эталонного (т.е. с заранее известными характеристиками) образца. В качестве эталонного образца используется специальная пластинка с покрытием, помещенная сразу под передней панелью прибора. К ней имеется доступ через отверстия в верхней панели прибора.

Для калибровки прибора необходимо выполнить следующие действия:

2) прижать на 2−3 секунды наконечник пробника к левому калибровочному эталону. При этом стрелка гальванометра не должна заметно отклоняться от нулевого положения;

3) прижать на 2−3 секунды наконечник пробника к правому калибровочному эталону. При этом стрелка гальванометра должна отклониться вправо и зайти немного за черный сектор;

4) если отклонения стрелки гальванометра для калибровочных эталонов такие как сказано в пунктах 2) и 3), то калибровка закончена. В противном случае перейти к пункту 5;

5) с помощью отвертки изменить настройку переменного резистора и повторить пункты 2) — 5) … и так до тех пор, пока не будут получены нужные результаты калибровки.

Работа с образцами После проведения калибровки можно переходить к идентификации неизвестных образцов.

Для каждого из предложенных преподавателем образцов необходимо провести идентификацию.

Процесс идентификации предполагает выполнение следующих операций:

1) протереть исследуемый образец. Взять оправу с образцом в руку. В случае отсутствия оправы установить образец в одно из специальных гнезд на передней панели прибора;

2) прижать наконечник пробника к грани образца на 2−3 секунды (желательно перпендикулярно поверхности);

3) визуально определить степень отклонения стрелки гальванометра. При этом возможны следующие выводы:

a) если стрелка отклонится в красный сектор, то исследуемый образец относится к алмазу;

b) если отклонение стрелки незначительно, то исследуемый образец относится к группе стекол, хрусталя или фианит;

c) если стрелка будет в пределах зеленого сектора, но отклонится более чем на 80% сектора, то исследуемый образец относится к группе корундов или гранатов;

Прибор обеспечивает правильные измерения при комнатной температуре. Поэтому необходимо нагретые образцы выдержать при комнатной температуре. Не следует долго держать образцы в руках.

4. Экспериментальная часть

Объекты исследования:

Цепочка из металла серого цвета;

Кольцо из желтого металла с ограненными камнями белого цвета;

Прозрачный многогранный объект овальной формы;

Металлическая ложка;

Таблица 1. Сравнительный анализ ТСТК

Резюме: выявлено, что самым универсальным прибором является «Карат», так как с его помощью можно определять, как драгоценные камни, так и драгоценные металлы.

Заключение

В ходе практической работы используются методические материалы и инструкции по эксплуатации, ознакомился с устройством и принципом работы приборов, и провел диагностику образцов драгоценных металлов и камней.

Были получены навыки для работы с техническими средствами таможенного контроля, предназначенные для диагностики драгоценных металлов и камней.

Таким образом, выявлено, что самым универсальным прибором является «Карат», так как с его помощью можно определять, как драгоценные камни, так и драгоценные металлы.