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發(fā)布日期:2022-05-30 點(diǎn)擊率:19
目前常用的光源有以下兩種:一類(lèi)是經(jīng)典光源包括電弧及火花光源,其中以高壓控波光源、低壓火花高速光源和高能預(yù)火花光源在冶金分析中得到廣泛應(yīng)用,一類(lèi)是等離子體光源居多,在不同領(lǐng)域中得到普遍采用。
光譜分析常用光源有以下幾種放電方式:
1、高能預(yù)火花放電電流可達(dá)150安和燃燒時(shí)間為150微秒,這樣使試樣中燃燒斑點(diǎn)內(nèi)的組織結(jié)構(gòu)更加均勻,由此來(lái)消除元素之間干擾及元素之間結(jié)合等效應(yīng)。
2、火花型放電對(duì)大多數(shù)元素重現(xiàn)性好。
3、電弧型放電重現(xiàn)性要比火花放電差2—3倍,但對(duì)痕量元素檢出限要低得多。
因此在選擇光源時(shí)應(yīng)盡量滿足以下要求:
1、高靈敏度,隨著樣品中元素濃度微小變化,其檢出的信號(hào)有較大的變化;
2、低檢出限,能對(duì)微量及痕量成分進(jìn)行檢驗(yàn);
3、良好的穩(wěn)定性,試樣能穩(wěn)定的蒸發(fā)、原子化和激發(fā),使結(jié)果具有較高的精密度:
4、譜線強(qiáng)度與背景強(qiáng)度之比大(信噪比大);
5、分析速度快,預(yù)燃時(shí)間短;
6、構(gòu)造簡(jiǎn)單,容易操作,安全;
7、自吸收效應(yīng)小,校準(zhǔn)曲線的線性范圍寬。
光源激發(fā)條件的選擇,要根據(jù)分析對(duì)象經(jīng)過(guò)試驗(yàn)來(lái)決定。對(duì)于不同的試樣在不同的光源下其預(yù)燃時(shí)間是不一樣的,這主要取決于試樣在火花放電時(shí)的蒸發(fā)過(guò)程,它不僅與光源的能量、放電氣氛密切有關(guān)以外,還與試樣組成、結(jié)構(gòu)狀態(tài)、夾雜物種類(lèi)、大小等等密切有關(guān)。
在氬氣氣氛中的火花放電一般可以分為兩種極端狀態(tài):濃縮放電和擴(kuò)散放電。當(dāng)放電是在金屬相上進(jìn)行時(shí)稱(chēng)濃縮放電,當(dāng)放電是在非金屬相上進(jìn)行時(shí)稱(chēng)擴(kuò)散放電。在氬氣中放電時(shí),產(chǎn)生擴(kuò)散放電的主要原因有以下三個(gè)方面:
1、氬氣的純度;
2、氬氣的出入口管道或放電室的泄露是使放電過(guò)程中引入氧氣的第二個(gè)來(lái)源:
3、樣品本身是使放電過(guò)程中引入氧氣的第三個(gè)來(lái)源(如夾雜物,氣泡和裂紋等);在氬氣中放電時(shí),氬氣壓力,氬氣流量及沖洗時(shí)間也均影響光電光譜分析的結(jié)果。
基體效應(yīng)又稱(chēng)共存元素、第三元素或伴隨物效應(yīng),主要是指除了分析物以外存在于樣品中所有其他成分的影響,是光譜分析中引起譜線強(qiáng)度變化,使分析結(jié)果產(chǎn)生誤差的主要原因,這種效果應(yīng)又稱(chēng)干擾效應(yīng),是光譜分析中為復(fù)雜的問(wèn)題。
在實(shí)際工作中,由于分析試樣和標(biāo)樣的冶煉過(guò)程和物理狀態(tài)的差異,常使校準(zhǔn)曲線發(fā)生變化,通常標(biāo)樣多為鍛造和軋制狀態(tài),而分析樣品多為澆鑄狀態(tài),為避免試樣的冶金狀態(tài)變化給分析帶來(lái)的影響,常用一個(gè)與分析試樣的冶金過(guò)程和物理狀態(tài)一致的控制試樣,用于控制試樣的分析結(jié)果。
在光譜分析中,取樣方法及其對(duì)樣品的處理是至關(guān)重要的,它直接影響分析的精度和準(zhǔn)確度。在爐前分析時(shí),對(duì)爐中鑄態(tài)鋼樣采取快速紅切,發(fā)現(xiàn)樣品有裂紋、夾雜和氣孔須重新取樣。遇低碳鋼將紅料放入流水中急冷,促使樣品組織結(jié)構(gòu)形成馬氏體和奧氏體,保證碳的分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。遇高碳樣品切割后反要采取暖冷,以免產(chǎn)生裂縫。鑄鐵和球墨鑄鐵分析,必須使分析樣品進(jìn)行充分的白口化,要求取樣標(biāo)準(zhǔn)化,如取樣溫度、脫模時(shí)間、冷卻速度。分析不同的材料,選用不同性質(zhì)的研磨工具也很重要。一般采用氧化鋁砂輪片,其顆粒是中等的,不要過(guò)細(xì)。樣品表面要去掉0、5~1、5毫米,因?yàn)闃悠繁砻嫜趸瘜油斐慑e(cuò)誤的分析結(jié)果,尤其是對(duì)碳的分析結(jié)果更為顯著。
總之,檢測(cè)分析誤差總是存在的,重要是要正確的對(duì)待它,消除它。對(duì)于光電光譜分析來(lái)說(shuō),誤差的產(chǎn)生主要是來(lái)自以下五個(gè)方面因素的變化:
人:操作者的質(zhì)量意識(shí),技術(shù)水平,熟練程度及身體素質(zhì)。
設(shè)備:設(shè)備維護(hù)是至關(guān)重要的,光源的性能及再現(xiàn)性,氬氣系統(tǒng)的穩(wěn)定程度,試樣加工設(shè)備及其保養(yǎng)狀況。
試樣:待測(cè)試樣成分的均勻性,代表性,熱處理狀態(tài)及組織結(jié)構(gòu)狀態(tài)。標(biāo)準(zhǔn)試樣和控制試樣成分的均勻性,成分含量標(biāo)準(zhǔn)值的可靠性,組織結(jié)構(gòu)的同一性。磨制樣品的方法及其效果都是關(guān)鍵。
分析方法:校準(zhǔn)曲線的制作及其擬合程度,標(biāo)準(zhǔn)化的過(guò)程及其效果,控樣的選擇及定值都要嚴(yán)格操作。
環(huán)境:控制好分析室的溫度、濕度、電磁干擾和清潔條件等。有了一個(gè)穩(wěn)定的操作環(huán)境,儀器的穩(wěn)定性才會(huì)好。
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