直读光谱仪在分析中的应用 使用灵活 分析速度快

钢研纳克检测技术股份有限公司

火花直读光谱仪是对金属材料中元素进行快速定量分析的有力工 具。该分析技术具有分析速度快，准确度高，操作简便的特点，使其在钢铁厂，各种金属冶炼厂，铸造厂等得到了广泛应用，主要包括对金属冶炼和加工过程中的工艺控制，进厂原料检验，中间产品和成品的。

将复色分解为光谱并进行记录的精密光学仪器。在可见光和紫外光区域，过去常用照像法记录光谱，所以亦称摄谱仪。在红外区域，一般用光敏或热敏元件逐点记录，故有红外分光的名称。现在在各个波段均有采用光电接收和记录的方法，比较直接、灵敏，这类仪器称为“光电直读光谱仪”。光谱仪是上述各类仪器的总称。

碳素钢是近代工业中使用早、用量的基本材料。目前碳素钢的产量在各国钢总产量中的比重，约保持在80%左右，它不仅广泛应用于建筑、桥梁、铁道、车辆、船舶和各种机械制造工业，而且在近代的石油化学工业、海洋开发等方面，也得到大量使用。世界各工业国家，在努力增加低合金高强度钢和合金钢产量的同时，也非常注意改进碳素钢质量。火花原子发射光谱分析法是一项成熟的分析技术，能够准确快速的测定材料的成分含量，从而实现材料质量的判定，能实现多元素含量的同时定量分析，操作简单快速，完全可以满足工业生产要求。本文采用钢研纳克技术有限公司生产的Labspark750型火花光谱仪对生产样品进行分析比对实验，得到火花直读光谱仪分析中低合金钢中各元素准确含量的方法。

所有直读光谱仪都可以达到ppm级的精度吗？

直读的线是小于100ppm，也就是达到小数点后三位，0.001，的元素0.01%或以上可以出元素含量，可以精度为万分之一。并不是所有直读光谱仪的限都是一样的，不同厂家不同机型所达到的精度不同。

光谱分析是根据物质的光谱来鉴别物质，确定它的化学组成和相对含量，是一种灵敏快速的分析方法。生产过程的各个环节中，为了把控质量，保证成品符合出厂和验收要求，都离不开实时的化学成分。

直读光谱仪原理

直读光谱仪原理是样品经过电弧或火花，每种元素发射光谱谱线强度正比于样品中该元素含量，通过发射光谱强度的能量大小来分析各元素的含量。

原子发射光谱分析所采用的原理是用电弧（或火花）的高温使样品中各元素从固态直接汽化放电激发成原子蒸汽，当物质受到外界能量（电能和热能）的作用时，核外电子就跃迁到高能级，处于高能态（激发态）电子是不稳定的，激发态原子可存在的时间约为10-8秒，它从高能态跃迁到基态，或较低能态时，把多余的能量以光的形式释放出来。激发而发射出各元素的特征波长，因为每一种元素的基态是不相同的，激发态也是不一样的，所以发射的光子是不一致的，也就是波长不相同的。

依据波长可以决定是哪一种元素，这就是光谱的定性分析。另一方面谱线的强度是由发射该谱线的光子数目来决定的，光子数目多则强度大，反之则弱，而光子的数目又和处于基态的。

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，射入各自的感光器件，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，并打印各元素的百分含量。

光电直读光谱仪虽然本身测量准确度很高，但测定试样中元素含量时，所得结果与真实含量通常不一致，存在一定误差，并且受诸多因素影响，有的材料本身含量就很低。有下面几种情况，在时可能产生误差。

，标样对光谱仪结果精度的影响，标样和试样的含量和化学组成不完全相同时，可能引起基体线和分析线的强度改变。

*二，标样与试样的物理性能不完全相同时，激发特征谱线会有差别从而产生系统误差。

*三，浇注的钢样经过退火，淬火，回火，热轧，锻压状态的钢样金属组织结构不相同时，测出的数据会有差别。

*四，熔炼过程中加入脱氧剂，去硫磷剂，混入未知合金元素，引起未知元素谱线的重叠干扰。

*五，样品的元素分布不均匀，导致分析结果不同。

以上几点是直读光谱仪精度产生误差的原因，若能避免，光谱仪的使用会更加方便。

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