火花直读光谱仪在钢厂的应用及故障维修
上一篇 / 下一篇 2014-11-21 16:12:14/ 个人分类：光电直读
火花直读光谱仪是对金属材料中元素进行快速定量分析的有力工具，在钢厂主要用于分析C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Cu等对钢铁质量有重要意义的元素含量。该分析技术具有分析速度快，准确度高，操作简便等特点，在钢铁厂得到越来越广泛的应用，包括对金属冶炼和加工过程的工艺控制，进厂原料检验，中间产品和成品的检测等。火花直读光谱仪现已成为钢铁企业达到国际质量认证体系标准的必要设备。为提高产品质量，适应快速生产需要.
1、光谱分析原理及特点
光谱分析的原理是：高能火花激发试样产生的复合光，通过入射狭缝射在分光元件上，被色散成光谱，用光电倍增管测量谱线的强度，最后计算机把谱线的强度用经验公式换算成谱线所代表的元素含量。光谱分析具有以下几个特点：
(1)自动化程度高，选择性好，操作简单，分析速度快，可同时进行多元素定量分析。如：能在1一2min之内同时测定钢中20多个合金元素，有效控制冶炼工艺，提高炼钢速度。
(2)校准曲线范围宽。由于光电倍增管对信号的放大能力很强，不同的谱线可用不同的放大倍率，因此光谱仪可用同一分析参数，对样品中相差悬殊的很多元素从高含量到痕量同时进行测量。
(3)精度高，有利于进行样品中高含量元素的分析。
(5)在某些条件下，可测定元素的存在方式，如测定钢铁中的酸溶铝、酸不溶铝等。
2、日常维护
光谱分析法也存在不足之处，它是一种经验相对的分析方法：其试样组成、结构状态、激发条件等难以完全控制，需用一套相应的标准样品进行匹配；同时受环境及仪器本身的影响较大，对其精确度造成一定影响。这就需要特别注意做好平时的管理维护工作，使仪器保持良好的状态。经过长时间的实践摸索，我们总结出了以下行之有效的管理办法。
(1)每班（12h）维护检查氢气供给情况；清理火花台；每2h校验标样；检查激发斑点的好坏。
(2)每周维护清理废氢出气管；更换废氢过滤器内过滤水；仪器标准化。
(3)每月维护清洁空气过滤器；更换分析电极。
(4)每季维护清理石英窗；仪器内部清灰。
(5)其他维护（不定期）检查描迹；更换氢气净化管；清洁真空室镜头。
3、故障维修
对所见故障及解决方法进行了总结，主要有三点。
(1)试样不被激发
①EK9009高压积分板指示灯不亮。首先检查光源稳压器的供电（198V,24V）是否正常，同时检查2.4V3.5A保险丝。如光源稳压器供电不稳定须更换；如光源稳压器正常，则检查EK9009高压积分板上硅全桥和2.5A保险丝，如硅全桥被击穿须更换高压积分板。
②样品激发台下方门开关断开。这是一个起保护作用的接近开关，当门关上时开关闭合，机器才能正常运作。有时门未完全合上或开关损坏即门开关断开，就会导致整个机器无法正常工作。如接近开关损坏而又暂时无配件更换时，可以把接到开关上的两根线剪开连起来，先保证正常工作，等有配件后再予以更换。
(2)火花台架保护失控故障原因是金属末多造成短路，将火花台架的绝缘片清理干净即可正常激发。
(3)激发斑点不正常（伴有声音及分析数据异常）
①气流量及纯度：净流量应为O.SL/min，压力应大于0.5MPa,氢气纯度大于99.999%,氩气瓶压力小于1MPa时应更换。
②火花台面板的气密性即火花室密封性要好。
③样品如果有砂眼、缩孔、裂纹、带水，盖孔不严，或有异物等都不能正常激发。
④24V接触器接触不良也会导致样品激发异常。
4、技术改进
(1)系统安全问题
在直读光谱仪的日常维护中发现，光谱仪本身出问题的情况比较少，大多是由于操作员操作不当造成的。光谱仪是基于Windows操作系统的，由于Windows系列操作系统开放性很大，一些重要的命令如删除，只需点击几下鼠标就可以完成，所以安全问题很突出。有很多人为操作故障，例如误删了系统文件、分析软件的执行程序和其中的某些重要文件，都会造成操作系统或分析软件崩溃，无法进行正常分析。这些问题处理时很难找到原因所在，甚至分析员本人也说不清自已是如何操作的，因此只能重装系统或分析程序。这对于像我们分析任务重、时间紧迫的分析室来说，后果是很严重的，有必要对此进行改进。
(2)改进思路
Windows2000操作系统提供了NTFS格式，它的优点是安全性和稳定性极其出色，分区对用户权限作了非常严格的限制。每个用户都只能按系统赋予的权限进行操作，任何试图越权的操作都将被系统禁止。同时它还提供了容错结构日志，能将用户的操作全部记录下来，从而保护系统的安全。这里我们可以设置两个用户：普通用户只允许操作光谱仪分析程序，不能对其他任何文件、程序进行修改，不能使用光驱、软驱等一切对其禁用的外部设备；而高级用户进入系统时，可以进行任何操作。这样就可以排除人为误操作对日常分析的影响了。
(3)改进方法
首先必须保证操作系统是Windows2000，确定硬盘是哪种格式，如果是FATl6}FAT32，必须先转换成NTFS。用格式化是一种方法，如不想改变原来硬盘上的数据，可以用无损转换：单击“开始”，指向“程序”，指向“附件”，然后单击“命令提示符”；在命令提示符窗口，键入：mnvertdrive一letter;/fs:ntfs;重新启动后硬盘就转换成NTFS格式了。
第二步，设定一个超级用户（系统管理员）和一个普通用户（操作人员），然后在超级用户下，设定文件或程序的权限。对于重要的文件程序，髻如分析软件，可以设定为普通用户只能进行读写操作，不能进行设置、更改或删除。这样，就可以基本杜绝人为误操作的可能，增加了设备的安全性
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