Самый лучший анализатор металлов

Обновлено: 18.05.2024

Анализатор металла – современный прибор, позволяющий без разрушения черного или цветного металла определять его структурный состав и марку. Сегодня потребность в подобном оборудовании существует в различных областях промышленного производства, но в первую очередь в металлургической отрасли и на машиностроительных заводах.

Проведение химического анализа представленных на испытания образцов является основой для последующей выдачи заключений о качестве используемых материалов и созданных на их основе изделий и их соответствию нормативным требованиям. С учетом широкого спектра возможных исследований, перед приобретением анализатора необходимо ознакомиться с характеристиками и возможностями устройства, чтобы обеспечить его соответствие будущей области применения.

Классификация анализаторов

Все существующие анализаторы металла принято классифицировать по двум основным критериям: конструкции и принципам действия. В первом случае речь идет о стационарных и портативных моделях. Последний тип анализаторов отличается компактностью, поэтому может перемещаться, например, для организации выездных исследований химического состава металла. Принципы работы подобных устройств могут быть: оптико-эмиссионные, лазерные, рентгенофлуоресцентные. Каждый из них целесообразно рассмотреть более подробно.

Оптико-эмиссионные анализаторы

В основе функционирования устройств данного типа лежит получение спектра с дальнейшим определением длины и интенсивности световых волн. Анализ металлов с использованием подобного спектрометра осуществляется следующим образом:

посредством электрической энергии высокой мощности происходит нагрев исследуемого образца;
после возбуждения ионы и атомы металла вызывают возникновение термоэлектронной эмиссии с одновременной флуоресценцией;
монохроматором происходит улавливание световых волн с определением через их длину наличие тех или иных химических компонентов, а интенсивность света отражает их концентрацию;
получаемые в процессе исследования данные выводятся на дисплей оборудования для персонала.

Для моделей оптико-эмиссионного типа характерно наличие воздушной или аргоновой рабочей среды. Соответственно в их работе используется дуговой или искровой электрический заряд. На рынке достаточно моделей, обладающих сменными насадками, позволяющих использовать оба варианта, но в любом случае оптические способы анализа демонстрируют высокую точность результатов при работе:

с инструментальными сталями и сталями с низким уровнем легирования;
с широким спектром нержавеющих сталей;
с низкоуглеродистыми ферритными сталями;
со сплавами алюминия и других металлов.

Основные преимущества

Использование оптико-эмиссионных технологий оптимально для случаев определения легирующих элементов с небольшим массовым содержанием (0,0001%-0,1%) или выявления веществ неметаллического происхождения (углерод, сера и так далее). Соответственно анализаторы применимы в первую очередь для работы с «чистыми» металлами и низколегированными сталями, где требуется высокая точность определения состава и концентрации добавок.

Рентгенофлуоресцентные анализаторы

Конструктивно устройства данного типа строятся вокруг рентгеновской трубки и детектора, с подключением к ним средства управления и регистрации данных, получаемых в процессе исследования. На сегодняшний день при проведении анализа металлов в промышленности наибольшее распространение получила энергодисперсионная рентгенофлуоресцентная методика, предусматривающая следующий принцип и порядок выполнения работ:

инициируемое рентгеновской трубкой излучение попадает на исследуемый материал, активируя ионизацию внутренних оболочек на атомарном уровне;
электроны в процессе начинающихся переходов выпускают фотоны, энергия которых имеет определенные значения в зависимости от конкретного химического элемента;
датчик проводит накопление фотоэлектронов с последующим измерением их интенсивности и установления доли элементов в исследуемом образце.

Применение рентгенофлуоресцентных технологий позволяет определять содержание 45 химических элементов в составе сплавов. Вместе этим слабым местом анализаторов данного типа является неспособность распознавать наиболее легкие их элементов, имеющих в периодической таблице порядковые номера до 11 включительно.

Оборудование данного типа с одинаковой эффективностью может проводить анализ не только металлических образцов, но и неметаллических изделий, обеспечивая получение точных данных о структуре соединения без разрушения исследуемого материала. Проведение исследований допускается без предварительной подготовки образцов, вполне достаточно удалить с поверхности следы коррозии и загрязнения. Рентгенофлуоресцентная технология позволяет работать со стружкой, порошками, ферросплавами и другими исходными образцами, относимыми к категории сложных.

Лазерные анализаторы

Это относительно новая модель, появившаяся на рынке анализаторов всего несколько лет назад. Принципы работы подобных спектрометров схожи с оптико-эмиссионными моделями, но в качестве возбудителей ионов выступает воздействие лазерным лучом. Основным преимуществом таких устройств является компактность размеров, в результате чего анализатор превращается в портативный, что позволяет привести его непосредственно на участок выполнения работ.

Основные преимущества

Важным достоинством лазерных анализаторов выступает отсутствие потребности в ионизирующем излучении. Использование устройств с такими возможностями в России строго регламентировано и предусматривает получение соответствующих лицензий. Для применения спектрометров, использующих лазерный луч, прохождение таких процедур не требуется.

На сегодня лазерный анализ является еще и наиболее быстрым, уже через 1 секунду после начала исследования прибор предоставляет итоговый результат. При этом анализатор оказывается чувствительным к «легким» веществам, выявление которых при использовании рентгенофлуоресцентного метода сталкивается с проблемами. Среди выявляемых компонентов и их долей Li, Be, Si, Mg и другие химические элементы.

Стационарные и портативные модели

К числу стационарных принято относить анализаторы, предусматривающее напольное расположение или установку на столе. Устройства оптико-эмиссионного типа в большинстве случаев устанавливают в условиях полноценной лаборатории. Значительно реже их можно встретить непосредственно в цехах на производстве. Рентгенофлуоресцентные анализаторы в соответствии со своими принципами работы допускается устанавливать только в специально оборудованных пространствах с защитным свинцовым экраном, исключающим выход излучения за пределы помещения.

Портативными могут быть устройства различных типов, при этом их перемещение в пространстве обеспечивается наличие колесного хода. Востребованы подобные модели в производстве, обладая необходимым уровнем мобильности, точности и скорости проводимых исследований структуры металлов. Источниками питания для таких приборов выступают аккумуляторы, имеющие повышенную степень защиты от внешнего воздействия. Использовать подобные анализаторы можно практически в любых условиях, включая полевые выходы, когда на месте выполнения ремонтных или иных работ требуется оперативно определить структуру металлов или сплавов.

Сфера применения химических анализаторов

Точное определение структуры металла и химических компонентов в ней необходимо в различных областях экономики, но наиболее остро данный вопрос стоит в металлургической и машиностроительной промышленности, а также на предприятиях нефтехимии. Фактически ни одно предприятие указанных направлений не способно эффективно функционировать, не имея лабораторных мощностей для проверки химической структуры используемых металлов и их сплавов. С использованием подобных анализаторов появляется возможность:

обеспечивать надежность контроля качества поступающего сырья на предмет его соответствия нормативным требованиям;
обеспечить соблюдение точности химического состава металлов и сплавов в процессе функционирования литейного производства;
проверять соответствие нормативам химического состава готовых металлических изделий на производстве;
проводить сортировку поступающего металлического лома в соответствии с его химическим составом.

Компания UED на сегодняшний день является одним из ведущих поставщиков лабораторного оборудования на российском рынке. Обладая многолетним опытом успешной работы, она предлагает продукцию премиального уровня от ведущих производителей, включая анализаторы металлов и сплавов.

Широкий выбор доступных моделей различных типов и характеристик позволяет каждому покупателю подобрать оптимальный вариант в соответствии с его потребностями. При этом менеджеры компании всегда готовы помочь консультацией по любому вопросу.

Анализатор драгоценных металлов — принцип действия детектора для определения пробы золота и других драгметаллов

Драгоценные металлы подделывали всегда.

Портили пробу, добавляя в золотой сплав лишнее количество неблагородных металлов, создавали внешне похожие на благородный аурум желтые сплавы, в которых не было ни грамма золота.

Спрос рождает предложение, при этом спрос на дешевую имитацию золота был велик всегда.

В течение XIX и особенно XX века «промышленность имитаций» развивалась особенно быстро.

Другой пример: существует и так называемой «белое золото» — золотой сплав, который ценится так же высоко, как и классический желтый, а в некоторых случаях и выше. Но при визуальном осмотре отличить белое золото от серебра или платины затруднительно.

Для того чтобы точно определять, из какого металла либо сплава металлов создано ювелирное украшение, отлит слиток или отчеканена монета, и предназначены анализаторы драгоценных металлов.

Суть и назначение анализатора

Анализатор драгоценных металлов — это прибор, предназначенный для того, чтобы определять, из какого металла сделано то или иное изделие — кольцо, монета, слиток и т. д.

Прибор определяет точный количественный состав разных химических элементов в изделии, показывает процентное соотношение благородных металлов к неблагородным.

Упрощенно говоря, современный анализатор драгметаллов определяет, сколько в данном изделии содержится чистого:

золота;
серебра;
палладия;
родия;
других благородных металлов, а сколько — примесей (никеля, меди, цинка, хрома и т. п.).

По соотношению золота или серебра к количеству примесей определяется проба изделия.

Так, например самая распространенная в России 585-я проба золота содержит 58,5% чистого металла, а все остальное составляют примеси, введенные для придания сплаву большей прочности, т. к. чистое золото слишком мягкое.

Некоторые приборы сразу показывают пробу, другие выдают на экран числовой код либо содержание различных металлов в процентах, и пробу определяет оценщик по специальной таблице.

Разумеется, если драгоценных металлов в изделии нет, прибор тоже это покажет.

Принципы работы прибора

Анализатор драгметаллов с конструктивной точки зрения — это узкоспециализированный детектор металлов, подобный тем, что применяются в других областях, например в металлопрокате.

Только он сертифицирован и заточен под обнаружение и распознавание не железа и углерода в стальном сплаве, и не меди и олова в бронзовом, а именно драгоценных металлов: золота, серебра, платины в сочетании с различными возможными присадками.

Для проверки качества ювелирных изделий может использоваться только неразрушающий контроль. Это налагает ограничения на физико-химические методы, которые можно применять для исследования.

Это вполне логично — нельзя же портить изделие, отделяя от него фрагменты для химических проверок.

На данный момент для создания анализаторов драгоценных металлов применяются два принципа действия: рентгенофлуоресцентный и электрохимический.

Рентгенофлуоресценция

Этот метод основан на воздействии на объект маломощным рентгеновским излучением при помощи искусственного или природного источника.

В ранних устройствах использовались природные — плутоний-238, железо-55 и т. д. Сейчас чаще применяются искусственные.

Мощность излучения настолько мала, что не может повредить человеку даже при длительном использовании прибора.

Поток рентгеновского излучения «ударяет» в объект, вызывая его ответное свечение в невидимом для человеческого глаза рентгеновском спектре. Индуцированное ответное изучение, представляющее собой поток электронов, улавливается высокочувствительным датчиком. Это и есть флуоресценция.

Каждый химический элемент дает свое характерное «свечение» в соответствующем спектре. Чем больше содержание того или иного вещества, тем мощнее оно будет флуоресцировать.

Специальная программа анализирует суммарный спектр излучений и определяет процентное содержание разных металлов с высокой степенью точности — до 0,1%. Для каждого металла необходима индивидуальная программа.

Другое название этого прибора — энергодисперсионный детектор, или спектрометр.

Электрохимический анализ

Этот метод использует электрохимическую реакцию, которая происходит при контакте металла с электролитом — серной или соляной кислотой, разведенной в воде.

Идея этого метода заключается в том, что у каждого металла собственные, уникальные параметры электропроводности.

При проверке этим прибором на ювелирном изделии закрепляют проводящий контакт от анализатора.

Второй контакт совмещен с датчиком, который, в свою очередь, объединен с емкостью, в которой содержится электролит.

На поверхность изделия выдавливается капля электролита.

Сразу же после этого начинается электрохимическая реакция — часть электронов переходит в электролит. При этом становится возможно определить металл, из которого создано изделие — по его электропроводимости.

Электропроводимость определяется по напряжению, которое возникает в точке контакта электролитного пятна и металлической поверхности изделия.

Для определения точного химического состава вещества используется сравнение с эталоном, изготовленным из платины. Платиновым обычно выполняют один из электродов.

Этот метод также требует наличия специальной программной прошивки в памяти прибора. На данный момент он считается устаревающим, хотя большое количество электрохимических детекторов по-прежнему применяются в разных отделениях Пробирной палаты, на таможенных спецпостах, в ломбардах и т. п.

Как провести анализ золота и других драгметаллов детектором?

Все зависит от принципа, на котором построен анализатор, и его конструкции. Проще всего обращаться с портативным спектрометром, который похож на ручной сканер, используемый в магазинах.

Нужно установить в настройках предполагаемый металл (т. е. выбрать, на что будем проверять), ввести дополнительные параметры (в некоторых моделях) — это может быть, например, уставка «белое золото», чтобы прибор изначально отсек некоторые невозможные в нем примеси.

После этого на экране появится информация о химическом составе исследуемого объекта.

Сложнее работать со стационарными приборами, особенно с теми, что работают по электрохимическому принципу.

Для этого требуются определенные знания.

Перед началом работы прибор необходимо:

откалибровать;
установить правильный режим;
корректно подключить контакты к исследуемому образцу.

Обзор детекторов для проверки драгметаллов и их цена

Для сравнения мы возьмем три модели — две отечественного и одну — иностранного производства.

«Призма-М» производства ГК «Гранат».
Детектор золота «ДеМон-Ю» производства «Ультрамаг».
«GoldXpert» производства японской компании

Анализатор «Призма-М» от петербуржской группы компаний «Гранат» является профессиональным устройством, рекомендованным для государственных пробирных палат, таможенных постов, ломбардов и т. д.

Принцип действия — рентгенофлуоресцентный.

Тип — стационарный, переносного типа.

Чтобы просканировать изделие, необходимо положить его в специальную камеру прибора.

Детектор золота «Призма-М» определяет также серебро, палладий, родий, платину и содержание в них различных примесей в концентрации до 0,1%.

Полная масса — 11 кг. Время работы от аккумулятора — до 2 ч. Большое количество режимов обеспечивает гибкость настройки изделия.

Стоимость предоставляется по запросу. Ориентировочно – в пределах 100 000 рублей.

Детектор «ДеМон-Ю» — это портативный прибор для определения пробы золота и других драгметаллов, работающий по электрохимическому принципу.

Комплектуется электродами, щупом-датчиком и емкостью с электролитом.

Прибор способен распознать золото, серебро, палладий и платину самых распространенных проб. Имеет 2 основных рабочих программы — для металлов белого и желтого цвета.

По характеристикам это — тестер, который предназначен только для определения подлинности пробы ювелирного изделия. Его точный химический состав не показывается.

Стоимость — 21 000 рублей.

Прибор для проверки золота и не только «GoldXpert» — профессиональное оборудование японского производства, использующий метод спектроскопии.

С базовой прошивкой способен определить и идентифицировать 25 различных благородных и неблагородных металлов, включая все металлы, причисляемые к драгоценным.

Определяет элементы от серебра до иридия и осмия, и большое количество других, в том числе:

медь;
железо;
цинк; ;
марганец;
никель;
кобальт и другие.

Конструктивно и по габаритам и массе схож с прибором «Призма-М». Стоимость также предоставляется по запросу и примерно сопоставима с ценой отечественного аналога.

Интересное видео

На видео показан процесс работы прибора для определения пробы золота «GoldXpert»:

Заключение

Анализатор драгоценных металлов — необходимый прибор для того, кто по роду занятий часто сталкивается с необходимостью проверить ту или иную драгоценность на подлинность. Пригодится он даже если вы попросту нашли золото — возможно, находка не так уж и ценна, или наоборот.

Современные детекторы профессионального уровня обеспечивают высокую точность проверки. Более простые портативные модели целесообразно использовать, если необходимо провести упрощенную проверку изделия на выезде.

Как выбрать анализатор металлов и сплавов: обзор рынка и отзывы о лучших моделях

Анализатор металлов позволяет выполнить быстро и точно проверку состава сплава или его вида. Это важно во многих промышленных отраслях. Чаще всего таким способом анализируют вторичное сырье. Связано это с тем, что наобум такую процедуру выполнить нереально даже опытному специалисту. Рассматриваемый прибор еще называют спектрометром.

Предназначение

При помощи анализатора металлов можно достоверно выяснить состав медного сплава и процент посторонних включений в нем. Кроме того, возможно определить содержание никеля в нержавеющей стали. При этом исследуемое сырье не нужно распиливать или нарушать его структуру другим образом. Устройство пригодится тем, кто работает с ломом черных либо цветных металлов. Также оно помогает выявить наличие в сплаве тяжелых металлов, что обуславливает безопасность эксплуатации и соблюдение требуемых стандартов.

Анализатор металлов и сплавов представляет собой сложное высокотехнологическое устройство, создание которого в домашних условиях весьма проблематично. Имеется два типа данных приборов:

Лазерные модификации, функционирующие по принципу оптической эмиссии.
Рентгеновские вариант, определяющий показания при помощи рентгеновских лучей.

Стационарные аналоги ориентированы на большие склады и базы по приему и переработке металлолома. Например, модель М-5000 представляет собой компактную модификацию, которая может поместиться на столе. Используется приспособление преимущественно на производствах вторичной металлургии. Отзывы специалистов подтверждают, что такое приспособление оптимально сочетает показатели качества и цены.

Оптико-эмиссионные модели

Оптико-эмиссионный анализатор металлов используется при исследовании различных конструкций, заготовок, деталей и слитков. Применяется искровой или воздушный дуговой способ анализа. В первом случае отмечается некоторое испарение металлического сплава.

Рабочей средой рассматриваемых приборов является аргон. Для изменения режима функционирования приспособления достаточно заменить насадку на специальном датчике. Химический состав сплава распознается и фиксируется при помощи оптического спектрометра.

Имеется несколько режимов исследования, а именно:

Определение марки металла с использованием специальной таблицы.
Сравнение эталонного спектра с аналогом исследуемого сплава.
Функция «да – нет», определяющая заданные характеристики сырья.

Данное устройство работает с ферритовыми, алюминиевыми, титановыми, медными, кобальтовыми, инструментальными сплавами, а также низколегированной и нержавеющей сталью.

Рентгенофлуоресцентные варианты

Анализатор металлов этого типа представляют собой чувствительные к свету элементы, способные определить более 40 веществ. Отзывы специалистов отмечают быструю работу данных приборов, а также проведение контроля без нарушения целостности анализируемого объекта.

Благодаря компактности и небольшой массе, рассматриваемые приспособления удобны в работе, оснащены корпусом, защищенным от влаги. Программное обеспечение дает возможность устанавливать эталоны пользователя, вводить требуемые параметры и подключать принтер с последующей распечаткой полученной информации.

Особенностью таких анализаторов является отсутствие возможности фиксирования элементов с атомным номером ниже 11. Следовательно, они не подходят для выявления углерода в чугуне или стали.

Особенности

Анализатор состава металлов оптико-эмиссионного типа обладает следующими возможностями:

Прибор в состоянии выявить даже незначительные вкрапления посторонних смесей, что важно при проверке черных металлов на наличие фосфора, серы и углерода.
Высокая точность измерений дает возможность использования приспособления для сертификационного анализа.
Агрегат предлагается с предварительно загруженной программой, что усложняет проверку сплава на внедрение неизвестных включений, не попавших в список ПО.
Перед началом проверки объект необходимо обработать напильником или точильным кругом, чтобы удалить верхний слой грязи или пыли.

Особенности спектральных анализаторов металла рентгеновского типа:

Данные приборы не такие точные, однако вполне подходят для работы с ломом и сортировки сплавов.
Аппарат отличается универсальностью. Позволяет обнаружить все элементы, доступные для его диапазона.
Поверхность исследуемого объекта не нужно обрабатывать тщательно, достаточно удалить ржавчину или краску.

Портативный анализатор металлов

Рассматриваемые устройства подразделяются на три типа:

Стационарный вариант.
Мобильные модели.
Портативные версии.

Стационарные модели находятся в специальных залах, занимают большую площадь, выдают сверхточные результаты, имеют широкий функционал.

Мобильные аналоги – это переносные либо передвижные приспособления. Чаще всего они используются на заводах и лабораториях контроля качества.

Портативный анализатор металлов и сплавов является самым компактным, его можно удерживать в одной руке. Агрегат защищен от механических воздействий, может использоваться в полевых условиях. Такой прибор подойдет людям, разыскивающим сырье при помощи металлоискателя.

Преимущества

Работают портативные модели по той же схеме, что и стационарные аналоги. Средний вес прибора составляет от 1,5 до 2 килограмм. Судя по отзывам пользователей, в определенных сферах такой аппарат становится оптимальным вариантом. Устройство оснащается жидкокристаллическим экраном, на который выводятся сведения о составе исследуемого объекта.

Агрегат способен накапливать и хранить информацию, включая результаты исследований и фотографии. Погрешность анализатора составляет около 0,1%, чего вполне хватит для использования в отрасли вторичной переработки.

При помощи портативной модели можно провести анализ конструкций большой и сложной формы, труб, слитков, мелких деталей, а также заготовок, электродов либо стружки.

Производители

Среди самых известных компаний, выпускающих анализаторы химического состава металла, можно отметить следующие фирмы:

Olympus Corporation. Эта японская корпорация специализируется на выпуске фототехники и оптики. Анализаторы этой фирмы пользуются популярностью благодаря высокому качеству. Отзывы потребителей только подтверждают этот факт.
Focused Photonics Inc. Китайский производитель является одним из мировых лидеров в сфере выпуска различных приспособлений для контроля различных параметров окружающей среды. Анализаторы компании отличаются не только высоким качеством, но и доступной ценой.
Bruker. Немецкая фирма создана свыше 50 лет назад. Ее представительства имеются почти в ста странах. Приборы от этого производителя отличаются высоким качеством и возможностью широкого выбора моделей.
ЛИС-01. Аппарат отечественного производства. Выпущен он научным подразделением, офис которого расположен в Екатеринбурге. Основное предназначение аппарата – сортировка лома, диагностика сплавов при входном и выходном контроле. Устройство на порядок дешевле зарубежных аналогов.

В своих отзывах пользователи положительно отзываются о модели MIX5 FPI. Она представляет собой мощную рентгеновскую трубку, имеющую способность предельно точно обнаруживать тяжелые металлы. Отличает прибор простота в эксплуатации: достаточно нажать одну кнопку и дождаться результатов исследования. В скоростном режиме на это потребуется не более 2-3 секунд.

В завершение

Как показывает практика и отзывы потребителей, анализаторы металлов и сплавов довольно востребованы не только в промышленной сфере, но и в малых компаниях, и среди частных лиц. Найти подходящий вариант на современном рынке достаточно просто. Необходимо только учитывать диапазон использования устройства и его возможности. Стоимость таких приспособлений варьируется от нескольких тысяч рублей до 20-25 тысяч долларов. Цена зависит от типа устройства, его функционала и производителя.

Анализаторы драгоценных металлов

Получить бесплатную консультацию специалиста
Оставьте свои контактные данные и мы перезвоним Вамв ближайшее время!

Купить портативный анализатор драгоценных металлов

Анализатор драгметаллов определяет сколько в данном изделии содержится чистого:

золота;
серебра;
палладия;
родия;
других благородных металлов

Принципы работы анализатора драгоценных металлов

Современные детекторы профессионального уровня обеспечивают высокую точность проверки.

Рентгенофлуоресцентный анализ

Мощность излучения настолько мала, что не может повредить человеку даже при длительном использовании прибора. Поток рентгеновского излучения «ударяет» в объект, вызывая его ответное свечение в невидимом для человеческого глаза рентгеновском спектре.

Индуцированное ответное изучение, представляющее собой поток электронов, улавливается высокочувствительным датчиком. Это и есть флуоресценция. Каждый химический элемент дает свое характерное «свечение» в соответствующем спектре. Чем больше содержание того или иного вещества, тем мощнее оно будет флуоресцировать.

Другое название этого прибора — спектрометр.

Получить подробную консультацию нашего специалиста
Оставьте заявку и мы перезвоним Вам в ближайшее время!

Анализаторы драгоценных металлов Vanta L

Портативный анализатор драгоценных металлов Olympus Vanta L выполнен в виде пистолета и способен за несколько секунд определить точное содержание Золота, Платины, Родия в ювелирных изделиях.

Анализатор работает рентгенофлуоресцентным методом, без прожига, поэтом не оставляет следов анализа, что очень важно для работы с дорогими ювелирными изделиями.

Все оборудование Olympus сертифицируется и вносится в государственный реестр средств измерения Российской Федерации.

Если вам нужен прибор способный за 2 секунды определить точный химический состав методом неразрушающего контроля — ваш выбор это Olympus Vanta

Как купить необходимое оборудование

Любой по размерам бизнес или предприятие могут себе позволить купить нужный прибор или оборудование для неразрушающего или разрушающего контроля благодаря кредитованию и лизингу. Для того чтобы узнать условия покупки и лично посмотреть как работает тот или иной прибор, предлагаем вам принять участие в тест-драйве выбранного устройства. Задать свои вопросы о стоимости, скидках, дополнительных возможностях вы можете любым способом, указанным на странице.

Офис в Москве:

Наш адрес:
РФ, г. Москва, Нижняя Сыромятническая дом 10, стр.12

Время работы офиса:
Пн-Пт: с 9.00 до 18.00
Сб-Вс: выходной

Промышленное оборудование и приборы для разрушающего и неразрушающего контроля в России и странах СНГ

Портативные анализаторы металлов

Портативные рентгенофлуоресцентные анализаторы химического состава металлов и сплавов

Анализаторы применяются при осуществлении контроля химического состава неразрушающим способом и определения марки металла. Подобная процедура осуществима для входного и выходного контроля, при оперативной типовой сортировке материалов, металлов и сплавов.

Мы предоставляем оборудование высокого качества от проверенных лидеров рынка. Спектрометры неразрушающего контроля хим состава гарантированно дают точные результаты при проведении работ.

Поскольку портативные спектрометры часто используются непосредственно в условиях производства, цехов и складов, мы предлагаем только надежное оборудование с ударопрочной конструкцией и защищенным корпусом от пыли, влажности и грязи.

В ассортименте имеются как стационарные приборы, так и портативные рентгенофлуоресцентный анализаторы. Спектрометры используются для химического контроля элементов в атомной и перерабатывающей промышленности, авиа- и машиностроении, в сфере газо- и нефтедобычи, горной металлургии, а также при проведении экологического и производственного мониторинга.

Предлагаемые спектрометры проводят быстрый неразрушающий анализ хим состава, демонстрируя прекрасные результаты в короткие сроки. При этом практически не требуется сложная подготовка проб и образцов, используется неразрушающий метод исследования. Исключено образование ядовитых отходов. Анализаторы способны выявлять элементы от бора до урана.

Использование рентгенофлуоресцентных спектрометров весомо сокращает конечную стоимость анализа образца, относительно других технологий элементного анализа. Анализаторы технологичны и безопасны для оператора, имеют удобный продуманный функционал.

Информация по основным вопросам:

Как работает РФА анализатор: принцип, устройство, особенности

Аннотация: Чем отличается волнодисперсионный рентгенофлуоресцентный анализатор от энергодисперсионного, как работает рентгеновская трубка и что такое флуоресценция ― всё это мы доступно объясняем в статье!

Современные рентгенофлуоресцентные анализаторы способны за пару секунд показать элементный состав минерала, сплава или металла в любом агрегатном состоянии. Не нужно обладать особой подготовкой, чтобы применять большую часть таких приборов на практике. Но полезно знать, как устроены РФА анализаторы, чтобы понимать, чем они различаются между собой и что влияет на особенности применения и цену каждого из них.

Что такое рентгенофлуоресцентный анализ (XRF аnalysis)

РФА относится к одному из методов спектроскопии ― раздела физики, где разные вещества подвергают электромагнитному излучению и смотрят, как они себя ведут.

Существует несколько видов излучения: от гамма-лучей с самыми короткими волнами до радиоволн с самыми длинными. Где-то посредине находится крошечный отрезок ― видимые нашему глазу лучи, или попросту свет. Свет раскладывается на спектр: график всех волн по длине, где каждой соответствует определённый цвет, и иногда это можно наблюдать наглядно (радуга, преломление через стеклянную призму). Но и другие лучи имеют свой спектр, просто его не видно без специализированных приборов. Дальше в сторону уменьшения идёт ультрафиолет, рентген и гамма-лучи.

Когда для спектроскопии используется рентген, такой способ и называется рентгенофлуоресцентным анализом (XRF analysis). Его проводят с помощью рентгенофлуоресцентного анализатора. Заглянем внутрь него, чтобы понять, что такое флуоресценция и как она поможет узнать концентрацию элементов.

Составные части рентгенофлуоресцентных анализаторов

Оговоримся: не стоит путать XRF analysis и XRD analysis ― это принципиально разные методы. Последний выполняется с помощью дифрактометра, но сегодня речь не о нём.

У любого рентгеновского анализатора есть три обязательные основные части:

Источник первичного излучения ― рентгеновская трубка.
Детектор вторичного флуоресцентного излучения.
Непосредственно блок получения и обработки сигналов. В крупных аппаратах его иногда называют спектрометром, но это же может относиться и ко всему прибору целиком, либо к портативному устройству.

Это не считая вспомогательных узлов: блока питания или аккумулятора, дисплея, USB-портов для переноса информации. Рентгеновская трубка устроена сходным образом у разных типов рентгенофлуоресцентных спектрометров, так что начнём с неё.

Принцип работы рентгеновской трубки

С чего вдруг какая-то частица начинает испускать рентгеновское излучение? Если просто, оно возникает там, где есть потеря энергии, или фотона (элементарной частицы без массы).

Но это тот случай, когда, чтобы потерять, нужно сначала найти. Атом должен получить лишнюю энергию ― а так как это состояние неустойчивое, ненормальное для него, он мгновенно возвращается на исходную позицию. И выпускает фотон.

Эти скачки связаны с перемещениями электронов внутри атома по энергетическим уровням. Уровни можно представить в виде орбиталей, где ближние к ядру имеют больше энергии, а дальние ― меньше. По ним вращаются электроны. При «заряде бодрости» извне они могут перепрыгнуть на уровень выше (а если полученная энергия слишком велика, электрон и вовсе улетает за пределы атома, но это не имеет отношения к радиации).

Для такого перемещения нужно создать условия. В рентгеновской трубке есть катод и анод (от их состава зависит определяемый элементный диапазон). В катоде как раз создаётся избыточная энергия нагреванием до высокой температуры с помощью напряжения. Из-за этого электроны катода отрываются от него и на большой скорости летят к аноду.

Другое дело, что электроны тормозятся о материал анода и резко теряют энергию. Это вносит небольшой вклад в излучение, выходящее из рентгеновской трубки во время РФА: в основном, энергия преобразуется в тепловую. А вот электроны атомов анода под их действием переходят в возбужденное состояние, а возвращаясь в нормальное, испускают фотоны ― это характеристическое излучение. Оно и составляет большую часть излучения трубки, которое называется первичным.

Что такое флуоресценция

Далее фотон попадает на образец, и схема повторяется. Есть два варианта развития событий: электрон покидает атом под действием рентгена, либо атом поглощает энергию. Тогда электрон перескакивает выше, затем обратно на свой уровень и отдаёт энергию. В последнем случае испускается вторичное излучение. Это и называется рентгеновская флуоресценция.

Что важно для спектрометрии: атомы разных элементов излучают фотоны со своей энергией (длиной волны). Все значения известны, по ним флуоресцентный анализатор определяет качественный элементный состав. Количественное соотношение вычисляется по числу этих фотонов (интенсивности).

Какой вариант реализуется чаще, зависит от массы атома. Все атомы одного химического элемента имеют одну и ту же массу (с незначительными отклонениями у разных изотопов), и по ней устанавливается его номер в Периодической системе химических элементов. Более тяжёлые элементы чаще идут путём флуоресценции, чем выброса электрона. Поэтому методом РФА лёгкие вещества (кремний, алюминий) выявить сложнее. Чтобы воздух не поглощал низкоэнергетические фотоны от лёгких элементов, камера заполняется гелием или из неё высасывается воздух. Чтобы обеспечить это, нужны более громоздкие аппараты для спектрометрии.

У тяжёлых химических элементов (начиная с бария) очень небольшой разброс по значениям энергии. Поэтому, чтобы различать их фотоны между собой, нужны приборы с детекторами более высокой разрешающей способности. Такими рентгенофлуоресцентными анализаторами металлов пользуются для определения токсичных веществ в продуктах, в детских товарах и почве. Далее речь пойдёт как раз о детекторах.

Получить подробную консультацию нашего специалиста!
Оставьте заявку и мы перезвоним Вам в ближайшее время!

Виды и различия рентгенофлуоресцентных анализаторов

В зависимости от того, куда лучи от образца отправляются после этого, рентгеновские анализаторы принципиально отличаются по внутреннему устройству. От этого меняется и способ химического анализа, и величина, через которую спектрометр рассчитывает элементный состав соединения.

Приборы для рентгенофлуоресцентного анализа делят:

на энергодисперсионные,
волнодисперсионные.

В энергодисперсионных рентгенофлуоресцентных спектрометрах лучи проделывают следующий путь:

Трубка.
Образец.
Детектор.
Процессор.

В волнодисперсионных спектроскопия осуществляется немного сложнее:

Трубка.
Образец
Монохроматор.
Детектор.
Процессор.

Если у первой разновидности лучи с образца сразу попадают на детектор, то здесь между ними добавляется звено в виде кристалла-монохроматора. Его функция в том, чтобы сразу выделять во флуоресцентном излучении пучок с конкретной длиной волны и направлять его на детектор. То есть, он используется в качестве аналога той самой стеклянной призмы для светового луча. Обычно монохроматоры находятся в подставке по типу барабана в револьвере, нужный кристалл выбирается, исходя из элемента, концентрацию которого требуется установить.

Такие рентгенофлуоресцентные анализаторы занимают больше места, дороже, зато используются для измерения содержания всех элементов, в том числе лёгких. Здесь простой детектор, который служит только для определения интенсивности волны.

проточный пропорциональный ― для х/э с небольшой атомной массой, камера в нём заполняется газом;
сцинтилляционный ― для х/э с высокой атомной массой.

Энергодисперсионные рентгеновские анализаторы обычно компактны, потому что монохроматор в их конструкции не нужен. Хотя есть и крупногабаритные устройства. Разница в том, что детектор сам снимает с образца и длину волны флуоресцентного излучения, и её интенсивность. Это удобно, поскольку он ловит сигналы всех фотонов, и можно увидеть спектр сразу всех волн. Но такие спектрометры охватывают меньший диапазон.

У этих анализаторов тоже два вида детекторов:

кремниевый (SDD) ― считает фотоны гораздо быстрее, точнее (за счёт сниженного количества шумов), считает лёгкие х/э, но он дороже;
полупроводниковый (PIN) ― меньше по цене.

Излучателем у некоторых из энергодисперсионных анализаторов служит не трубка, а радиоактивный изотоп. У него сравнительно невысокая стоимость, он работает без перебоев.

В любом типе флуоресцентное излучение преобразуется в электрический сигнал, который обрабатывается центральным блоком. Затем результат выдаётся на дисплей.

В стационарном приборе по полученным данным можно сразу понять только наличие тех или иных элементов. Перевод в точные цифры производится с помощью алгоритма для калибрования. А она создаётся на основе эталонов ― тех проб, состав которых уже определён.

Другие характеристики анализаторов

При выборе устройства важно смотреть не только на основные параметры, как тип прибора, диапазон веществ, доступных для анализа или вид анода. Есть дополнительные вещи, на которые стоит обратить внимание:

Время определения. Важно при поточной работе.
Предел обнаружения. От этого зависит чувствительность к низким концентрациям.
Мощность прибора.
Температурный интервал, в котором он способен работать.

Контроль за соблюдением санитарных норм, выявление химических загрязнений в окружающей среде, переработка отработанных автомобильных катализаторов, разведка горных пород, криминалистика, производство и сбор металла ― лишь некоторые из областей, где рентгенофлуоресцентный анализатор стал незаменимым помощником. Как портативные спектрометры, так и более развёрнутое оборудование для рентгеновской спектрометрии можно без труда заказать с доставкой по Москве в течение одного рабочего дня.

Читайте также: