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手持式光譜儀分析鑄鐵化學成份偏差原因

用光譜儀進行爐前鐵水化學元素含量分析,是近年來鑄造行業(yè)爐前鐵水化學成份控制的主要手段。光譜儀分析具有很多優(yōu)點:速度快,從試樣的制作到光譜儀分析結束僅需2~3分鐘;精i確度高,當鐵水化學元素含量在光譜儀分析范圍內時分析偏差≤1%;分析化學元素種類全,可根據需要分析任何化學元素:操作簡單,只要經過短期培訓即會操作。

雖然光譜儀分析偏差正常規(guī)定≤1%,但我們在實際操作中偏差常大于1%達到5%甚至更高。這種偏差常發(fā)生在:試樣不同部位的光譜儀分析、同一個試樣在不同的光譜儀上分析、同一個試樣用手工和光譜儀對比方分析。針對偏差我們進行了研究分析,總結出主要由以下幾方面原因造成的以及相應的改正措施。

試樣原因及改正措施

一般而言,z大的誤差來源于試樣本身。

1 光譜儀分析采用的試樣應為白口試樣而不能為灰口試樣。

因為灰口試樣被光譜儀激發(fā)時由于表層電阻大,不易被電流擊穿,從而影響分析,得到的值偏低

2 準備激發(fā)時,試樣溫度應為室溫(≤20℃)。

3 試樣面積應大于火花激發(fā)臺激發(fā)孔,必須有

關于選擇直讀光譜儀的分析

目前，直讀光譜儀器應用很廣泛，那么，如何選擇一臺適合自己的光譜儀呢？今天我就從各種光譜儀的特點出發(fā)，給大家簡要介紹一下。

根據檢測器的不同，火花直讀光譜儀分為PMT（光電倍增管）、CCD（電荷耦合器）和PMT/CCD混合型。

PMT具有噪聲低、靈敏度高、響應速度快等優(yōu)點，因此，PMT型的光譜儀具有穩(wěn)定性好、檢出限低、準確度高等優(yōu)點。需要測量純金屬或者對痕量元素要求比較高的客戶可以考慮PMT型光譜儀。由于每個PMT只能測量一條譜線，且材料成本大、調試工藝復雜技術性強，因此這種光譜儀的價格也是貴的。

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直讀光譜儀的構成

直讀光譜儀是一種通過檢測樣品被激發(fā)后的原子光譜強度來得到樣品各元素含量的分析儀器。目前，光譜類儀器的光學系統(tǒng)大體可以下列四類：1.棱鏡分光系統(tǒng)、2.平面光柵分光系統(tǒng)、3.凹面光柵分光系統(tǒng)、4.中階梯光柵分光系統(tǒng)。其中，由于凹面光柵在光路中兼具色散和聚焦兩種作用，可以使光譜儀的光路更加緊湊，因此被絕大多數直讀光譜儀所采用。

一、激發(fā)系統(tǒng)

激發(fā)系統(tǒng)是直讀光譜儀中一個極為重要的組成部分，它的作用是給樣品提供激發(fā)所需要的能量，使樣品發(fā)光，以便后續(xù)檢測。每種元素激發(fā)后發(fā)出的光具有特征譜線，這些譜線的強度與樣品中的含量之間具有函數關系。  

樣品中一般含有多種元素，不同的元素會發(fā)不同的光。但是這些光全部雜糅在一起，接下來的一步就是把這些復合光分解成單色光。

直讀光譜儀的分類

分光系統(tǒng)

分光系統(tǒng)是光譜儀器的核心。在直讀光譜儀中普遍使用的是帕邢-龍格裝置，其作用是把不同波長的復合光進行色散變成單色光。這些單色光與特定元素有特定聯(lián)系（如鈉的焰色反應），而光強度可以被直接檢測出來。

三、檢測系統(tǒng)

檢測系統(tǒng)的核心部件是檢測器，常見的檢測器是PMT（光電倍增管）和CCD（電感耦合裝置）。CCD主要針對有色金屬合金材料的常量分析（C、S、P、N等非金屬測量不適合），而PMT主要在黑色金屬的測試方面表現(xiàn)出色（非金屬元素分析比較可靠），對于純度較高的有色金屬測試其微量雜質含量也是首i選。

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火花直讀光譜儀制樣要求：

一般情況下，鋁、銅等有色金屬基體的試樣需要車或銑，鐵、鎳等黑色金屬基體的試樣可以磨制（鑄態(tài)試樣需要先切割）。要求磨制后的樣品表面平整潔凈、紋路清晰、溫度適宜。另外，不同基體的樣品盡量不要在同一砂紙制樣。

其中鑄鐵必須白口化后才能分析，白口化時應注意以下幾點：

1、不要澆鑄過快，避免偏析；

2、一般多用樣模澆鑄，樣模盡量取直徑35-40mm，厚6-8mm，這樣試樣冷卻快，白口好，待鐵水澆后30秒左右取出，開水澆再冷水冷。

儀德直讀光譜儀在鑄造行業(yè)的真正作用

把材料的冶煉看做是煉金術，加入各種元素，合成不同性質的金屬，但是我們的成品沒有那么明顯可以看出來成功沒有，所以為了進一步對材料進行分析，德儀火花直讀光譜儀出現(xiàn)了。當然不只是它，還有很多分析儀器小伙伴出現(xiàn)，比如紅外線碳硫分析儀。

但是儀德火花直讀光譜儀占據大部分市場，為何？因為他的一些優(yōu)點讓它在客戶需求上有較大市場，使得它流通性廣。

所以儀德德火花直讀光譜儀在鑄造，冶煉以及其他金屬加工企業(yè)中必不可少，作為一種分析手段，一下子可以測出多種元素的含量，成為在品質工藝上至關重要的工具。