当前,国内冶金、铸造、机械等行业的用户为分析金属材料中除碳硫以外的微量元素成分时,可使用的仪器有以下几类。
1.光谱分析仪。
优点是一次可以分析多种元素,精度较高。缺点是价格太高,一套几十万到上百万,所以目前只有少数大型企业使用。
2.分光光度计。优点是检测波长选择方便,价格不高。
缺点是检测结果不能直接显示(要换算);没有曲线建立调用功能,检测不同元素每次要重新定标;比色皿放入和倒出液体不方便;
对操作人员的化学分析基础知识要求高,因此不能适应企业现场在线检测分析的需要。
3.比色元素分析仪。
优点是使用方便,价格也不高,对操作人员的化学分析基础要求不高,因此被广泛用于企业生产检验现场分析。但由于其产生的历史原因,存在以下先天性缺陷。
光电比色金属元素分析仪是我国在上世纪60年代适应钢铁冶金五大元素(碳、硫、硅、锰、磷)的现场在线检测分析的需要而发展起来的。
检测硅、锰、磷研制了元素分析仪(当时叫三元素,三个通道分别预设固定波长检测硅、锰、磷),由于硅、锰、磷检测要求的波长不多,精度要求不高,因此,三元素分析仪较好的满足了钢铁冶金行业现场在线。
分析元素含量的需要。
但现在,各行业需要检测的材料除了钢铁,还有生铁,球铁,矿石,铜合金、铝合金、锌合金,检测的元素也从硅、锰、磷发展到铜、铬、镍、锌、镁、钨、钒、铌、钛、钼、铝、砷、锆、硼、稀土元素等多种元素。
传统的光电比色金属元素分析仪普遍存在的以下缺陷,就日益严重的体现出来:
1.测量波长为预设固定,不能连续可调,虽说有些机型可以更换(通过更换滤光片或发光二极管),但对于用户来说仍嫌繁琐,遇到测量超出仪器通道数的元素种类或要检测不同合金材料时,尤其不方便。
而且不是所有波长的滤光片和LED可以采购到,使得某些特定元素的测量遇到困难,如镁元素的测量需要576nm的光源,而这样波长的滤光片和LED都无法得到。
2.测量光源大多为直流灯泡加滤光片或冷光源发光二极管,其波长准确度较差。
直流灯泡加滤光片方式其波长精度取决于滤光片,元素分析仪大多应用的滤光片,效果好的也只能达到±15nm。
采用发光二极管的波长准确度取决于使用的二极管,大多误差范围在20~30nm,无法保证分析检测的精度。
一氧化碳分析仪广泛用于燃烧环境下产生的一氧化碳余量监控。
一氧化碳分析仪特点:
仪表采用原装进口燃料电池原理或红外原理传感器,具有响应速度快、精度高、漂移量极小、校准周期长等特点;
对被测气体具有很好的选择性;燃料电池或红外原理可选;
高精度的温度自动补偿系统,消除环境温度的影响。
主要技术数据
量程:最小量程为0~50ppm;最大量程为0~100%(根据需要确定)
重复性:≤1%(分辨率:常量:≤0.01%v/v,微量:1ppm)
稳定性:零点漂移≤±1%F.S/7T;量程漂移≤±1%F.S/7T
线性误差≤±1%F.S
仪器的响应时间:T90≤15s
被测气体的流量:0.5~3L/min
使用环境温度:0~40℃;
相对湿度:≤90%
电源:220V±10%;50±0.5Hz150W
测量值输出:0~20mA;0~10mV;4~20mA;1~5V(按用户要求提供,在最大负载600Ω内不受负载影响,数字式显示。)
利用这种气体分子对红外辐射吸收的原理而制成的红外气体分析仪,具有测量精度高,速度快以及能连续测定等特点;
在钢铁,石油化工,化肥,机械等工业部门,红外气体分析仪是生产流程控制的重要监测手段;在环境污染成分检测和医学生理研究等方面也都有许多成功的应用。