火花直讀光譜儀用于對金屬材料化學(xué)成分的精確定量檢測，目的在于對自身的材料有一個直接的了解，以便判斷是否合格。鋼鐵元素含量的測試是鋼鐵行業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)控制、質(zhì)量檢驗的傳統(tǒng)測試項目。
經(jīng)典的化學(xué)分析方法操作復(fù)雜、分析元素單一、分析過程時間長、消耗對環(huán)境潛在危害的化學(xué)試劑。鋼鐵冶煉爐前同步分析的快速分析需求，直接促使直讀光譜儀的發(fā)明。直讀光譜儀的發(fā)明和改進(jìn)的幾十年來，完美地實現(xiàn)了現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)對鋼鐵的元素含量分析速度快、元素種類豐富、成本低、環(huán)境友好等多方面需求，其他元素分析方法從未如此同時恰好滿足以上需求。目前，直讀光譜儀已是追求產(chǎn)品技術(shù)和質(zhì)量水平的鋼鐵冶煉、加工、整機(jī)企業(yè)的必選設(shè)備。
火花直讀光譜儀，適合壓鑄、熔鑄，鋼鐵或有色金屬行業(yè)的爐前金屬分析的要求，及金屬成分的快速定量分析，進(jìn)、出廠材料檢驗以及汽車、機(jī)械制造等行業(yè)的金屬材料分析。進(jìn)行煉爐前的快速分析以及中心實驗室的產(chǎn)品檢驗，可以用于多種基體分析：Al,Pb,Mg,Zn,Sn,Fe,Co,Ni,Ti,Cu等。
光電直讀光譜儀具有以下優(yōu)點：
1、爐中取的樣品只要打磨掉表面氧化皮，固體樣品即可放在樣品臺上激發(fā)，免去了化學(xué)分析鉆取試樣的麻煩。對于鋁及銅、鋅等有色金屬樣品而言，可用小車床車去表面氧化皮即可。
2、從樣品激發(fā)到計算機(jī)報出元素分析含量只需20-30秒鐘，速度非?？欤欣诳s短冶煉時間，降低成本。特別是對那些容易燒損的元素，更便于控制其最后的成份。
3、樣品中所有要分析的元素(幾個甚至十幾個)可以一次同時分析出來，對于牌號復(fù)雜的產(chǎn)品，要求分析元素愈多愈合算，經(jīng)濟(jì)效益好。
4、分析精度非常高，可以有效控制產(chǎn)品的化學(xué)成份，保證它能符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格，甚至可將合金成份控制到規(guī)格的中下限，以節(jié)省中間合金或鐵合金的消耗。
5、分析數(shù)據(jù)可以從計算機(jī)打印出來或存入軟盤中，作為永久性記錄。
從技術(shù)角度來看光電光譜分析，可以說至今還沒有比它能更有效的用于爐前快速分析的儀器。所以世界上冶煉、鑄造以及其他金屬加工企業(yè)均競相采用這類儀器成為一種常規(guī)分析手段，從保證產(chǎn)品質(zhì)量，及經(jīng)濟(jì)效益等方面，它是十分有利的分析工具。
光電直讀光譜儀是指應(yīng)用光電轉(zhuǎn)換接收方法作多元素同時分析的發(fā)射光譜儀器。
由于電感耦合高頻等離子體光源的廣泛使用，使光電直讀光譜儀在光譜儀中占有主要地位。
光電直讀光譜儀選擇應(yīng)注意以下事項：
(1)光源發(fā)生器的選擇
為進(jìn)行多種樣品和元素的分析，需要各種發(fā)生器。
同時測定多種元素時，根據(jù)測定范圍選一種激發(fā)方法。
火花光源比較適合于同時測定多種元素，如金屬中的合金成分和雜質(zhì)元素的定量分析。
電弧光源適用于測定樣品中的痕量成分。
低壓電容放電光源使電路參數(shù)變化達(dá)到從電弧到火花階段性變化，可用于多目的的分析。
(2)分光計的選擇
一般是根據(jù)分析元素及其測定范圍、鄰近譜線對分析線影響的程度等因素，考慮色散率、測定波長范圍和亮度來選定。
(3)分析線的選擇
分析元素和內(nèi)標(biāo)元素的譜線應(yīng)選擇受其他元素譜線及帶光譜等影響小、信噪比大的譜線。
光電直讀光譜儀是黑色金屬及有色金屬（鐵基、鋁基、銅基、鎳基等）材料中化學(xué)元素成份快速、精確、定量的分析儀器。
廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、鑄造、金屬、科研等領(lǐng)域，進(jìn)行冶煉爐前的在線分析以及中心實驗室的產(chǎn)品檢驗，是控制產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段之一。
光電直讀光譜儀又被稱為火花源原子發(fā)射光譜儀，所采用的原理是用火花的高溫使樣品中各元素從固態(tài)直接氣化并被激發(fā)而發(fā)射出各元素的特征波長，用光柵分光后，成為按波長排列的“光譜”，這些元素的特征光譜線通過出射狹縫，照射在對應(yīng)的光電倍增管光陰極上，光信號變成電信號，經(jīng)儀器的控制測量系統(tǒng)將電信號積分并進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，然后由計算機(jī)處理，計算出各元素的百分含量。其核心部件主要包括光源、分光系統(tǒng)、檢測器等。
如今，光電直讀光譜分析已成為一項成熟的分析技術(shù)，具有樣品處理簡單、分析速度快、分析精度高、多元素同時分析等特點，幾乎所有的鋼鐵企業(yè)、有色金屬企業(yè)、鑄造及機(jī)械加工企業(yè)，以及其他采用金屬及其合金進(jìn)行加工利用的行業(yè)都采用光電直讀光譜儀進(jìn)行生產(chǎn)過程及產(chǎn)品質(zhì)量控制。
光電直讀光譜儀在鑄造行業(yè)的應(yīng)用中，具有以下優(yōu)點：
1)定量范圍廣、準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性高等特點 光電直讀光譜儀定量分析范圍可從ppm—幾十%，非常適于微量、痕量分析。當(dāng)元素含量在0.1-1%或更低時，光電直讀光譜分析法其準(zhǔn)確度更優(yōu)于化學(xué)分析。另外，光電直讀光譜儀器分析，不存在人為誤差，穩(wěn)定性方面得到很大提高。
2)多功能、自動化和智能化特點 分析儀器正向智能化方向發(fā)展，發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)是：基于微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)分析儀器的自動化，通過計算機(jī)控制器和數(shù)字模型進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、運算、統(tǒng)計、處理，提高分析儀器數(shù)據(jù)處理能力，數(shù)字圖像處理系統(tǒng)實現(xiàn)了分析儀器數(shù)字圖像處理功能的發(fā)展。 光電直讀光譜儀已從傳統(tǒng)的經(jīng)典化學(xué)精密機(jī)械電子學(xué)結(jié)構(gòu)、實驗室內(nèi)人工操作應(yīng)用模式，轉(zhuǎn)化為光、機(jī)、電、算(計算機(jī))一體化、自動化的結(jié)構(gòu)，并正向更名副其實的智能系統(tǒng)發(fā)展(帶有自診斷、自控、自調(diào)、自行判斷決策等高智能功能)。多用途可擴(kuò)展的配置方式及多功能計算機(jī)軟硬件技術(shù)包括的模塊有：數(shù)據(jù)處理，曲線擬合，綜合計算，數(shù)據(jù)分析，自動控制，自診斷與報警，通信，聯(lián)網(wǎng)，定性分析、半定量分析等。大大地豐富了分析檢測者的應(yīng)用手段，并提高了生產(chǎn)效率，縮短企業(yè)交貨期。
3)多通道多元素同時分析檢測的快速化特點 光電直讀光譜儀可同時進(jìn)行多元素分析。直讀光譜法進(jìn)行爐前分析時，在數(shù)分鐘內(nèi)可同時得出鑄件中二、三十個元素的分析結(jié)果，有利于鑄造生產(chǎn)過程進(jìn)行中間控制，加速生產(chǎn)、提高了生產(chǎn)效率。
4)直接以固態(tài)分析，不需要復(fù)雜的前處理 光電直讀光譜儀分析樣品的處理比化學(xué)分析法簡單，從而大大地提高了分析速度。在對鑄件進(jìn)行分析檢測中，簡化了試樣前處理過程，只需簡單的將樣品表面磨平。取消了手工分析方法過程中的試樣粉碎、酸溶加熱分解、化學(xué)反應(yīng)、比色分析、人工讀數(shù)等繁雜流程。
5)節(jié)約添加元素，降低生產(chǎn)成本 光電直讀光譜儀能夠快速準(zhǔn)確的定量分析出樣品的化學(xué)成分，對于鑄造企業(yè)生產(chǎn)鑄件時，如不銹鋼的生產(chǎn)企業(yè)，能夠很好的將cr、ni的化學(xué)成分控制在客戶要求下限內(nèi)，達(dá)到節(jié)約添加元素，降低生產(chǎn)成本。同時，由于具備快速的進(jìn)行爐前定量分析，提高生產(chǎn)效率，為企業(yè)節(jié)約電費，降低生產(chǎn)成本。
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