光谱技术是一门历史久远的传统技术,从1666年牛顿第,一个色散实验开始,就注定了它的不朽。随着光电技术的发展,光电直读光谱仪成为光谱技术重要发展领域,成功造就了一个伟大的产业,为近现代的材料科学及其他科学领域的发展做出了重要贡献。世界上第,一台商品化光电直读光谱仪于1946年问世,到目前已经将近70年,光电直读光谱分析已成为一项成熟的分析技术,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的行业都利用光电直读光谱仪进行生产过程及产品质量控制。
近5年来的直读光谱仪行业的形态,有点像汽车产业的发展势态:国外产品及技术已经非常成熟,新技术的研究和整合活动处于低谷,迫于国内产品的竞争压力,部分厂商推出一些低成本低性能的产品,在一些传统的高端产品上,受制于成熟的技术平台和产品构架,会做一些小的改进和模块整合,以获得少量的差异化,没有革命性技术平台和产品结构的改进;而国内的产品和技术虽然涉足行业也有几十年的时间,但真正有所发展的,也就十年时间左右,而获得较大发展的,恰恰是最近5年的时间里。国内产品技术仍处于追随阶段,品牌影响力还不够,要想获得发展,必要提升技术和性能等级,达到国际同等的层次。
光电直读光谱仪的原理特点
由于各种元素的原子结构不同,在光源的激发作用下,试样中每种元素都发射自己的特征光谱。光电直读光谱仪就是通过对导电样品施加能量而激发元素的外层电子,电子跃迁产生元素固有的特征光谱,利用特征光谱进行定性、定量的分析仪器。在铸造行业的应用中,具有以下优点:
1)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。
2)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。
国内大多数铸造及大型钢铁企业通过引进国外先进仪器迅速提高了分析检测装备水平。在企业铸件主体生产体系,通常采用光电直读光谱仪(OES),X荧光光谱仪(XRF)这两类仪器,实施所谓的仪器化分析改进。这类仪器是一种利用物理电能激发,使试样中不同化学元素原子发生能级跃迁而产生不同光谱,并使其转换为电信号进行定量检测的大型精密仪器。
目前,光电直读光谱仪已成为铸件化学成分分析的首,选仪器,X荧光光谱分析仪则是生铁和其它矿类样化学成分分析的首,选仪器。由于这类仪器集光、机、电、算(计算机)等方面的最,新技术于一体,配备相当精密的物理与几何光学系统,精密机械系统,电子传感测量系统,计算机控制与数据处理及人机界面系统。使其具有的选择性好、灵敏度、准确性、稳定性高的性能,又具快速化、自动化、智能化、多功能的特点。