光電直讀光譜儀在鑄造行業(yè)的發(fā)展應(yīng)用

鑄造是獲得機(jī)械產(chǎn)品毛坯的主要方法之一，是機(jī)械工業(yè)重要的基礎(chǔ)工藝， 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的位買。當(dāng)前工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家鑄造技術(shù)的發(fā)展歸納起來大致有四個(gè)目標(biāo)，即：①保護(hù)環(huán)境，減少以至消除污染：②提高鑄件質(zhì)量和可靠性，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)近終形鑄件；③降低生產(chǎn)成本：④縮短交貨期。傳統(tǒng)的鑄鐵分析檢測(cè)過程，是以手工化學(xué)分析也就是人們常說的"濕法分折"方法為主的。這種公析方法過程長(zhǎng)，強(qiáng)度高，功能單一，穩(wěn)定性差、人為誤差大，已經(jīng)不能滿足時(shí)代的要求，也很難幫助企業(yè)達(dá)到以上四大目標(biāo)。儀器科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大大縮短了分析時(shí)間，減少了人為誤差及廢品率，很好的促進(jìn)了以上四個(gè)生產(chǎn)目標(biāo)的形成與發(fā)展。近年來，儀器分析法在鑄造行業(yè)化學(xué)成分分析中得到廣泛應(yīng)用。

國(guó)內(nèi)大多數(shù)鑄造及大型鋼鐵企業(yè)通過引進(jìn)品質(zhì)高的儀器迅速提高了分析檢測(cè)裝備水乎。在企業(yè)鑄件主體生產(chǎn)體系，通帶采用光電直讀光譜儀(OES)，X熒光光造儀(XRF），這兩類儀器，實(shí)施所謂的儀器化分析改進(jìn)。這類儀器是一種利用物理電能激發(fā)，使試樣中不同化學(xué)元素原子發(fā)生能級(jí)躍遷而產(chǎn)生不同光譜，并使其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行定量檢測(cè)的大型精密儀器。

目前，光電直讀光譜儀已成為鑄件化學(xué)成分分析的優(yōu)質(zhì)儀器，X熒光光譜分析儀則是生鐵和其它礦類樣化學(xué)成分分析的優(yōu)先選擇的儀器。由于這類儀器集光、機(jī)、電、算（計(jì)算機(jī)）等方面的新技術(shù)于一體，配備相當(dāng)精密的物理與幾何光學(xué)系統(tǒng)，精密機(jī)械系統(tǒng)，電子傳感測(cè)量系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)控制與數(shù)據(jù)處理及人機(jī)界面系統(tǒng)。使其具有的選擇性好、靈敏度、準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性高的性能，又具快速化、自動(dòng)化、智能化、多功能的特點(diǎn)。

二、光電直讀光譜儀的原理及特點(diǎn)

由于各種元素的原子結(jié)構(gòu)不同，在光源的激發(fā)作用下，試樣中每種元素都發(fā)射自己的特征光譜，光電直讀光譜儀就是通過對(duì)導(dǎo)電樣品施加能量而激發(fā)元素的外層電子，電子躍遷產(chǎn)生元素固有的特征光譜，利用特征光譜進(jìn)行定性、定量的分析儀器。在鑄造行業(yè)的應(yīng)用中，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、多通道多元素同時(shí)分析檢測(cè)的快速化特點(diǎn)

光電直讀光譜儀可同時(shí)進(jìn)行多元素分析。直讀光譜法進(jìn)行爐前分析時(shí)，在數(shù)分鐘內(nèi)可同時(shí)得出鑄件中二、三十個(gè)元素的分析結(jié)果，有利于鑄造生產(chǎn)過程進(jìn)行中間控制，加速生產(chǎn)、提高了生產(chǎn)效率。

2、直接以固態(tài)分析，不需要復(fù)雜的前處理

光電直讀光譜儀分析樣品的處理比化學(xué)分析法簡(jiǎn)單，從而大大地提高了分析速度，在對(duì)鑄件進(jìn)行分析檢測(cè)中簡(jiǎn)化了試樣前處理過程，只需簡(jiǎn)單的將樣品表面磨平。取消了手工分析方法過程中的試樣粉碎、酸溶加熱分解化學(xué)反應(yīng)、比色分析、人工讀數(shù)等繁雜流程。

3.節(jié)約添加元素，降低生產(chǎn)成本

光電直讀光譜儀能夠快速準(zhǔn)確的定量分析出樣品的化學(xué)成分，對(duì)于鑄造企業(yè)生產(chǎn)鑄件時(shí)，如不銹鋼的生產(chǎn)企業(yè)，能夠很好的將 Cr、Ni 的化學(xué)成分拉制在客戶要求下限內(nèi)，達(dá)到節(jié)約添加元素，降低生產(chǎn)成本。同時(shí)，由于具備快速的進(jìn)行爐前定量分析，提高生產(chǎn)效率，為企業(yè)節(jié)約電費(fèi)，降低生產(chǎn)成本。

4、多功能、自動(dòng)化和智能化特點(diǎn)

分析儀器正向智能化方向發(fā)展，發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)是：基于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)分析儀器的自動(dòng)化，通過計(jì)算機(jī)控制器和數(shù)字模型進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，運(yùn)算、統(tǒng)計(jì)、處理，提高分析儀器數(shù)據(jù)處理能力，數(shù)字圖像處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了分析儀器數(shù)字圖像處理功能的發(fā)展。

光電直讀光譜儀已從傳統(tǒng)的經(jīng)典化學(xué)精密機(jī)械電子學(xué)結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)人工操作應(yīng)用模式，轉(zhuǎn)化為光，機(jī)、電、算(計(jì)算機(jī))一體化、自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)，并正向更名副其實(shí)的智能系統(tǒng)發(fā)展(帶有自診斷、自控，自調(diào)-自行判斷決策等高智能功能)。多用途可擴(kuò)展的配置方式及多功能計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)包括的模塊有：數(shù)據(jù)處理，曲線擬合，綜合計(jì)算，數(shù)據(jù)分析，自動(dòng)控制，自診斷與報(bào)警，通信，聯(lián)網(wǎng)，定性分析、半定量分析等。大大地豐富了分析檢測(cè)者的應(yīng)用手段，并提高了生產(chǎn)效率，縮短企業(yè)交貨期。

5、定量范圍廣，準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性高等特點(diǎn)

光電直讀光譜儀定量分析范圍可從 ppm-百分之幾十．非常適于微量，痕量分析。當(dāng)元素含量 在0.1-1%或更低時(shí)，光電直讀光譜分析法其準(zhǔn)確度更優(yōu)于化學(xué)分析。另外，光電直讀光譜儀器分析，不存在人為誤差，穩(wěn)定性方面得到很大提高。