光谱仪在铸造行业中的应用
光谱仪在合金行业的应用
光谱仪在合金行业的应用一、金属成分分析光谱仪在合金行业中最重要的应用之一是金属成分分析。
通过光谱仪，可以对金属样品进行快速、准确的分析，确定其元素组成。
这对于合金的生产和使用来说至关重要，因为不同的元素会直接影响合金的性能和特性。
例如，某些合金中需要添加特定的微量元素来提高其硬度、耐腐蚀性或韧性。
光谱仪可以快速分析金属样品中的这些微量元素，从而确保合金的质量和性能符合要求。
二、金属材料表面分析光谱仪还可以用于金属材料表面的分析。
在合金的生产和使用过程中，表面质量对于其性能和持久性有着重要的影响。
光谱仪可以通过对金属表面的成分和结构进行分析，检测表面的氧化、腐蚀、损伤等缺陷，从而帮助生产者对合金的质量进行控制，同时为使用者提供维护和更换的参考。
三、金属缺陷检测光谱仪在金属缺陷检测方面也具有很大的优势。
合金在生产和加工过程中可能会出现各种缺陷，如裂纹、孔洞、偏析等。
这些缺陷会严重影响合金的质量和性能。
通过光谱仪对金属样品进行全面的分析，可以有效地检测出这些缺陷，甚至可以对其产生的原因进行初步判断，从而帮助生产者及时发现并解决问题，提高合金的质量和可靠性。
四、合金成分分析对于已经制造好的合金材料，利用光谱仪可以进行有效的成分分析。
根据不同元素在合金中的特征谱线，可以快速准确地确定合金中各元素的种类和含量。
这种成分分析对于合金的分类、质量评估以及后续加工和应用都十分重要。
例如，一些特种合金如不锈钢、镍基合金等，其成分对于材料的性能有着至关重要的影响，因此需要进行精确的成分分析以确保其性能达标。
此外，对于合金的回收再利用，也需要进行详细的成分分析以确定其再利用价值。
总的来说，光谱仪在合金行业中发挥了重要的作用，它不仅可以用于金属成分和表面分析，还可以进行金属缺陷检测和合金成分分析。
通过光谱仪的应用，我们可以更好地了解和掌握合金的特性和性能，从而更好地应用和发展合金技术。
ZL101铸造铝合金硅的光谱分析方法研究
ZL101铸造铝合金硅的光谱分析方法研究摘要：随着新技术的采用，定量分析的线性范围变宽，使高低含量不同的元素可同时测定。
还可以进行微区分析。
本文针对影响铸造铝合金光谱分析质量的关键问题：Si元素的分析结果不稳定、准确度不高，通过分析优化，利用自制的随炉控样，在贝尔德DV5型光谱仪上成功地完成了该合金的光谱分析方法试验工作；并完善了该合金的光电直读分析方法，使分析结果更加准确可靠及稳定。
关键词：分析优化随炉控样稳定0 引言ZL101是亚共晶铸造铝合金，属于高合金化的Al-Si-Mg系合金，具有密度小、强度高、耐腐蚀及铸造性能好等特点，广泛的应用于制造行业中。
中航工业洪都制造工程部为适应生产，加大了该合金的铸造量，但现有的分析方法在分析过程中存在分析结果准确度不高，而且分析结果不稳定。
为了配合生产，准确快速的分析出结果，我们在美国贝尔德DV5型直读光谱仪上进行了方法试验，发现了影响该合金分析质量的关键性问题是：Si元素的分析结果不稳定，分析准确度不高；而硅元素可以改善合金的流动性，降低热裂倾向，减少疏松，提高气密性，对材料的性能起着重要作用。
针对上述问题，根据以往的分析经验，制定措施，通过一系列优化试验，有效的解决了该关键性问题，大大提高了分析准确度和稳定性，证明该方法准确可靠，重现性好，分析速度快，完全满足生产实际需要。
1 光谱分析方法的特点（1）分析速度较快原子发射光谱用于炼钢炉前的分析，可在l～2分钟内，同时给出二十多种元素的分析结果。
（2）操作简便有些样品不经任何化学处理，即可直接进行光谱分析，采用计算机技术，有时只需按一下键盘即可自动进行分析、数据处理和打印出分析结果。
在毒剂报警、大气污染检测等方面，采用分子光谱法遥测，不需采集样品，在数秒钟内，便可发出警报或检测出污染程度。
（3）不需纯样品只需利用已知谱图，即可进行光谱定性分析。
这是光谱分析一个十分突出的优点。
（4）可同时测定多种元素或化合物省去复杂的分离操作。
光谱分析在金属冶炼中的应用
汇报人：可编辑 2024-01-06
目录
• 光谱分析简介 • 光谱分析在金属冶炼中的应用 • 光谱分析的优势与局限性 • 光谱分析技术的发展趋势 • 实际应用案例
01
光谱分析简介
光谱分析的定义
总结词
光谱分析是一种基于物质与电磁辐射 相互作用的测量方法，通过测量物质 发射或吸收光谱来分析其成分和结构 。
光谱分析的分类
总结词
光谱分析可以根据不同的分类标准进行分类，如根据光谱产生的机制可分为发射光谱法和吸收光谱法；根据光谱 的测量方式可分为直接测量法和间接测量法。
详细描述
发射光谱法是通过测量物质发射的光谱来进行分析的方法，而吸收光谱法则是通过测量物质吸收特定光波长后的 光谱来进行分析的方法。直接测量法是通过测量物质与光源直接相互作用后的光谱，而间接测量法则需要借助其 他介质或技术手段来测量光谱。
。
局限性
样品制备要求高
光谱分析对样品的制备 要求较高，需要将样品 研磨、混合均匀等处理
。
干扰因素多
光谱分析可能会受到基 体效应、光谱干扰等因 素的影响，导致分析结
果不准确。
仪器成本高
光谱分析仪器通常价格 较高，增加了应用成本
。
操作技术要求高
光谱分析需要专业的操 作人员和技术支持，以 保证分析结果的准确性
VS
智能决策支持
系统具备智能决策功能，能够根据历史数 据和算法预测金属的冶炼过程和产品质量 。
光谱数据库的建立与完善
数据共享与标准化
光谱数据库的建立和完善有助于实现数据共享和标准化，提高光谱分析的可比性和可靠 性。
数据库更新与维护
随着技术的进步和知识的更新，光谱数据库需要不断更新和维护，以确保其准确性和可 靠性。
X射线荧光光谱仪的特点及应用介绍
X射线荧光光谱仪的特点及应用介绍X射线荧光光谱仪应用领域：冶金、铸造、机械、科研、商检、汽车、石化、造船、电力、航空、核电、金属和有色金属冶炼、加工和回收工业中的各种分析。
X射线荧光光谱仪主要特点：1、电子系统采用国际标准机笼、高集成化设计。
2、专利技术的入缝及整体出射狭缝制造技术，确保光学系统稳定可靠。
3、光电倍增管检测器，光谱分析范围：160nm-850nm。
4、全数字化智能复合光源DDD技术，可以根据不同材料的激发特点自动调节光源激发参数，真正实现全数字化控制。
5、集成气路模块，优化氩气流向、降低氩气消耗，粉尘通道流畅。
主要配置1、光学系统结构：优化的帕邢-龙格架构、动态安装技术、整体铝合金铸造、局部恒温光栅：曲率半径：750mm入射狭缝：20u出射狭缝：高精度光刻蚀整体狭缝，根据不同元素设立30u-75u缝宽检测器：光电倍增管（PMT）检测器2、全数字激发光源全数字化智能复合光源DDD技术，可以根据不同材料的激发特点自动调节光源激发参数，真正实现全数字化控制。
采用全数字控制模式，高能预燃技术（HEPS），超稳定的能量释放在氩气环境中激发样品。
全数字光源的应用，提高了样品的测量精度和相似性，提高了样品激发速度，-提高火花稳定性，使样品有更好的重现性。
放电频率100Hz-1000Hz可调放电电流达到400A。
3、开放式样品激发台装置激发台直接将激发光导入光学系统。
优化氩气流向设计及粉尘收集清理装置。
开放式样品台可适应各种大小和形状的分析样品。
压杆高度、左右自由调节和移动，接驳安全电路设计。
可装入不同的样品夹具进行分析小样品、细丝和薄片。
4、真空测量和控制真空系统程控，在保证真空度的同时减少真空泵的运行时间，有效延长真空泵的使用寿命。
双级真空隔离措施，很好减少油蒸气以光室的污染。
PMT高压开启和真空系统联动，防止产生辉光放电。
5、信号采集系统信号采集直接与计算机进行数据交换，同时处理来自光电倍增管的信号。
光谱仪分析铸铁偏差原因
用光谱仪进行炉前铁水化学元素含量分析，是近年来铸造行业炉前铁水化学成份控制的主要手段。
光谱仪分析具有很多优点:速度快，精确度高，分析化学元素种类全，可操作简单，只要经过短期培训即会操作。
虽然光谱仪分析偏差正常规定≤1%,但我们在实际操作中偏差常大于1%达到5%甚至更高。
这种偏差常发生在:试样不同部位的光谱仪分析、同一个试样在不同的光谱仪上分析、同一个试样用手工和光谱仪对比方分析。
针对偏差我们进行了研究分析,总结出主要由以下几方面原因造成的以及相应的改正措施。
一、试样原因及改正措施一般而言,大的误差来源于试样本身。
光谱仪分析采用的试样应为白口试样而不能为灰口试样。
因为灰口试样被光谱仪激发时由于表层电阻大,不易被电流击穿,从而影响分析,得到的值偏低。
二、准备激发时,试样温度应为室温(≤20℃)。
三、试样面积应大于火花激发台激发孔一个重叠区域(小1mm),而且试样表面应是均匀的、平整、纹理一致。
试样如不平整或者试样面积小于激发孔将不能完全盖住激发孔,使燃烧室不处于密封,试样被激发时改变电流强度,从而影响预燃和曝光,使试样燃烧不完全,导致光谱仪分析结果偏低。
四、试样表面要干净不要被污染如用手触摸污染的试样被激发时表面不能被冲洗干净,并且冲洗下来的物体污染燃烧室,影响预燃和曝光,严重时光谱仪无法分析,轻微时会出现分析结果偏差大。
五、试样表面不能有砂眼、气孔、裂纹等缺陷因为缺陷会导致试样被激发时电流强度改变,使试样燃烧不完全,激发不良,光谱仪分析结果偏低。
六、试样中硫元素含量不能过高我们在实践中发现当试样中硫元素大于2%,光谱仪便无法正常分析。
因为硫在燃烧过程中形成硫化铁、硫化锰等化合物,影响试样进一步激发,从而导致激发不良。
七、试样火花激发表面不良。
火花直读光谱仪测定灰铸铁碳含量的准确度分析
火花直读光谱仪测定灰铸铁碳含量的准确度分析发布时间：2021-02-02T01:49:33.546Z 来源：《防护工程》2020年30期作者：白燕虎马娟妮[导读] 碳是铸铁中最重要的元素，灰铸铁中的碳在铸铁中以石墨片状存在，碳含量对灰铸铁的性能有一定的影响；碳含量过低，铸铁易出现白口化组织，从而降低机械、铸造性能；当碳元素含量过高时，片状石墨过多且粗大，甚至有可能发生石墨漂浮，降低铸件的性能及质量。
陕西龙门钢铁有限责任公司陕西韩城 715405摘要：碳是铸铁中最重要的元素，灰铸铁中的碳在铸铁中以石墨片状存在，碳含量对灰铸铁的性能有一定的影响；碳含量过低，铸铁易出现白口化组织，从而降低机械、铸造性能；当碳元素含量过高时，片状石墨过多且粗大，甚至有可能发生石墨漂浮，降低铸件的性能及质量。
因此，有必要测定灰铸铁中的碳含量。
而火花直读光谱仪是一种快速定量分析黑色和有色金属合金成分与杂质元素含量的仪器，可用于炉前在线检测和中心实验室的产品检验，其性能指标能满足工厂实验室现场长期使用要求。
关键词：火花直读光谱仪；灰铸铁；碳元素；准确度灰铸铁具有良好的铸造、减震、切削、耐磨等性能，广泛应用于汽车制动盘材料的制造。
灰铸铁中的碳以片状石墨的形式存在，断口呈灰色。
碳含量对灰铸铁的性能有一定的影响。
灰铸铁白口化后，通常用火花直读光谱仪测定碳元素的含量，但铸铁的白口化是一项复杂且困难的工作，很难有效地完成。
而火花直读光谱法自20世纪60年代开始就被用于测定碳含量，其主要用于测量金属材料的合金成分和杂质元素含量，具有方便快捷的优势。
本文分析了火花直读光谱仪测定灰铸铁碳含量的准确度。
一、火花直读光谱仪简介火花直读光谱仪是分析黑色金属及有色金属成份的快速定量分析仪器。
本仪器广泛应用于冶金、机械及其他工业部门，进行冶炼炉前的在线分析及中心实验室的产品检验，是控制产品质量的有效手段之一。
火花直读光谱仪用电弧(或火花)的高温使样品中各元素从固态直接气化并被激发而发射出各元素的特征波长，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，射入各自的光电倍增管，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，并打印出各元素的百分含量。
铸铁光谱试块
铸铁光谱试块
铸铁光谱试块是一种用于金属材料光谱分析的样品。
它一般由含有不同元素的铸铁制成，每个元素的浓度都已经事先确定，并且制成规定的形状和尺寸。
光谱试块的主要作用是作为标准样品，用于校准光谱仪器。
通过对光谱试块的光谱测量，可以得到各个元素的特征光谱线，然后与待测样品的光谱进行比对，从而确定待测样品中各个元素的含量。
铸铁光谱试块的制备过程十分严谨，需要精确控制每个元素的浓度，并确保每个试块的均匀性和稳定性。
在实际应用中，根据需要可以制备不同含量的铸铁光谱试块，以适应不同种类和浓度的元素分析需求。
通过使用铸铁光谱试块进行光谱分析，可以准确、快速地获得待测样品中各个元素的含量信息。
这对于金属材料的质量控制、原材料分析以及工艺优化等方面具有重要意义。
光电直读光谱法测定高铜铸造铝合金中铜、钛、镉含量
铸造铝合金 中铜 、 钛、 镉３ 个分析元素 的含量 ， 实验证 重 要 的。本 文 根 据标 准 样 品和 样 品 中被 测元 素 的含 光 明： 本方法 操 作简单 、 快速 、 准确 、 可靠 ， 准确 度 和精 密 量 范围在仪器推荐 的分析谱线 中选择灵敏度高 、 谱干扰小 、 精密度好的谱线为分析线见表 １ 。 度能够满 足现代 化生产控制要 求 。
表 ５样 品 实验 室 内检 测 结果 重 复性 实验 结 果 （ ｎ ＝ ｑ １ 。 ％）
本文采 用干 扰系数 校正原理 ， 结合 （ 平 移 和倾 斜） 控样校正法［ ３ １ 、 共 存元 素 修 正法 与 １ ０ ０ ％ 修正 ， 在
本 光谱 仪操 作系统 中均 自动进行校正 ， 待 各系数符 合要求后方可进行测量 。如本方法测定铜 、 钛、 镉３ 个元 素 中铜 的干扰元素有硅和锌 ， 本操作 系统采用 平移来消除其干扰 。
军 工 上 逐 步 广 泛应 用 ” １ ， 对 其 中各 成 分 分析 的要 求 也 相应 分析 曲线 进行 标 准化 ， 之后进 行样 品分 析 。
越来越 高 ， 对检测精度与速度 的要求越来越高 。通 ２结果与讨论 常 采用 的化 学 分 析 方法 不 仅 操 作 复杂 ， 而 且 分 析 周 ． １仪器分 析 参数 的选 择 期长 、 分 析 效 率低 ， 不能 满 足生 产 现 场大 量样 品 的快 ２ 速分析 的要求口 。本文应用光电直读光谱法测定高铜
２ ． ５方 法准 确 度实验
按本 方 法测 定 铜 、 钛、 镉３ 个元素 ， 验 证 方法 的准
确度 ， 标样值为标准样品标样值 ， 测试值为本标样实 验 室测定结 果 ， 测定误差 为测定值 和标准值 的绝对 ３结 论
直读光谱分析仪及碳硫分析仪相关知识大全
大多数的直读光谱仪都应用在冶炼或铸造工艺的炉前分析方面，要想得到一个准确的分析结果，除了光谱仪本身性能好以外，正确使用、操作、维护和管理仪器，才能充分发挥它的作用，得到准确的分析结果。
在分析过程中产生误差是难免的。
误差来源很多，就光电光谱分析来讲，除了标准样品和分析样品的成分不均匀，组织状况不一致外，光谱的性能不稳定和样品表面处理不当，以及氩气纯度不够都会产生误差。
所以对每一位分析者来讲，了解产生误差的原因以及进一步研究消除误差的方法是非常重要的。
光谱仪的定义光谱分析：对试样中所含分析元素进行激发，进行定量分析的方法。
光电测光法：采用光电倍增管检测光强度的测定法。
电：作为形成放电间隙的试样和对电的总称。
放电时间：设定从放电开始到激发强度稳定这一段的非积分时间。
标准试样：用于制作检量线用的试样直读光谱仪分为火花直读光谱仪，光电直读光谱仪，原子发射光谱仪，原子吸收光谱仪，手持式光谱仪，便携式光谱仪等等，广泛应用于铸造，钢铁，金属回收和冶炼以及军工、航天航空、电力、化工、高等院校和商检，质检等单位，接下来为您解读直读光谱仪的相关原理。
每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成，这种方法叫做光谱分析。
据了解，当某种元素在物质中的含量达5-10克，就可以从光谱中发现它的特征谱线，从而把它检查出来。
研究人员在做光谱分析时，可以利用发射光谱或吸收光谱，使检测过程更加灵敏、迅速。
首先我们先看下直读光谱仪基本原理：金属试样与电之间进行电弧。
由于被测分析试样激发后产生的光通过聚光透镜由入口狭缝进入，导向凹面衍射光栅上，只读取在凹面光栅上分光的光中所需的光谱线，使用仪器上的光电倍增管或CC D将光转化成电流。
由此产生的光谱进行光电测定，进行需测元素的定量方法。
光谱分析仪是根据原子所发射的光谱来测定物质的化学组分的。
不同物质由不同元素的原子所组成，而原子都包含着一个结构紧密的原子核，核外围绕着不断运动的电子。
金属产品铸件成分分析报告
金属产品铸件成分分析报告前言本报告旨在对金属产品铸件进行成分分析，以便客户了解铸件的材料组成及其质量特性。
通过详细的分析，我们可以评估该铸件在使用中的性能和可靠性，为客户的决策提供依据。
方法为了进行成分分析，我们采用了以下方法和工具：1. 电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）：用于准确测量铸件样本中的各种金属元素含量。
2. X射线衍射仪（XRD）：用于识别铸件中的金属相和晶体结构。
3. 扫描电子显微镜（SEM）：用于观察和分析铸件的微观形貌。
分析结果成分分析我们从铸件样本中分析出了以下主要的金属成分：1. 铁（Fe）：含量为84.5％。
铁是铸件的主要构成元素，它赋予了铸件优良的强度和刚性。
2. 碳（C）：含量为2.1％。
碳是铸件中的碳化物形成元素，它可以增加铸件的硬度和耐磨性。
3. 铬（Cr）：含量为1.8％。
铬被添加到铸件中以提高其耐腐蚀性和耐热性。
4. 锰（Mn）：含量为0.8％。
锰可以增加铸件的塑性和热处理性能。
5. 硅（Si）：含量为0.5％。
硅是铸件中的合金元素，可以提高其耐磨性和耐腐蚀性。
以上是铸件中的主要金属成分，还有其他微量元素如磷、硫、镍等。
结构分析通过X射线衍射仪，我们确定了铸件中的金属相和晶体结构。
结果显示主要的金属相为铁素体和珠光体。
铁素体是一种稳定的金属相，具有良好的强度和韧性。
珠光体是一种具有优良耐磨性的金属相，使铸件具有出色的耐磨性能。
形貌分析通过扫描电子显微镜观察，我们对铸件的微观形貌进行了分析。
结果显示铸件表面光滑，没有明显的裂纹或孔洞。
铸件的晶粒大小均匀，没有明显的晶界或颗粒聚集现象。
这表明铸件的制造工艺和质量控制都很好。
结论根据我们的成分分析结果，这个铸件的主要成分为铁、碳、铬、锰和硅等元素。
铸件中主要的金属相为铁素体和珠光体。
铸件表面光滑，晶粒均匀，制造工艺和质量控制良好。
该铸件具有良好的强度、耐磨性和耐腐蚀性能。
它适用于在高温、高压和腐蚀环境中使用。
光电直读光谱仪的工作原理分析如下
光电直读光谱仪的工作原理分析如下光电直读光谱仪又被称为火花源原子发射光谱仪，所采用的原理是用火花的高温使样品中各元素从固态直接气化并被激发而发射出各元素的特征波长，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，照射在对应的光电倍增管光阴极上，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，计算出各元素的百分含量。
其核心部件主要包括光源、分光系统、检测器等。
如今，光电直读光谱分析已成为一项成熟的分析技术，具有样品处理简单、分析速度快、分析精度高、多元素同时分析等特点，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利用的行业都采用光电直读光谱仪进行生产过程及产品质量控制。
光电直读光谱仪在铸造行业的应用中，具有以下优点：1)定量范围广、准确性及稳定性高等特点光电直读光谱仪定量分析范围可从ppm—几十%，非常适于微量、痕量分析。
当元素含量在0.1-1%或更低时，光电直读光谱分析法其准确度更优于化学分析。
另外，光电直读光谱仪器分析，不存在人为误差，稳定性方面得到很大提高。
2)多功能、自动化和智能化特点分析仪器正向智能化方向发展，发展趋势主要表现是：基于微电子技术和计算机技术的应用实现分析仪器的自动化，通过计算机控制器和数字模型进行数据采集、运算、统计、处理，提高分析仪器数据处理能力，数字图像处理系统实现了分析仪器数字图像处理功能的发展。
光电直读光谱仪已从传统的经典化学精密机械电子学结构、实验室内人工操作应用模式，转化为光、机、电、算(计算机)一体化、自动化的结构，并正向更名副其实的智能系统发展(带有自诊断、自控、自调、自行判断决策等高智能功能)。
多用途可扩展的配置方式及多功能计算机软硬件技术包括的模块有：数据处理，曲线拟合，综合计算，数据分析，自动控制，自诊断与报警，通信，联网，定性分析、半定量分析等。
铸造生产过程在线快速检测技术研究及应用进展_1
铸造生产过程在线快速检测技术研究及应用进展发布时间：2022-10-10T03:10:00.218Z 来源：《工程建设标准化》2022年第11期第6月作者：孟爱东[导读] 铸造是将固体原材料转化为液体熔体，然后再转化为固体铸件的过程，孟爱东身份证号：32091919740930****摘要：铸造是将固体原材料转化为液体熔体，然后再转化为固体铸件的过程，或者是使用固液和液固转化来获得所需零件的生产过程。
如果合格的金属或合金熔体、合格的模具和合理的浇注工艺是获得合格铸件的必要条件，则熔炼过程、混砂和造型过程以及铸件质量的在线检查是实现该必要条件的必要条件。
经过多年的发展，我国铸件检测技术取得了长足的进步，从简单的参数手动检测到复杂的参数自动检测，从单参数模拟记录到多参数智能分析，与国外先进的铸件检测技术的差距日益缩小。
关键词：铸造生产；在线快速检测技术；应用1铸造合金熔体质量检测技术1.1熔体温度检测熔体温度控制是铝合金冶炼、炉外溶出和浇注全过程提升操作的关键隐患。
精确的熔体温度调节和铸造加工技术的有机结合是获得高质量铸件的有效途径。
随着远红外测温等新技术的不断发展，非接触测温已成为许多铸造企业炉外铝合金熔体温度测量的关键或主要方法。
为了具有检测精度和检测成本，以及准接触式温度测量技术的科学研究，选择了一种低成本的管状摄像机穿透待测熔体。
熔体辐射热经济管理室发射红外敏感元件，转换后得出熔体温度。
目前和未来，熔体温度测量技术必须解决的两个问题是：最大限度地消除远红外线等非接触测温的影响因素，进一步提高其测温精度；快速更换连接头被刺绣连接头取代，这进一步降低了热阻温度测量的检测成本。
除了关注温度测量的技术进步外，日本铸造公司的熔体温度管理机制值得借鉴。
熔体温度管理方法的三个关键点是：①在熔炼过程中，当熔体温度升高时，无线网络检测熔体温度，系统显示阶段温度并预测和分析上升到预设最高温度控制所需的时间，仪表板循环系统测量温度并指示温度和时间，当温度设定时，发出光控报警；②熔体通知传输到钢包后，无线网络温度检测器循环系统检测钢包中的熔体温度，实时显示当前温度值和降至设定温度所需的时间，以便在设定温度时发出光控报警；③在熔体浇注过程中，无线网络检测器立即检测熔体温度。
全谱直读金属光谱仪的原理与优势
全谱直读金属光谱仪的原理与优势全谱直读金属光谱仪实现了分析光谱的全谱直读，主要为满足金属冶炼、铸造加工及金属科学研究等过程中金属材料化学成分的分析检测，实现精准质量控制。
主要应用于冶金、铸造、机械加工、铸造、金属材料科研、航空航天、造船、汽车、海关检验、第三方检测等诸多领域。
一、检测原理：当金属被能量激发时，根据量子力学理论，原子的壳层电子会被激发到较高能级的外层轨道上，处于不稳定状态。
在一定条件下，它从高能级跃迁到低能级就会发出光子，发出特征谱线。
各种元素都有不同的特征谱线，这些谱线经过光学系统进行分光，色散成按波长排序的一系列连续光谱，再经过光电转换元件把光信号直接转换为电信号。
最后计算机测量系统就可以通过计算某元素特征谱线的强度来确定元素的百分含量。
二、性能优势：1、全数字脉冲光源，自动选择*能量保证分析的准确性与重复性；2、易用性升级，给用户更简单、高效的使用体验；3、优质硬件与特定算法的结合，多重稳定保障，更好地监控仪器运行状态，提升分析效果，减少校准频率；4、支持全谱分析检测，拓展性更高。
增加分析基体和元素无需增加硬件，通过软件即可扩展分析范围，使用更灵活；5、智能曲线功能可满足对所有材料的分析需求，真正实现未知样品分析，无需纠结模型选择，操作更加简便；6、友好的人机交互设计，软件主界面简洁清晰，图形化显示，短时间即可学会并熟练操作软件；7、新增远程维护功能，可远程升级固件程序，远程检查仪器状态，对仪器生命周期健康负责；8、单独设计的紫外光学系统，体积小，结构简单，采用多孔吹扫技术，可将空气迅速吹扫干净，确保元素分析效果。
全谱直读金属光谱仪检测基体：铁基、铜基、铝基、镍基、钴基、镁基、钛基、锌基、铅基、锡基、银基。
直读光谱仪应用
Al、Cu、Mg、Zn等有色金属：车床 Fe、Ni、Cr、Co等硬质金属：磨样机（40-80目）。
直读光谱仪的应用领域
钢铁 金属机械加工 冶金铸造 石油化工 航空航天 建筑材料 电池 及其他金属制造领域
铁0.6-1.2,铝 0.1-0.5,
锰0.5-0.8,锡 0.3-0.7
锰1.0-2.0
镍5.0-6.5
硅2.5-4.0
杂质总和(%)(重量)
≤0.2 ≤0.2 ≤0.3 ≤0.3 ≤0.5 ≤1.0 ≤0.75 ≤1.0 ≤0.3
≤0.3
≤0.7
≤0.3 ≤0.5
≤1.2 ≤0.3 ≤1.5
青铜
直读光谱应用
直读光谱仪的特点
概念：火花源原子发射直读光谱分析仪 基本特点：
分析范围宽ppm级——99.99% 精度高。 检出限低。对固体的金属、合金样品采用火花光源时，
检出限可达0.1～10ppm。 分析速度快，适合炉前快速分析。 使用成本低。 仅限于均质固体金属材料的分析。
直读光谱几点说明
黄铜
黄铜是铜与锌的合金。最简单的黄铜是铜——锌二元合金，称为简单 黄铜或普通黄铜。改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。黄 铜中锌的含量越高，其强度也较高，塑性稍低。工业中采用的黄铜含锌量 不超过45%，含锌量再高将会产生脆性，使合金性能变坏。
为了改善黄铜的某种性能，在一元黄铜的基础上加入其它合金元素的 黄铜称为特殊黄铜。常用的合金元素有硅、铝、锡、铅、锰、铁与镍等。 在黄铜中加铝能提高黄铜的屈服强度和抗腐蚀性，稍降低塑性。含铝小于 4%的黄铜具有良好的加工、铸造等综合性能。在黄铜中加1%的锡能显著 改善黄铜的抗海水和海洋大气腐蚀的能力，因此称为“海军黄铜”。锡还能 改善黄铜的切削加工性能。黄铜加铅的主要目的是改善切削加工性和提高 耐磨性，铅对黄铜的强度影响不大。锰黄铜具有良好的机械性能、热稳定 性和抗蚀性；在锰黄铜中加铝，还可以改善它的性能，得到表面光洁的铸 件。
直读光谱仪的使用要点及操作规程
直读光谱仪的使用要点及操作规程直读光谱仪的使用要点直读光谱仪是比较常用的光谱仪类型，在铸造、钢铁、电力、化工等领域有广泛应用。
那么，关于直读光谱仪的使用要点，本文我们来共享下。
直读光谱仪在接通电源开关前，必需先接通氩气。
分光仪的内部温度需要达到稳定，一般情况下测控系统昼夜连续工作，一旦关闭电源，再次打开仍须预热。
确保测控系统的光电倍管达到稳定状态。
如光电倍增管电源的高压需要调整时，须请有阅历的人进行，以免发生电击。
直读光谱仪在验证分析试样时，要激发接近含量的标钢，以证明仪器是否在正常的工作。
数据的选择很紧要，需考虑多方面的因素，如铁值的变化，插入铝量，激发斑点、声音等，有时要重磨试样分析验证，有时需多次激发来验证。
分析数据一律以标钢含量为准，以掌控标钢的正负偏差为准。
每次新换氩气后，工作曲线必需重新标准化，当瓶内压力降到15个大气压时，要更换新氩气；假如在工作过程中发觉激发斑点呈白点状，也应换新氩气。
计算机的操作和激发试样时为确保安全必需由同一人操作到底。
激发试样前要先将试样放好后才能使用计算机的操作指令。
在激发岗位操作时要注意听声音，试料放置不好，有漏气时，激发声音都会不正常。
每个试样，必需激发二次以上。
计算机操作时，应记下炉号、次数和钢种。
检查激发放电斑点，凝集放电是好的，扩散放电（白点）是不好的。
检查激发点的位置上是否存在微小裂纹、气孔和砂眼，激发点有无重叠等。
直读光谱仪机房温度要求掌控在23—25C之间，由空调机自动掌控。
当机器在使用过程中显现异常时，应立刻切断电源。
当天气温度高时，空调机的制冷次数较频，因此机房大门要常常关闭，保持室内温度，削减制冷次数，延长制冷机的使用寿命。
防止制冷制热转换开关误操作时可用胶带封住开关制冷位置。
假如误操作确定间隔3分钟再转换开关起动。
在直读光谱仪分析中，对试样的激发需要一段预燃时间。
试样在充有氩气的火花室中激发，空气绝大部分被赶跑，所以激发放电中选择性氧化的影响、氧化吸取紫外线的影响就比较小，但仍旧存在着多而杂的物理化学过程，如蒸发、扩散的过程等。
光谱仪的主要应用
光谱仪的主要应用如下：
1.农业领域：用于检测土壤中的营养成分、水分、盐分等。
2.天文学领域：用于观测星体、分析星体成分等。
3.汽车领域：用于检测汽车尾气排放、发动机性能等。
4.生物领域：用于研究生物分子结构、功能等。
5.化学领域：用于分析物质的化学成分、结构等。
6.涂料领域：用于检测涂料的成分、性能等。
7.环境监测领域：用于检测空气、水质等环境指标。
8.食品领域：用于检测食品中的营养成分、添加剂等。
9.印刷领域：用于检测印刷品的颜色、质量等。
10.拉曼光谱领域：用于研究物质的振动光谱、分子结构等。
直读光谱仪的工作原理和使用范围
直读光谱仪采用的是原子发射光谱学的分析原理，样品经过电火花的高温放电将固体激发成原子蒸汽，之后蒸汽中的原子或者离子被激发后产生发射光谱，之后光谱经光导纤维进入分光室色散成各光谱波段，根据每种元素发射出的光谱谱线强度对比样品中该元素的含量，以其百分比浓度显示。
炉中取的样品只要打磨掉表面氧化皮，固体样品即可放在样品台上激发，免去了化学分析钻取试样的麻烦。
对于铝及铜、锌等有色金属样品而言，可用小车床车去表面氧化皮即可。
从样品激发到计算机报出元素分析含量只需20-30秒钟，速度非常快，有利于缩短冶炼时间，降低成本。
特别是对那些容易烧损的元素，更便于控制其后的成份。
样品中所有要分析的元素（几个甚至十几个）可以一次同时分析出来，对于牌号复杂的产品，要求分析元素愈多愈合算，经济效益好。
分析精度非常高，可以有效控制产品的化学成份，保证它能符合国家标准的规格，甚至可将合金成份控制到规格的中下限，以节省中间合金或铁合金的消耗。
分析数据可以从计算机打印出来或存入软盘中，作为永久性记录。
总之，从技术角度来看光电光谱分析，可以说至今还没有比它能更有效的用于炉前快速分析的仪器，具备了那么多的特点而能取代它。
所以世界上冶炼、铸造以及其他金属加工企业均竞相采用这类仪器成为一种常规分析手段，从保证产品质量，从经济效益等方面，它是十分有利的分析工具。
铸造光谱仪的原理及应用
铸造光谱仪的原理及应用1. 引言铸造光谱仪是一种重要的分析仪器，广泛应用于铸造行业以及相关领域。
它通过采集和分析铸造过程中产生的光谱，可以提供关键的信息，帮助控制和改善铸造质量。
本文将介绍铸造光谱仪的原理和应用。
2. 原理铸造光谱仪的工作原理基于光谱分析技术。
其主要包括以下几个步骤：•光源产生及选择：铸造光谱仪通常采用弧光灯或激光器作为光源。
光源选取应根据不同的铸造过程和材料进行调整。
•光路导向：通过光学元件，将光线导向样品表面。
常用的光学元件包括镜片、棱镜和光纤。
•样品与光源交互：样品表面反射、吸收、散射等光线。
光谱仪会通过检测和记录样品发射的光谱。
•光谱分析：分析仪器会对样品发射的光谱进行采集和处理，得到样品的光谱信息。
光谱通常可分为可见光谱和红外光谱。
•数据处理及结果分析：通过对采集到的光谱数据进行处理和分析，可以得到关键的参数和特征，例如元素组成、含量、结构等。
3. 应用铸造光谱仪在铸造行业中具有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：•合金成分分析：铸造光谱仪可以通过对合金样品的光谱分析，准确测量合金的元素组成和含量。
这对于合金的质量控制和成分调整非常重要。
•缺陷检测：铸造光谱仪可以检测铸件中的各种缺陷，如气孔、夹杂物、裂纹等。
通过分析缺陷的光谱特征，可提前发现和预防铸件缺陷，提高产品质量。
•组织结构分析：铸造光谱仪在铸造过程中可以对材料的组织结构进行分析，如晶粒尺寸、晶体缺陷等。
这对于优化材料配方和提高材料性能至关重要。
•铸造工艺优化：通过对铸造过程中的光谱数据进行分析和比较，可以评估不同工艺参数对铸件品质的影响。
这有助于优化铸造工艺，同时减少能源消耗和材料浪费。
•新材料开发：铸造光谱仪在新材料开发中也发挥着重要的作用。
通过分析新材料的光谱特征，可以了解其结构和性质，为新材料的开发和应用提供科学依据。
4. 结论铸造光谱仪是一种重要的铸造行业分析工具，通过光谱分析技术，可以获取关键的信息和参数，帮助控制和改善铸造质量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
光谱仪在铸造行业中的应用应该说是从二十世纪八十年代以来，在我国铸造行业当中开始引进光电直读光谱仪作为熔炼过程中化学成份控制的分析手段，并且逐步在一些大中型铸造企业中取代了我国传统的湿法化学分析，而至今（从本人的切身体会来看，尤其是从98，99年开始）在整个中国经济的飞速发展的大环境下，企业自身对炉前分析的重视和铸造企业他所面对的客户对铸造生产企业的质量要求包括在线控制都在不断的提高，因此在这样一个背景下，已发展到较多铸造企业---从只有一套小吨位的中频的小规模企业到十几套中频的中型企业也开始采用光电光谱仪来配合作炉前（包括炉后取样）快速准确分析。
少数大型铸造厂从国外引进的铸造生产线中已配备了专用的光谱分析设备，作为成套设备进入中国，这是铸造行业对质量控制要求越来越严的发展的必然结果，也是光电光谱分析本身的优点决定了这一技术自1945年问世以来，历时五十六年而经久不衰之缘故。
而对于大多数铸造企业厂家都是在投产多年以后因为各种因素再在国内采购并投入使用的！众所周知，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（对于铸造行业来说，该样品一般为炉前，或炉后所取的样品）中各元素从固态直接气化并被激发而发射出各元素的特征波长光，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，射入各自对应位置的光电倍增管，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，并能显示和打印出各元素的百分含量。
从以上原理可以看出原子发射光谱分析，有其独特的、特别适合于配合炉前分析的优点，使其发展成为金属冶炼和铸造行业必不可少的分析手段，其特点如下：一、炉中取的样品只要打磨掉该样品表面的氧化皮层，固体样品即可放在样品台上激发，免去了化学分析钻取试样的麻烦。
对于铝及铜、锌等有色金属样品而言，可用小型台式车床车去表面氧化皮层即可。
二、从样品激发到计算机显示所有元素分析含量只需15-30秒钟，速度非常快，有利于缩短冶炼时间，降低生产成本。
特别是对那些容易烧损的元素，更便于控制其最后的成份。
三、样品中所有要分析的元素（几个甚至几十个）可以一次同时分析出来，对于牌号复杂的产品，要求分析元素愈多愈合算，经济效益好。
四、分析精度非常高，可以有效控制产品的化学成份，同时能保证它能符合国家标准的规格，甚至可将合金成份控制到规格的中下限，以节省价格昂贵的中间合金或各种铁合金的消耗。
五、分析数据可以从计算机打印出来或存入磁盘中，作为永久性记录以备客户较核和自查。
总之，从技术角度来看光电光谱分析，可以说至今还没有比它能更有效的用于炉前快速分析的仪器，具备了那么多的特点而能取代它。
因为, 尽管做化学成分分析的仪器有很多种类型，但在制作样品的简易性，分析速度，分析精度,准确度和元素全面性，使用成本等方面综合考虑来说，光电直读光谱仪是最佳选择！所以世界上冶炼、铸造以及其他金属加工企业均竞相采用这类仪器成为一种常规分析手段，无论是从保证产品质量方面考虑，还是从经济效益等方面出发，它都是十分理想的分析工具。
2000年由钢铁研究总院（目前名称更改为中国钢研科技集团，也国内最早引进，使用和研究光谱仪的国家权威研究机构）下属钢研纳克检测技术有限公司（原北京纳克分析仪器有限公司）开始研发的直读光谱仪在2005年底开始进入市场,在3年半就销售四百余台，在铸造行业占有率更是位居前列。
目前在铸钢铸铁行业应用的仪器型号主要是750系列：下面主要是一些关于光谱仪在铸造行业中使用中的要注意的实际情况和该公司仪器的一些特点：1 实验室要求：1.1 实验室要求温度稳定且防尘，双层门窗，具有一定的使用面积；(主要是考虑到大多数铸造企业一般灰尘较大,且粉尘含有金属成分,灰尘大又未及时清理的话,容易造成仪器中电路板的短路,散热不良而导致仪器不能正常使用等)1.2 实验室要求配备空调机，温度控制在20－25℃；1.3 实验室需配备湿度/ 温度计，实验室内的相对湿度应小于70％，否则需配备除湿机；1.4 防震性能好。
2 电源2.1 主机：220V/20A，尽管光谱仪本身具有稳压装置,但是考虑到铸造企业中频炉使用过程中会造成电压波动较大,所以为使仪器能长期安全使用，需配备单相220V，功率为3KW的磁饱和式稳压电源一台（我司随机配备一台铁塔牌功率为3KW的磁饱和式稳压电源一台），该稳压电源质量可靠，反应时间小于10ms。
3 地线3.1 光谱仪是精密的测试仪器，对地线要求较高，要求配备专用地线（光谱仪单独使用，不能和其他电器连用），接地电阻必须小于4Ω。
4 氩气：光谱仪是需要用氩气的，有两种配备方法：4.1第一种就是直接使用高纯度氩(要求99.999%)4.2 第二种就是使用普通氩配备氩气净化机考虑到用户的使用方便和简洁性,建议采用第一种方法,因为现在的光谱仪在节约氩气方面都做的很好了!不象原来的光谱仪,1-2天就要换一瓶5 样品制备设备5.1 磨盘式磨样机或双轮落地式砂轮。
砂纸/砂轮直径大于200mm，砂纸/砂轮的粒度小于46＃。
另外也有专门给光谱仪配备的单盘或双盘磨样机,乃至带机械手的全自动磨样机!5.2 对于球墨铸铁,灰口铸铁的取样则要求白口化再进行检测5.3 对于有色软金属基体样品，应用中小型车床车制。
应该说光谱仪对使用环境的要求是一直在进步的,那就是越来越简单!仪器特点：考虑到铸造行业现场环境，钢研纳克检测技术有限公司（原北京纳克分析仪器有限公司）生产的Labspark 750系列直读光谱仪有如下设计：一、光学室具有防震装置，并有恒温装置。
光室温度为30℃±0.1℃，仪器长期稳定性好。
即使在较差的作业环境中，仪器也能正常工作。
所有通道长期稳定性的结果表明了八小时之内有300个测量值（每十个取一平均值），则30个平均值中最高最低之值不超过原强度比值的2%。
二、750系列目前采用焦距为750mm的凹面光栅根据分析样品选样不同刻线数的光栅，保证有足够的分辨率以满足复杂合金钢的分析。
该光栅为髙发光全息光栅―――――光传输率高在分光系统中的主要部件－光栅是采用闪耀技术制作的高发光全息光栅。
普通的全息光栅光传输率为30％，光强损失率为70％，而闪耀全息光栅光传输率为50％，光强损失率为50％。
此外，光栅刻线为2400g/mm 或3600g/mm，分光效果好，谱线干扰小。
因此分光系统具有极高的灵敏度和精确度的特点。
三、由于光谱仪处于日夜不停的工作状态，因此750系列采用的是日本产高质量真空泵，保证了足够的真空度，且真空泵寿命非常长，光室内的油蒸汽过滤装置和极低饱和蒸汽压的真空油保证了机器不会受油蒸汽污染。
四、提高分析灵敏度及精确度方面，在光路上采用直射式提高光强，并采用脉冲放电激发光源，放电频率可达600赫兹及单火花采集技术，可大大提高信噪比及激发的稳定性，从而有非常良好的分析精度。
五.氩气消耗量小―――――运行成本低待机状态时，氩气消耗几乎为零。
工作状态下，氩气平均消耗量为4L/min。
因此，用户运行成本低。
六.恒温式激发台―――――激发样品不受温度影响火花台采用内部加热式恒温，无需外接冷却系统，保证在连续工作时激发条件稳定，分析结果稳定。
同时，加热式恒温系统避免了外接冷却水可能因泄漏造成的电子系统毁灭性损坏的危险。
七.独特的多功能火花台―――――不同基体无需更换在更换基体时，无需更换火化台，八.环状氩气出口设计―――――放电稳定且均匀独特的氩气出口设计，在激发腔内形成稳定且均匀的氩气流量，保证均匀发电，产生稳定的等离子体电子云九.整体式出射狭缝―――――便于增加分析通道预刻240条出射狭缝，便于以后拓展应用时增加分析通道，同时费用较低。
十.氩气反吹―――――保护透镜免于污染透镜前加装微小流量氩气反吹，防止透镜被激发残渣污染，保证了入射光强100%通过透镜而无光强损失。
十一.合理的结构设计―――――便于日常维护日常维护的工作量很小，仅需偶尔擦透镜。
透镜与光室之间有单向隔离阀，使得透镜清理工作可在两次日常分析工作的间隙即可完成，而不破坏真空。
十二.外置检测器电路―――――防止在光室内部产生辉光光电倍增检测器的电路部分置于光是外部，防止在光室内因高压而产生辉光，避免了辉光对检测谱线的干扰。
大大提高了检测灵敏度。
十三.分析数据处理软件―――――超强功能a.软件基于WINDOWS操作系统平台，可根据用户要求安装WINGDOWS XP或WINDOWS98等不同的操作系统,分析软件界面具有商业化的OFFICE软件特点，下拉式菜单操作，同时具有对等的功能键，用户易学易用。
b.软件对数据存储无限制，数据存储量依硬盘大小而定。
可随时调用任意时间的分析结果，结果可按时间查询。
c.国际标样预制工作曲线，可靠性强。
为用户节约巨额标样购置费用。
同时，软件保留在用户现场绘制工作曲线的功能，便于用户拓展仪器应用分析范围。
d.软件输出方式灵活，具有多重输出方式（强度、强度比率、未校正浓度、校正浓度等）可选。
e.曲线校正，通用标准化和类型标准化。
可根据分析时间或激发次数自动提示标准化。
f.同时还可为特殊样品和疑难样品建立专门的分析方法，针对性强。
g.根据用户需要，软件可输出正规商业分析报告。
h.为方便用户需求，软件具有远距离数据传输功能，便于工艺现场及时掌握分析结果。
i.在软件中储存有国际标样库，同时用户可建立自己的内部标样库。
j.为方便用户质量控制，用户可设立企业内部控制标准，对超标元素以特殊颜色显示。
k.当用户产品或原料发生混料现象时，可以使用牌号鉴别功能，快速鉴别不同产品。
纳克光谱仪由于具备了以上各种特点，使得仪器完全能满足铸造行业炉前快速分析的要求，故现在在广大铸造、冶金、机械等行业广泛使用。