直读光谱仪的光室技术采用抽真空方式与充氩方式哪个好

http://www.water.hc360.com2017年12月29日15:38 来源:聚光盈安T|T

    慧聪水工业网 经常看到有朋友问,火花直读光谱仪采用才真空技术与充氩气技术到底哪个好一些。周末闲着无事,做个简单说明。

    直读光谱仪在分析某些种类的金属时(如铸铁、不锈钢、低合金钢、哈氏合金、蒙乃尔合金等),C、P、S、As、N中的大部分元素都需要检测。这些元素最佳光谱线均在真空紫外波段,而空气中的氧气、氮气、水蒸气等会对紫外区谱线产生强烈的吸收,使光谱仪能够测量到的紫外光谱强度急剧减弱,进而影响被测元素的准确性及稳定性。所以必须将光室中的空气除去,才能实现较为稳定的紫外区元素检测结果。

    目前主要有两种方式可以实现真空紫外波段元素的测量:

    1.光室抽真空方式;

    2.光室充氩气方式。

    单纯从紫外光传输看,两种方式都能很好的实现C、P、S、As、N等元素的测量,但是这两种技术从本质上代表了不同光谱仪厂家的技术路线,下面从两种技术本身详细地为大家讲解一下。

    第一种:抽真空方式

    这种方式是利用真空把光室中的空气抽出,使光室内部形成真空的状态,从而可以实现C、P、S、As、N的测量。抽真空方式的光学系统由光室、真空电磁阀、光学器件、电器部分组成,此类光谱仪的光室一般都比较大,国际上比较有代表性的生产厂家有瑞士ARL、德国OBLF,代表型号有ARL4460、OBLFQSN750,这两个产品也代表着光谱仪较为高端的性能。抽真空光谱仪的设计及制作工艺有很高的要求,这两个品牌的设计及生产工艺经过多年验证,已达到十分可靠的水平。

    抽真空光谱仪对仪器的设计及制作工艺有很高的要求,而市场上大多的抽真空产品因技术积累及成本控制原因很难能够达到这种工艺水平,目前市场上常见的真空光谱仪大多存在以下几种问题。

    1.由于光室的抗压强度不够而使光室发生形变,进而导致数据稳定性不好。

    2.低成本采购的电磁阀故障率高,会导致油气倒吸进入光室,轻一点的会产生几万甚至十几万的维修成本,严重的则会导致光学系统报废。

    3.低成本采购的真空泵,故障率较高,需要频繁的维护,从而给使用公司造成较大的设备维护成本及人工成本。

    第二种:充氩气方式

    这种方式是用惰性气体(一般为氩气)充入光室,将光室中的空气排出,从而达到紫外区C、P、S、As、N等元素的最佳分析状态。充氩方式的光学系统由光室、气路系统、光学器件、电器部分组成。没有机械泵,没有像真空条件一样的气密性要求,且光室与外界压差基本可以忽略不计所以对光室的抗压强度要求也没有那么高。因此仪器可以做小,大大方便了仪器的安装及移动;同时也避免了真空系统带来的故障率,大大降低了用户的维护成本;另外一般充氩方式的光谱仪采用的检测器都为CCD或CID,不仅可以实现全元素(全谱)检测而且也十分易于扩展。

    充氩气方式国际国内比较有代表的厂家是德国spectro、中国聚光盈安,英国ARUN,代表型号有spectro MAXX、英国阿朗ARTUS,聚光盈安M5000。MAXX、M5000这两个型号在国内都有较大的用户群体,MAXX国内近万家,M5000国内有近3000家,阿朗是光谱仪老品牌,但英国阿朗ARTUS这个型号16年刚刚上市,用户群体不太多。Spectro,聚光盈安(FPI)这两个品牌也是现在国内市场上销量第一,第二的品牌,有着不错的用户口碑。服务上的对比不多说,国外跟国内的服务大家都懂的。阿朗作为后起品牌,希望可以在服务的及时、专业、收费上别带进口爷一样的通病。哦对了,这三个型号也是双光室设计,紫外C、P、S、As、N等元素用单独一个光学系检测,常规元素(Fe、Cr、Ni、Mo、V、Ti、Cu、Al等元素)使用另外一个光学系统检测,检测效果要比一个光室涵盖所有紫外及可见元素的效果好不少。

    但是充氩的技术在CCD光谱仪中属于技术难度较大的一种,气路设计、流体测试等技术沉淀不够的厂家很难实现此种方式,多数小厂家一般用的都是CCD+抽真空的方式。没办法,技术难实现,成本高很多,国际国内的小品牌要走的路还很长。

    汇总一下,抽真空及充氩的技术路线,各有优劣,如果选择,我比较喜欢充氩的产品。斯派克、聚光盈安是比较用心做设备的厂家,能够感觉到他们对分析仪器行业的敬畏之心,这里要给个赞。

    以上为个人建议,欢迎大家一起讨论拍砖。

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责任编辑:童志威

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