Популярные модели портативных анализаторов
В зависимости от стоящих перед приборов задач и планируемых условий производства исследований, на розничном рынке можно приобрести одну из моделей устройств для тестирования.
X-MET 7500
Устройство от отечественных производителей. Работает на рентгенофлуоресцентном принципе, выполнен в форм-факторе компактного ручного прибора.
К особенностям модели относятся:
работа с широким спектром образцов сталей, в том числе – специальных, ферросплавов;
может оперировать с проволокой, стружкой, порошками;
позволяет исследовать сварные швы;
работает до 12 часов от одного заряда батареи;
имеет IP54 класс влаго и пылезащиты.
Прибор не требует специальных знаний оператора. Анализ состава неразрушающий, никаких следов в процессе тестирования – не образуется.
OLYMPUS Innov-X DELTA
Изделие от компании, давно и положительно зарекомендовавшей себя на мировом рынке. Анализатор выполнен в компактном корпусе, подразумевает оперативное ручное тестирование объектов.
К особенностям устройства относятся:
возможность тестировать нагретые объекты, в том числе из высоколегированной стали;
луч излучения можно фокусировать, изменяя диаметр пятна от 3 до 10 мм;
в ходе исследования делается фото зоны, куда направлен луч;
определяется более 25 химических элементов.
Прибор относится к рентгенофлуоресцентному классу, может использоваться для тестирования сварных швов.
Olympus Vanta
Данный представитель высокотехнологичных и защищенных приборов рассчитан не только на эксплуатацию в жестких условиях, но и использование современных систем обмена информацией.
К особенностям устройства относятся:
возможность установки соединения с ПК или иным устройством сбора данных по Bluetooth или WiFi;
опция работы с облачными сервисами для передачи результатов тестов;
встроенное ПО для обработки и статистического анализа результатов;
высокая степень защиты от воды и пыли по стандарту IP65;
крайне низкий собственный уровень электромагнитного излучения;
настраиваемая интенсивность и частота вспышек излучения.
Olympus Vanta относится к рентгенофлуоресцентному классу приборов, выполнен в компактном прочном корпусе, может эксплуатироваться при температуре от -10 до 50 градусов Цельсия.
ЛИС-01
Данное изделие отечественной промышленности предназначено как для быстрого оперативного тестирования металлов и сплавов, так и для проведения исследований в условиях лаборатории.
К особенностям прибора относится высокая передаваемая лазером мощность (до 2 ГВт на кв.см при пятне в 50 мкм), а также:
защита от случайного облучения;
класс безопасности 3В;
длительность импульса 0,8 нс;
собственный источник питания;
до 200 тестирований с одного заряда батареи;
работа с металлопрокатом, высокая точность определения содержания углерода, марганца, меди и других элементов сплавов.
Прибор может быть интегрирован в существующие структуры контроля, использоваться для сортировки металлолома, а также в процедурах сертификации сталей и другой продукции. Масса устройства – 4 кг, ЛИС-01 сертифицирован, находится в Государственном реестре средств измерений Российской Федерации.
MIX5 FPI
Данный анализатор является самым удобным вариантом оснащения персонала, занятого проверкой готовой продукции. В памяти прибора занесены более 1600 марок стали и сплавов, что позволяет за секунды выносить вердикт о соответствии образца эталонным показателям.
К другим особенностям модели относятся:
высокая скорость тестирования;
до 12 часов работы на одном аккумуляторе;
оптимизированная форма для легкой работы;
класс защиты от воды и пыли IP54;
система охлаждения для проведения анализа при высокой температуре.
При помощи данного анализатора легко ускорить процедуры выходного контроля, а также проведения анализов на разных стадиях технологического процесса. Прибор относится к рентгенофлуоресцентному классу, имеет малые габариты и массу 1.5 кг.
Применение анализаторов
Анализатор металлов находит широкое применение во многих отраслях.
Металлургия
Прибор для определения марки стали незаменим на металлургических комбинатах, где применяются для контроля и сертификации выпускаемой продукции.
Строительство
Контроль сварных швов, анализ конструкций из металла для определения их прочности.
- Машиностроение
- Ювелирное дело
В ювелирном деле регулярно производится проверка содержания драгоценных металлов в изделиях.
Искусство
Искусствоведы применяют спектрометр для анализа состава красок и материалов произведений искусства, что помогает установить их подлинность.
Горнодобывающая промышленность
Проводится анализ породы, почвы и рудного материала.
Переработка
В этой области анализаторы металлов нужны в пунктах приёма и сортировки лома для сепарирования, то есть разделения сырья по химическому составу.
Входной контроль чёрного металла
Анализаторы применяются для определения процентного содержания углерода в железе. Поскольку углерод относят к «лёгким» элементам, его не распознают рентгенофлуоресцентные анализаторы металла. Поэтому при работе с чёрным металлом применяются другие типы устройств.
Анализ цветных металлов
Цветные металлы железа не содержат. Их экспертиза требуется не только металлообрабатывающим предприятиям, но и правоохранителям, органам таможенного надзора. Определённо в постоянном исследовании цветных металлов нуждаются пункты приёма; анализаторы металлов и сплавов позволяют распознать дорогостоящие сплавы, переработка которых принесёт большую прибыль.
Медицина и фармацевтика
Спектральные исследования имеют важное значение для медицины. В фармакологии активно применяются рамановские анализаторы, служащие для проверки качества лекарств
Наука и образование
Различные анализаторы металлов и сплавов применяются для научных исследований. А появившийся в последние десятилетия портативный анализатор металлов позволил увеличить скорость исследования в несколько раз.
Анализ масел и любых жидкостей
Спектры растворов и жидкостей служат источником сведений о деталях межмолекулярного взаимодействия. Оптические спектральные измерения используют для идентификации и проверки качества масел в промышленном производстве и строительной отрасли.
Анализ сухих смесей
Металлические порошки используются в самых разных областях промышленности. Их производство требует контроля не только формы, размера, плотности и структуры поверхности, но и химического состава. Узнать его поможет специальная лаборатория или анализатор металла.
Принцип действия и виды
Портативный анализатор химического состава металлов может иметь самую разнообразную конструкцию. К примеру, выполняться в формате прибора, предназначенного для установки на рабочем месте и подключаемому к сети 220В, источникам инертного газа, вспомогательному оборудованию.
Анализаторы выпускаются в формате походной лаборатории, подразумевающей проведение исследования в спокойных условиях. Есть и модели, выполненные в виде компактных ручных приборов, позволяющие определить тип металла и составы сплавов буквально на ходу, за считанные секунды.
Несмотря на разнообразие форм и предлагаемого функционала, каждый прибор для исследования работает на одном из ряда принципов, которые показали свою результативность и точность.
Оптико-эмиссионные
Анализатор металлов и сплавов оптико-эмиссионного класса работает на механике исследования излучения из области, заполненной частицами испаренного образца.
Кратко схему работы можно описать так:
на исследуемый объект или его часть производится высокотемпературное воздействие;
небольшая масса металла испаряется;
излучение, испускаемое разнообразными компонентами сплава, регистрируется чувствительным сенсором прибора;
данные обрабатываются, химический состав образца по стандартизированным полосам излучения – выводится на дисплей.
Работать с прибором достаточно просто, в розничной продаже есть модели крайне малого размера для проведения анализа в походных условиях. Чтобы минимизировать влияние окружающей среды на результаты исследования – воздействие на образец производится в камере, заполненной аргоном.
По механике воздействия оптико-эмиссионные анализаторы металлов делятся на искровые и дуговые. В первых – не требуется мощного источника питания, воздействие на образец резкое и быстрое. В свою очередь, воздействие электрической дуги позволяет работать с тугоплавкими сплавами для точного определения их состава.
Преимущества и недостатки анализаторов металлов и сплавов
Если рассматривать портативные приборы для оперативного ручного тестирования, стоит сразу отметить – предлагаемые удобства и скорость компенсируют ключевые недостатки. У разных классов устройств они индивидуальны.
Оптико-эмиссионные анализаторы – всегда оставляют следы, поскольку техника работы предусматривает испарение части образца. Рентгенофлуоресцентные, в зависимости от диапазона излучения, могут не определять химические элементы с малой атомарной массой. Лазерные, из-за большой энергии импульса – проводят только ограниченное число исследований, кроме этого, они самые громоздкие из всех ручных устройств.
Точность измерения, которую показывают портативные анализаторы – ниже результатов лабораторных измерений. Однако ее уровня достаточно для вынесения решений о соответствии или пригодности образца.
Виды и принципы работы анализаторов
Виды анализаторов:
- Стационарные (оборудование занимает специальное помещение);
- Мобильные (переносные или на колёсиках);
- Портативные (лёгкие и компактные).
На изображении представлен стационарный спектрометр; принцип работы определяет наличие двух типов устройств: оптико-эмиссионных и рентгенофлуоресцентных.
Оптико-эмиссионные
Спектральный анализ основан на взаимодействии материи со спектром излучений. К нему относится один из самых распространённых оптико-эмиссионный анализ.
Эти анализаторы металлов и сплавов подходят для исследования заготовок, деталей или конструкций из:
- Ферритовых и неферритовых;
- Инструментальных;
- Низколегированных;
- Титановых;
- Алюминиевых и других сплавов, а также нержавеющей стали.
Оптико-эмиссонные анализаторы металлов и сплавов имеют специальные насадки для работы в труднодоступных местах.
Рентгеновский
Состоит имеет трубку, детектор, регистрирующее устройство и модуль управления.
Образец подвергается рентгеновскому излучению. Вторичный фон улавливается и анализируется, и на основе этих данных делается вывод о наличии тех или иных элементов в составе.
Главное преимущество рентгеновского анализатора – высокая точность. Прибор анализирует несколько десятков элементов в сплавах одновременно.
К недостаткам можно отнести необходимость выделения для устройства специального помещения, а так же защиты персонала от вредного излучения свинцовыми листами. Устройства подходят для анализа крупных образцов, поэтому чаще всего применяются для стационарного использования.
Рентгенофлуоресцентные
Основные части прибора – миниатюрная рентгеновская трубка и детектор, регистрирующее устройство и экран, на который выводятся показатели измерений.
Принцип работы таков: рентгенофлуоресцентный анализатор воздействует на образец излучением определённой частоты. В случае если резонансные характеристики совпадут, химические элементы начнут излучать фотоны. В результате делается вывод о присутствии тех или иных металлов.
Прибор рфа спектрометр определяют до 45 химических элементов. Его отличает быстрота измерения, безопасность и высокая точность. Результаты выдаются в процентах, что делает возможным сравнение сплавов между собой.
Для исследования подойдёт любой образец, будь то крупный фрагмент или стружка. При этом поверхность не требует специальной подготовки. Современный рентгенофлуоресцентный анализатор позволяют сохранить результаты измерения или даже перенести их на компьютер.
К недостаткам можно отнести низкую точность и не способность распознавать элементы, номер которых в таблице Менделеева меньше 11. Это означает, что рфа анализатор не подходит для проверки чугуна, стали и других сплавов железа с углеродом.
Лазерный
Метод лазерно-искровой эмиссионной спектрометрии: на небольшой участок образца оказывается высокотемпературное воздействие инфракрасным лазером, после чего элементы, входящие в состав сплава, начинают испаряться. Они излучают волны разной длины, каждая из них соответствует конкретному элементу из таблицы Менделеева. Затем лазерный спектрометр обрабатывает собранные волокно-оптическим кабелем волны, затем тип образца определяется алгоритмом. При этом сам образец остаётся невредимым – пятно, оставленное прибором, настолько мало, что его трудно заметить.
Невысокая точность измерения компенсируется быстротой. Поэтому для большей уверенности в результатах можно провести тест в нескольких местах.
Не смотря на ряд преимуществ, лазерный анализатор металлов имеет существенный недостаток: необходимость подготовки образца исследования. Сам прибор нужно прогреть перед работой.
Портативный
Портативный анализатор металлов самый компактный: во время исследования их держат в руке. Их активно используют при контроле сварных швов в строительстве, определения подделок и контрафакта работниками правоохранительных органов, для сортировки металла в пунктах приёма вторсырья и много где ещё.
