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直讀光譜儀精度能達到ppm級,操作中為什么沒達到?

發(fā)布時間:2019-03-29 09:08:07         點擊:11315

所有直讀光譜儀都可以達到ppm級的精度嗎?

直讀的檢測線是小于100ppm,也就是達到小數(shù)點后三位,0.001,檢測的元素0.01%或以上可以檢測出元素含量,可以檢測精度為萬分之一。并不是所有直讀光譜儀的檢測限都是一樣的,不同廠家不同機型所達到的精度不同。

光譜分析是根據(jù)物質(zhì)的光譜來鑒別物質(zhì),確定它的化學組成和相對含量,是一種靈敏快速的分析方法。生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)中,為了把控質(zhì)量,保證成品符合出廠和驗收要求,都離不開實時的化學成分檢測。

直讀光譜儀原理

直讀光譜儀原理是樣品經(jīng)過電弧或火花,每種元素發(fā)射光譜譜線強度正比于樣品中該元素含量,通過檢測發(fā)射光譜強度的能量大小來分析各元素的含量。

原子發(fā)射光譜分析所采用的原理是用電弧(或火花)的高溫使樣品中各元素從固態(tài)直接汽化放電激發(fā)成原子蒸汽當物質(zhì)受到外界能量(電能和熱能)的作用時,核外電子就躍遷到高能級,處于高能態(tài)(激發(fā)態(tài))電子是不穩(wěn)定的,激發(fā)態(tài)原子可存在的時間約為10-8秒,它從高能態(tài)躍遷到基態(tài),或較低能態(tài)時,把多余的能量以光的形式釋放出來。激發(fā)而發(fā)射出各元素的特征波長,因為每一種元素的基態(tài)是不相同的,激發(fā)態(tài)也是不一樣的,所以發(fā)射的光子是不一致的,也就是波長不相同的。

依據(jù)波長可以決定是哪一種元素,這就是光譜的定性分析。另一方面譜線的強度是由發(fā)射該譜線的光子數(shù)目來決定的,光子數(shù)目多則強度大,反之則弱,而光子的數(shù)目又和處于基態(tài)的。

用光柵分光后,成為按波長排列的“光譜”,這些元素的特征光譜線通過出射狹縫,射入各自的感光器件,光信號變成電信號,經(jīng)儀器的控制測量系統(tǒng)將電信號積分并進行模數(shù)轉(zhuǎn)換,然后由計算機處理,并打印各元素的百分含量。

光電直讀光譜儀雖然本身測量準確度很高,但測定試樣中元素含量時,所得結(jié)果與真實含量通常不一致,存在一定誤差,并且受諸多因素影響,有的材料本身含量就很低。有下面幾種情況,在檢測時可能產(chǎn)生誤差。

第一,標樣對光譜儀結(jié)果精度的影響,標樣和試樣的含量和化學組成不完全相同時,可能引起基體線和分析線的強度改變。

第二,標樣與試樣的物理性能不完全相同時,激發(fā)特征譜線會有差別從而產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。

第三,澆注的鋼樣經(jīng)過退火,淬火,回火,熱軋,鍛壓狀態(tài)的鋼樣金屬組織結(jié)構(gòu)不相同時,測出的數(shù)據(jù)會有差別。

第四,熔煉過程中加入脫氧劑,去硫磷劑,混入未知合金元素,引起未知元素譜線的重疊干擾。

第五,樣品的元素分布不均勻,導致分析結(jié)果不同。

以上幾點是直讀光譜儀精度產(chǎn)生誤差的原因,若能避免,光譜儀的使用會更加方便。

 

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