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光电直读光谱仪的工作原理分析如下 光电直读光谱仪工作原理

时间:2025-04-12 19:19:04  来源:  作者:

    光电直读光谱仪又被称为火花源原子发射光谱仪,所采用的原理是用火花的高温使样品中各元素从固态直接气化并被激发而发射出各元素的特征波长,用光栅分光后,成为按波长排列的“光谱”,这些元素的特征光谱线通过出射狭缝,照射在对应的光电倍增管光阴极上,光信号变成电信号,经仪器的控制测量系统将电信号积分并进行模/数转换,然后由计算机处理,计算出各元素的百分含量。其核心部件主要包括光源、分光系统、检测器等。ba6检测VBA

    如今,光电直读光谱分析已成为一项成熟的分析技术,具有样品处理简单、分析速度快、分析精度高、多元素同时分析等特点,几乎所有的钢铁企业、有色金属企业、铸造及机械加工企业,以及其他采用金属及其合金进行加工利用的行业都采用光电直读光谱仪进行生产过程及产品质量控制。ba6检测VBA

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    光电直读光谱仪在铸造行业的应用中,具有以下优点:ba6检测VBA

    1)定量范围广、准确性及稳定性高等特点 光电直读光谱仪定量分析范围可从ppm—几十%,非常适于微量、痕量分析。当元素含量在0.1-1%或更低时,光电直读光谱分析法其准确度更优于化学分析。另外,光电直读光谱仪器分析,不存在人为误差,稳定性方面得到很大提高。ba6检测VBA

    2)多功能、自动化和智能化特点 分析仪器正向智能化方向发展,发展趋势主要表现是:基于微电子技术和计算机技术的应用实现分析仪器的自动化,通过计算机控制器和数字模型进行数据采集、运算、统计、处理,提高分析仪器数据处理能力,数字图像处理系统实现了分析仪器数字图像处理功能的发展。 光电直读光谱仪已从传统的经典化学精密机械电子学结构、实验室内人工操作应用模式,转化为光、机、电、算(计算机)一体化、自动化的结构,并正向更名副其实的智能系统发展(带有自诊断、自控、自调、自行判断决策等高智能功能)。多用途可扩展的配置方式及多功能计算机软硬件技术包括的模块有:数据处理,曲线拟合,综合计算,数据分析,自动控制,自诊断与报警,通信,联网,定性分析、半定量分析等。大大地丰富了分析检测者的应用手段,并提高了生产效率,缩短企业交货期。ba6检测VBA

    3)多通道多元素同时分析检测的快速化特点 光电直读光谱仪可同时进行多元素分析。直读光谱法进行炉前分析时,在数分钟内可同时得出铸件中二、三十个元素的分析结果,有利于铸造生产过程进行中间控制,加速生产、提高了生产效率。ba6检测VBA

    4)直接以固态分析,不需要复杂的前处理 光电直读光谱仪分析样品的处理比化学分析法简单,从而大大地提高了分析速度。在对铸件进行分析检测中,简化了试样前处理过程,只需简单的将样品表面磨平。取消了手工分析方法过程中的试样粉碎、酸溶加热分解、化学反应、比色分析、人工读数等繁杂流程。ba6检测VBA

    5)节约添加元素,降低生产成本 光电直读光谱仪能够快速准确的定量分析出样品的化学成分,对于铸造企业生产铸件时,如不锈钢的生产企业,能够很好的将cr、ni的化学成分控制在客户要求下限内,达到节约添加元素,降低生产成本。同时,由于具备快速的进行炉前定量分析,提高生产效率,为企业节约电费,降低生产成本。ba6检测VBA

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关于光电直读光谱仪的选择介绍

    光电直读光谱仪是指应用光电转换接收方法作多元素同时分析的发射光谱仪器。ba6检测VBA

    由于电感耦合高频等离子体光源的广泛使用,使光电直读光谱仪在光谱仪中占有主要地位。ba6检测VBA

    光电直读光谱仪选择应注意以下事项:ba6检测VBA

    (1)光源发生器的选择ba6检测VBA

    为进行多种样品和元素的分析,需要各种发生器。ba6检测VBA

    同时测定多种元素时,根据测定范围选一种激发方法。ba6检测VBA

    火花光源比较适合于同时测定多种元素,如金属中的合金成分和杂质元素的定量分析。ba6检测VBA

    电弧光源适用于测定样品中的痕量成分。ba6检测VBA

    低压电容放电光源使电路参数变化达到从电弧到火花阶段性变化,可用于多目的的分析。ba6检测VBA

    (2)分光计的选择ba6检测VBA

    一般是根据分析元素及其测定范围、邻近谱线对分析线影响的程度等因素,考虑色散率、测定波长范围和亮度来选定。ba6检测VBA

    (3)分析线的选择ba6检测VBA

    分析元素和内标元素的谱线应选择受其他元素谱线及带光谱等影响小、信噪比大的谱线。ba6检测VBA

    光电直读光谱仪是黑色金属及有色金属(铁基、铝基、铜基、镍基等)材料中化学元素成份快速、精确、定量的分析仪器ba6检测VBA

    广泛应用于冶金、机械、铸造、金属、科研等领域,进行冶炼炉前的在线分析以及中心实验室的产品检验,是控制产品质量的有效手段之一。ba6检测VBA

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标签: 光电直读光谱仪
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光电直读光谱仪模块的种类和特点

  1、激发系统:  (1)高能预燃低压火花激发光源+高纯氩气激发气氛:采用高能预燃,大幅降低了样品组织结构对原子化结果的影响  (2)高压火花激发光源+高纯氩气激发气氛:采集光强不稳定  (3)低压火花激发光源+高纯氩气激发气氛:对同一样品光强稳定,但是对于样品组织结构对原子化的影响无能为力  (4)直流电弧激发光源+高纯氩气激发气氛:对样品中的痕量元素光谱分辨率和检出限有好效果。  5)数控激发光源+高纯氩气激发气氛:按照样品中各元素的光谱特性,把激发过程分为灵活可调的几个时间段,每段时间只针对某几个情况相近的元素给出较佳的激发状态进行激发,并仅采集这几个元素。把各元素的激发状态按照试验情况进行分类讨论)  2、光学系统:  (1)帕邢-龙格光学系统(固定光路,凹面光栅及排列在罗兰轨道上的固定出射狭缝阵列):光学系统结构稳定,笨重,体积大。  (2)中阶梯光栅交叉色散光学系统(采用双单色器交叉色散技术,达到了高级次同级的高分辨率,同时又用二次色散解决了光谱的级次重叠问题):体积小,分辨率高,一般采集接固体成像系统。  3、测控系统:  (一)测量系统:  (1)光电倍增管+积分电路+模数转化电路:一般作为帕邢-龙格光学系统或C-T光学系统的光谱采集器,一个光电倍增管加上之后的电路只能采集一根谱线的强度。  (2)CCD/CID检测器+DSP:一般作为中阶梯光栅交叉色散光学系统的采集器,灵敏度略低于光电倍增管,但是可做全谱采集。  (二)控制:  (1)多层光电隔离的激发控制+光路控制+采集控制  (2)采用高抗干扰的通讯协议进行可又数据反馈的高效率控制。  4、计算机软件及数据处理系统:  (1)内标法  (2)通过标准物质绘制曲线。  (3)通过PDA技术筛选数据。  (4)通过软件通道的测量数据进行背景、以及第三元素干扰的去干扰运算。  (5)通过控制样品找回仪器的漂移量。ba6检测VBA

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