光電直讀光譜分析是利用工作曲線來測定試樣中元素的含量的。只有在工作曲線能準確反映樣品中元素含量與譜線強度之間關系,才能得到準確的分析結果,標樣質量的好壞,直接影響工作曲線位置的確定,從而影響分析的準確度。為此對標準樣做如下具體要求。
1、組成標樣的各元素的含量要準確,化學定值結果要準確可靠。
2、標樣中的各組成分要分布均勻?;瘜W成分的均勻性和光譜均勻性要好。
3、標樣和分析試樣的組成要基本一致。這是考慮到分析工作中第三元素存在的影響,然而第三元素可以在一定范圍內變化,但不一定影響分析結果,這個范圍要通過實驗來確定。
4、標樣與分析試樣的組織結構力求一致,因為組織結構的不同,可能引進分析誤差,影響大小,需要通過實驗來確定。
5、一套標樣中分析元素的含量范圍應比需要分析的含量范圍寬。在各號標樣中的內標元素含量變化要小。
6、組成一套標樣的分析元素含量要有良好的均勻分布,要適合光電光譜分析的需要。
7、標樣的形狀尺寸與分析試樣相似。
8、曲線標樣經(jīng)激發(fā)以后,成線性要非常好。
9、標樣用于分析工作以前,特別是經(jīng)過煉,鍛、軋、退火的標樣,要經(jīng)過考核以后或經(jīng)過(與 化學)平行分析,確定標樣是否能夠投人生產(chǎn)。
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)將電信號積分并進行模/數(shù)轉換,然后由計算機處理,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,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)、鑄造及機械加工企業(yè),以及其他采用金屬及其合金進行加工利用的行業(yè)都采用光電直讀光譜儀進行生產(chǎn)過程及產(chǎn)品質量控制。
光電直讀光譜儀在鑄造行業(yè)的應用中,具有以下優(yōu)點:
1)定量范圍廣、準確性及穩(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。當元素含量在0.1-1%或更低時,光電直讀光譜分析法其準確度更優(yōu)于化學分析。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:基于微電子技術和計算機技術的應用實現(xiàn)分析儀器的自動化,通過計算機控制器和數(shù)字模型進行數(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)典化學精密機械電子學結構、實驗室內人工操作應用模式,轉化為光、機、電、算(計算機)一體化、自動化的結構,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、自行判斷決策等高智能功能)。多用途可擴展的配置方式及多功能計算機軟硬件技術包括的模塊有: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行多元素分析。直讀光譜法進行爐前分析時,在數(shù)分鐘內可同時得出鑄件中二、三十個元素的分析結果,有利于鑄造生產(chǎn)過程進行中間控制,加速生產(chǎn)、提高了生產(chǎn)效率。
4)直接以固態(tài)分析,不需要復雜的前處理 光電直讀光譜儀分析樣品的處理比化學分析法簡單,從而大大地提高了分析速度。在對鑄件進行分析檢測中,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、化學反應、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確的定量分析出樣品的化學成分,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的化學成分控制在客戶要求下限內,達到節(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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