Портативный анализатор металлов лазерный
Обновлено: 18.05.2024
Лазерный анализатор металлов - принцип действия прибора основан на методе лазерной-искровой эмиссионной спектрометрии (ЛИЭС, по-английски LIBS) – это метод анализа, который уже много лет используется в лабораториях. Последние технологические достижения позволили создать портативную версию лазерного анализатора, которые используются для быстрой сортировки сплавов на складах металлолома, идентификации сплавов и анализа для различных областей применения в металлургии.
Как же работает лазерный анализатор металлов?
При работе лазерного анализатора на образец попадает сфокусированный импульсный лазер, удаляя очень небольшое количество материала с поверхности.
Во время обычного измерения, занимающего одну секунду, на образец попадает тысячи импульсов. Материал нагревается до 10 000 градусов по Цельсию и выше. Температура на столько высока, что атомы распадаются и образуют плазму. Несмотря на высокую температуру, образец не нагревается во время анализа, поэтому его безопасно держать в руке во время измерения.
Что происходит внутри атомов?
Когда высокомощный импульс лазера попадает на образец, во внешних оболочках атома выбрасываются электроны. Поскольку электроны во внешних оболочках заслонены электронами внутренней оболочки, они не сильно притягиваются ядром. Это значит, что требуется меньше энергии, чтобы выбросить электроны с внешних оболочек. Выброшенные электроны создают вакантное место, что делает атом нестабильным. Когда импульс прекращается, плазма начинает остывать, и вакантное место заполняется электронами, спускающимися с внешних оболочек. Избыточная энергия, выделяемая при движении электронов между двумя энергетическими уровнями или оболочками, излучается в виде специфического для элемента света. В типичном образце металла, содержащем железо, марганец, хром, никель, ванадий и так далее, каждый элемент излучает множество длин волн, из-за чего в спектре содержится до нескольких тысяч пиков. Длины волны света собираются с помощью волокно-оптического кабеля и затем обрабатываются спектрометром. Каждый элемент связан со специфическим пиком спектра. Спектры ЛИЭС (LIBS) довольно сложны и могут иметь сотни или даже тысячи линий в каждом элементе. Концентрация элемента вычисляется по пиковой интенсивности спектра. Затем продвинутый алгоритм определяет тип образца и рассчитывает концентрации.
Почему специалисты выбирают портативный лазерные анализаторы металлов? Это один из самых быстрых видов анализа, доступных в настоящее время для идентификации и анализа металлических сплавов. Требуется всего лишь одна секунда для измерения практически любых сплавов, в том числе и алюминиевых. Это в 20 раз быстрее, чем у портативных ренгенофлуоресцентных спеткростров . Лазерный анализатор металлов отличается устойчивостью, поэтому что его детектор защищен стеклом сапфира, одного из самых твердых материалов, существующих на данный момент. Поэтому Вы можете надежно замерять заостренные предметы, в том числе и металлическую стружку. Он так же очень прост в использовании. Просто наведите, нажмите кнопку, и прочитайте результаты на экране. Метод ЛИЭС (LIBS) является практически неразрушающим.
После ЛИЭС (LIBS) анализа остается только крошечное пятно, настолько маленькое, что его трудно увидеть невооруженным глазом.
С точки зрения регулирования и лицензирования от пользователя требуется гораздо меньше, чем, скажем, для РФА. Как правило, Вам не понадобится ни дорогостоящие лицензии, ни отнимающие время учебные занятия. Однако важно уточнить особенности Вашего местного законодательства, такие как, например, использование защитных очков. Мы настоятельно рекомендуем использовать защитные очки при работе с лазерным анализатором металлов.
Лазерный анализатор металлов – это превосходный инструмент для идентификации сплава, который также может предоставить хороший химический анализ, когда это необходимо.
На данном сайте вы можете более подробно ознакомиться с популярными моделями портативных лазерных анализаторов металлов от компании HITACHI
Портативный анализатор металлов лазерный
Портативный анализатор металлов и сплавов, что это за прибор и где применяется
Провести анализ металла - такая задача возникает у целого ряда служб контроля и приемки, правоохранительных органов, в пунктах приема металлолома, таможенного оформления и т.д.
Еще некоторое время назад для выполнения данной процедуры необходимо было обращаться в соответствующим образом оснащенные лаборатории. Однако сегодня можно решить поставленные задачи непосредственно на месте стройки или производственной площадки, используя портативный анализатор металлов и сплавов.
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.
Для увеличения точности исследования, анализатор состава металла оптико-эмиссионного класса может комплектоваться различными насадками. Также предусматриваются стандартные параметры для ферритовых, инструментальных, титановых, содержащих никель, кобальт сплавов и многих других соединений.
Рентгенофлуоресцентные
Рентгенофлуоресцентный класс приборов — это хорошо знакомые всем портативные установки, которые называют спектральный анализатор металлов. В данных устройствах не используются радиоактивные изотопы. Излучение образуется при электроразряде в заполненной специальной смесью газов трубке.
Спектральный анализ на современных приборах отличается большой точностью. Портативные устройства способны практически мгновенно определить до 45 разных химических элементов.
Схема работы при этом проста:
на образец воздействуют излучением определенной частоты;
различные химические элементы при совпадении резонансных характеристик излучают высокоактивные фотоны;
ответное излучение фиксируется, что позволяет вынести вердикт о наличии того или иного металла в сплаве.
Прибор в ходе теста меняет излучение, одновременно фиксируя результаты. Таким образом, можно получить данные о содержании в тестовом объекте до 45 элементов. Металл для исследования может быть любой, включая порошки, пыль, шлаки, крупные фракции, стружку и так далее.
Использование четко управляемого процесса получения рентгеновского излучения позволяет полностью обезопасить оператора, а также проводить оперативные анализы в фиксированных режимах.
сравнением с нормализованной таблицей значений при определении результатов производства (марки стали);
определении соответствия исследуемого образца тестовому;
тестирования по принципу да-нет для поиска конкретного химического элемента.
Несмотря на то, что у походных рентгенофлуоресцентных приборов есть некоторые недостатки, они завоевали большую популярность вследствие простоты работы и точности получаемых результатов.
Лазерный
Лазерный анализатор состава сплава металлов очень удобен из-за скорости проведения исследования. Однако для его применения необходимо соблюсти ряд условий. В частности, очистить поверхность или образец для тестирования.
Механика исследования выглядит так:
поверхность образца нагревается инфракрасным лазером;
химические элементы начинают излучать волны с разной длиной;
чувствительный сенсор определяет характер ответного излучения и на его основе делается вывод о химическом составе сплава.
Данный метод исследования не отличается максимальной точностью. Однако скорость, с которой может проводиться тестирование, позволяет проверить несколько точек крупного образца.
Это может быть металлоконструкция или заготовка. Лазерный анализатор металлов позволит достаточно точно судить о химическом составе материала по результатам теста в нескольких ключевых местах.
Рентгеновские
Хим анализатор металлов, использующий рентгеновское излучение - обладает высокой точностью, но требует определенного оснащения рабочего места. В установке всегда используется колба с радиоизотопным материалом. Поэтому для безопасности персонала наличие свинцовых листов защиты, выделение отдельного помещения - крайне необходимо, что всегда фиксируется в инструкциях по технике безопасности предприятий.
Схема работы рентгеновского анализатора проста. Объект подвергается массированному облучению в широкой полосе частот рентгеновского спектра. В ответ химические элементы излучают фотоны. После улавливания такого вторичного фона проводится анализ и на основании интенсивности потока в тех или других длинах волн - делается вывод о составе образца.
Рентгеновские анализаторы удобны при использовании в стационарных условиях. В частности, установленные в пунктах приемки металлолома - позволяют исследовать весьма крупные образцы материала для четкого определения класса стали.
Области применения портативного анализатора металлов
Из описанного выше можно сделать выводы о том, где могут применяться портативные анализаторы разных типов.
Краткий список можно сформулировать так:
ювелирные мастерские, лаборатории заводов, применяющих драгметаллы в производственном цикле;
металлургические комбинаты, для контроля марок выпускаемой стали и сертификации продукции;
в горнодобывающей промышленности для анализа породы, почвы и руд;
при создании металлоконструкций, в том числе - при контроле сварных швов;
в учреждениях и компаниях, занятых приемом вторичного сырья, в том числе - скупкой изделий из драгметаллов;
в пунктах приема и сортировки металлического лома.
Пригодится портативный прибор и работникам правоохранительных органов, в частности, при определении контрафакта, подделок, ценности изъятых вещей.
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.
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.
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.
Заключение
Для того, чтобы портативный анализатор показывал максимум результативности и удобства - необходимо перед покупкой прибора тщательно проанализировать условия его эксплуатации. При работе с металлоконструкциями и сварными швами - на первом месте окажется компактность формы и габариты необходимой зоны исследования.
Для сортировочных точек во главу угла станет возможность анализа больших образцов. В любом случае, при правильной постановке условий - современная промышленность дает возможность купить эффективный и надежный прибор.
Портативный лазерный анализатор металлов ЛИС-01
Стоимость указана с учетом НДС. Оплата производится по безналичному расчету.
Внимание! Счета выставляются при сумме заказа от 3000 руб. Мы работаем как с юридическими, так и с физическими лицами.
Осуществляем доставку по России, Казахстану, Беларуси и странам таможенного союза курьерскими службами и транспортными компаниями.
Менеджер по направлению Структурная Диагностика
Здравствуйте! Меня зовут Ярцев Олег.
Я готов ответить на Ваши вопросы по данным товарам. Если Вы хотите оформить заказ или задать вопрос, то можете связаться со мной по телефону или электронной почте.
Спектрометр ЛИС-01
Описание анализатора металлов и сплавов:
Лазерный анализатор ЛИС-01 предназначен для оперативного входного контроля металлопроката, определения марок сталей, лома цветных и черных металлов и сплавов. Анализатор металлов обеспечивает высокую скорость при определении таких химических элементов: C, Si, Mn, Cr, Ni, Fe, Mg, Al, V, Cu, Zn, Sn, Mo, Ti, W, Nb, Pd, Ag, Cd, Pt, Au и других.
- Анализ углерода. Спектрометр ЛИС-01 позволяет измерять концентрацию углерода в высоко и низко легированных сталях без использования аргона, прямо на воздухе.
- Точность. Специально разработанный российский портативный спектрометр, обеспечивает непревзойденную разрешающую способность 0.01нм на всём диапазоне измерения, что обеспечивает высокую точность определения химического состава образцов.
- Портативность. Небольшие габариты и масса сравнимые с ручным электроинструментом.
- Надежность. Отсутствие хрупких элементов и бесконечный ресурс работы, по сравнению с рентгенофлуоресцентными (РФА) спектрометрами. Выполненный из металла носовой элемент корпуса, позволяет работать с острой металлической стружкой не опасаясь за сохранность прибора. Защита оптических элементов с помощью сапфирового стекла, обеспечивает дополнительную защиту от механических повреждений.
- Встроенный марочник. По результатам анализа на экран выводится марка стали или сплава соответствующая процентному содержанию химических элементов данного образца. Анализатор в базовом комплекте содержит марочник по ГОСТ, но может быть укомплектован любым другим марочником по желанию заказчика.
- Безопасность. Класс безопасности 3B. Выходное отверстие защищено транспортировочной шторкой, обеспечивающей защиту от непреднамеренного излучения. Наряду с этим прибор снабжен механизмом автоматического контроля наличия образца, в случае если в рабочем поле отсутствует образец, лазерное излучение автоматически блокируется.
- Работа в широком диапазоне температур от -15 до +40 °С.
Области применения спектрометра:
Технические характеристики лазерного анализатора ЛИС-01:
| Источник излучения | Импульсный DPSS лазер 1064 нм |
| Класс безопасности лазерного излучателя | 3b |
| Диаметр луча в точке измерения | 50 мкм |
| Условия эксплуатации: температура окружающего воздуха | от -15 до +40 °С |
| Длительность измерения | 1.0 сек |
| Рабочий спектральный диапазон | 177-380 нм |
| Масса прибора | 4 кг |
| Габариты | 350 мм х 300 мм х 150 мм |
| Питание | Сменные литий-ионный аккумуляторы |
| Длительность автономной работы | 4 часа |
| Интерфейс ввода/вывода информации | Резистивный 5″ дисплей |
| Гарантия | 12 месяцев |
Комплект поставки анализатора:
- Спектрометр лазерный портативный ЛИС-01
- Транспортировочный кейс
- Термопринтер
- Защитный чехол
- Аккумуляторные батареи
- Контрольные образцы
Спрашивает: Николай:
чувствительность ЛИС-01 по золоту, платине, ралладию, чувстивительность ЛИС-01 по золоту, платине, палладию в ppb
Спрашивает: Евгений:
Есть отзывы по работе ЛИС-01?
Спрашивает: Алексей:
Определяет ли Лис-01 металлы в минеральном сырье в геологии например?
Читайте также: