火花直讀光譜儀在鋼廠的應用及故障維修

1、光譜分析原理及特點

光譜分析的原理是：高能火花激發試樣產生的復合光，通過入射狹縫射在分光元件上，被色散成光譜，用光電倍增管測量譜線的強度，最后計算機把譜線的強度用經驗公式換算成譜線所代表的元素含量。光譜分析具有以下幾個特點：

        (1)自動化程度高，選擇性好，操作簡單，分析速度快，可同時進行多元素定量分析。如：能在1一2min之內同時測定鋼中20多個合金元素，有效控制冶煉工藝，提高煉鋼速度。

        (2)校準曲線范圍寬。由于光電倍增管對信號的放大能力很強，不同的譜線可用不同的放大倍率，因此光譜儀可用同一分析參數，對樣品中相差懸殊的很多元素從高含量到痕量同時進行測量。

        (3)精度高，有利于進行樣品中高含量元素的分析。

        (4)檢出限低。一般對固體的金屬采用電火花或電弧光源時，檢出限可達（（0.1-10）X10-6

        (5)在某些條件下，可測定元素的存在方式，如測定鋼鐵中的酸溶鋁、酸不溶鋁等。

        2、日常維護

        光譜分析法也存在不足之處，它是一種經驗相對的分析方法：其試樣組成、結構狀態、激發條件等難以完全控制，需用一套相應的標準樣品進行匹配；同時受環境及儀器本身的影響較大，對其精確度造成一定影響。這就需要特別注意做好平時的管理維護工作，使儀器保持良好的狀態。經過長時間的實踐摸索，我們總結出了以下行之有效的管理辦法。

        (1)每班（12h）維護檢查氫氣供給情況；清理火花臺；每2h校驗標樣；檢查激發斑點的好壞。

        (2)每周維護清理廢氫出氣管；更換廢氫過濾器內過濾水；儀器標準化。

        (3)每月維護清潔空氣過濾器；更換分析電極。

        (4)每季維護清理石英窗；儀器內部清灰。

        (5)其他維護（不定期）檢查描跡；更換氫氣凈化管；清潔真空室鏡頭。

        3、故障維修

        對所見故障及解決方法進行了總結，主要有三點。

        (1)試樣不被激發

        ①EK9009高壓積分板指示燈不亮。首先檢查光源穩壓器的供電（198V,24V）是否正常，同時檢查2.4V3.5A保險絲。如光源穩壓器供電不穩定須更換；如光源穩壓器正常，則檢查EK9009高壓積分板上硅全橋和2.5A保險絲，如硅全橋被擊穿須更換高壓積分板。

        ②樣品激發臺下方門開關斷開。這是一個起保護作用的接近開關，當門關上時開關閉合，機器才能正常運作。有時門未完全合上或開關損壞即門開關斷開，就會導致整個機器無法正常工作。如接近開關損壞而又暫時無配件更換時，可以把接到開關上的兩根線剪開連起來，先保證正常工作，等有配件后再予以更換。

        (2)火花臺架保護失控故障原因是金屬末多造成短路，將火花臺架的絕緣片清理干凈即可正常激發。

        (3)激發斑點不正常（伴有聲音及分析數據異常）

        ①氣流量及純度：凈流量應為O.SL/min，壓力應大于0.5MPa,氫氣純度大于99.999%,氬氣瓶壓力小于1MPa時應更換。

        ②火花臺面板的氣密性即火花室密封性要好。

        ③樣品如果有砂眼、縮孔、裂紋、帶水，蓋孔不嚴，或有異物等都不能正常激發。

        ④24V接觸器接觸不良也會導致樣品激發異常。

        4、技術改進

        (1)系統安全問題

        在直讀光譜儀的日常維護中發現，光譜儀本身出問題的情況比較少，大多是由于操作員操作不當造成的。光譜儀是基于Windows操作系統的，由于Windows系列操作系統開放性很大，一些重要的命令如刪除，只需點擊幾下鼠標就可以完成，所以安全問題很突出。有很多人為操作故障，例如誤刪了系統文件、分析軟件的執行程序和其中的某些重要文件，都會造成操作系統或分析軟件崩潰，無法進行正常分析。這些問題處理時很難找到原因所在，甚至分析員本人也說不清自已是如何操作的，因此只能重裝系統或分析程序。這對于像我們分析任務重、時間緊迫的分析室來說，后果是很嚴重的，有必要對此進行改進。

        (2)改進思路

        Windows2000操作系統提供了NTFS格式，它的優點是安全性和穩定性極其出色，分區對用戶權限作了非常嚴格的限制。每個用戶都只能按系統賦予的權限進行操作，任何試圖越權的操作都將被系統禁止。同時它還提供了容錯結構日志，能將用戶的操作全部記錄下來，從而保護系統的安全。這里我們可以設置兩個用戶：普通用戶只允許操作光譜儀分析程序，不能對其他任何文件、程序進行修改，不能使用光驅、軟驅等一切對其禁用的外部設備；而高級用戶進入系統時，可以進行任何操作。這樣就可以排除人為誤操作對日常分析的影響了。

        (3)改進方法

        首先必須保證操作系統是Windows2000，確定硬盤是哪種格式，如果是FATl6}FAT32，必須先轉換成NTFS。用格式化是一種方法，如不想改變原來硬盤上的數據，可以用無損轉換：單擊“開始”，指向“程序”，指向“附件”，然后單擊“命令提示符”；在命令提示符窗口，鍵入：mnvertdrive一letter;/fs:ntfs;重新啟動后硬盤就轉換成NTFS格式了。

        第二步，設定一個超級用戶（系統管理員）和一個普通用戶（操作人員），然后在超級用戶下，設定文件或程序的權限。對于重要的文件程序，髻如分析軟件，可以設定為普通用戶只能進行讀寫操作，不能進行設置、更改或刪除。這樣，就可以基本杜絕人為誤操作的可能，增加了設備的安全性

        本文轉載自北京卓信博澳儀器有限公司官網：http://www.zxba.com/drljs/313.html