将直读光谱仪用于当今金属制造业所面临的7大挑战

毫无疑问,如今的直读光谱仪是金属加工设备质量控制的重要组成部分。然而,将直读光谱仪顺畅地集成至质量控制的过程中会带来需要被克服的挑战和障碍。下文阐述了制造商在开始使用新机器时遇到的七个常见问题。

挑战1:分析不规则和复杂的形状

为了使用OES光谱仪获得准确可靠的结果,光谱仪的火花台必须与被测金属表面形成完整的密封。如果让空气进入产生火花的空间,则得到错误的结果。当制造商试图测量表面积小的复杂形状时,很明显这种情况下几乎不可能在样品和火花台之间获得良好的接触。

解决方案

可为火花台配备一个适配器,以减少火花台孔的直径,使其更容易在小的、不规则的或复杂的形状上获得良好的接触。日立的OES光谱仪系列提供适配器,可测量直径小于3mm的线材。此外,日立的固定式OES光谱仪有一个三边开放的火花台,可实现对不规则形状样品的位置固定。 

 

挑战2:遵守规范和法规

一些法规要求OES光谱仪具备极低检出限方为合规,例如控制钢中氮含量的ASTM E415规范。这需要一台能分析含量低于10ppm的气体元素的OES光谱仪。

解决方案

不幸的是,这取决于分析仪本身的能力,我们的建议是确保在购买分析仪前,分析仪能符合规范和法规。当然,监管越来越严格,确保选择性价比高的仪器有助于从投资中获得最大收益。 

挑战3:运营成本高

OES光谱仪耗费较高运营成本的两个方面是电力和氩气的使用。随着时间的推移,这类成本确实会积少成多,尤其是在使用OES光谱仪进行100%测试的情况下亦如此。

解决方案

日立OE系列火花光谱仪包括一个火花台,已针对低氩气消耗对该火花台进行优化,其工作功率约为之前型号的10%。 

挑战4:准确度和误差范围

分析的最佳惯例要求计算测量的误差范围——这是许多标准测试方法的要求。对于那些从未计算过测量准确度和误差范围的用户而言,这似乎是一项极其复杂和艰巨的任务。

解决方案

我们已经撰写一份指南,指导您计算光谱测量的误差范围。您可以在下面链接中免费下载指南《搜索真实值》。我们还为客户提供在线培训。

下载指南

 

挑战5:易用性

火花光谱法是一种专业而强大的技术。确保获得可靠、精准的结果依赖于准确的测量过程(包括取样以解读结果和牌号识别)。此外,火花光谱仪能够提供非常详细的信息,这可能超出了新用户的能力。

解决方案

进行分析和解读结果的容易程度取决于分析仪的软件。日立旗下的仪器使用成熟、直观的软件,这意味着用户不需要成为冶金学专家便能获得良好的结果。日立的操作软件SpArcfire能引导用户逐步地完成这个过程,并提供在线帮助、提示信息和其他向导。只需点击一下即可创建分析结果。除了直观的操作软件,日立所有的火花光谱仪还预先安装超大规模的金属数据库,以确保用户获得所要求的牌号。只需几个步骤即可创建定制的牌号数据库,并轻松查阅需要的信息,而无需耗费时间在规范和牌号目录中进行研究。

挑战6:高通量

有时,OES光谱仪分析的挑战来自待分析样品的绝对数量。当制造商接纳新客户或开发新流程时,可能会发生这种情况,并且一天内要测量的样品数量突然比以前多得多。在某些情况下,这可能会使OES光谱仪分析成为生产过程中的真正瓶颈。

解决方案

选择具有快速启动和分析时间短等优点的仪器将有助于尽快开始测试。除此之外,保持对直读光谱仪正确维护和校准(以避免意外停机)并保持待机模式,也有助于高通量分析。

挑战7:需要测试更多元素

由于废金属的使用增加且供应链变得复杂,制造商发现他们需要测试比以前更多的元素。对于废料,这意味着需要在非常低的检出限的情况下测试锌,这可能会将一些分析仪推向极限。还需要对碳当量计算的各种元素进行测试,其中一些元素也需要仔细分析。

解决方案

关于依赖OES光谱仪作为分析方法的10个最常见元素的详细讨论,您可以下载免费指南《10个需要火花直读光谱仪才能获得精确结果的元素》。

 

下载指南

 

了解更多信息

日立的一系列OES火花光谱仪旨在轻松地将其集成至制造质量控制过程中。若需了解更多信息,请与我们联系。

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日期: 16 June 2021

作者: Michael Molderings, Product Manager OES

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