Искролайн
Разработка и производство
атомно-эмиссионных спектрометров
спектрометры доп. оборудование аналитика

Искровой спектрометр ИСКРОЛАЙН 100 — это современный спектральный экспресс анализатор металлов и сплавов. 

Описание

Искролайн 100 - современный настольный эмиссионный спектрометр для спектрального анализа металлов и сплавов

Настольный искровой спектрометр Искролайн 100 — это современный экспресс анализатор состава металлов и сплавов. В основу работы прибора положен метод эмиссионного спектрального анализа, использующий зависимость интенсивности спектральных линий от содержания элемента в пробе.

Основное назначение прибора — это точный и быстрый анализ токопроводящих проб с различными основами (Fe, Al, Cu, Zn, Pb, Sn, Ni, Ti, Co, Mg и др). Данный спектральный анализатор предназначен для количественного анализа состава как цветных металлов, так и чёрных металлов (чугунов, низколегированных, среднелегированных, многих высоколегированных сталей и др.) по большинству известных легирующих элементов и примесей, включая серу, фосфор и углерод.

Прибор способен решать большинство аналитических задач тяжелой промышленности. В связи с этим область применения Искролайна 100 весьма широка:

  • В черной и цветной металлургии — экспресс анализ химического состава сплавов для контроля плавки и сертификационный контроль готовой продукции.
  • Во вторичной металлургии — то же самое, а также сортировка и разбраковка лома черных и цветных металлов.
  • В литейном производстве — входной контроль (определение и подтверждение марки сплава), контроль плавки и выходной контроль готовой продукции, сертификационный контроль.
  • В металлообработке, машиностроении и др. — входной контроль металла на производстве, определение и подтверждение марки закупаемых материалов.

Обратите внимание на особенности спектрального анализа чугунов ›

Данный искровой спектрометр может быть как единственным средством неразрушающего контроля состава металлов и сплавов на малых и средних предприятиях, так и работать в составе сложных производственно-аналитических комплексов в лабораториях и цехах крупных предприятий чёрной и цветной металлургии.

Доступны любые спектральные линии в диапазоне 174 – 441 нм (включая линии фосфора, серы и углерода) с разрешением 0.02-0.04 нм.

Искролайн 100 это экономичная модель настольного эмиссионного спектрометра с наилучшим в своем классе соотношением «цена/аналитические возможности» при высоком качестве изготовления и надежности. Цену на этот спектрометр в интересующей вас комплектации вы можете уточнить у наших специалистов.

Эмиссионный спектрометр Искролайн 100 внесен в Государственный реестр средств измерений России, Казахстана и Узбекистана. Прибор соотвествует требованиям безопасности электрического оборудования и электромагнитной совместимости (ГОСТ Р 52319-2005, ГОСТ Р 51522.1-2011).

Искролайн 100 состоит из системы возбуждения спектров на базе генератора LCR-разряда СПАРКС, вакуумного спектрографа 1S2133, системы регистрации на 7 линейных ПЗС детекторах, систем: управления, газоподачи, вакуумирования, а также корпуса. Основные блоки спектрометра обладают рядом оригинальных особенностей:

Система возбуждения спектров на базе генератора LCR-разряда «Спаркс»

Искровой генератор «Спаркс» (от английского слова «sparks» — искры) — это собственная разработка фирмы «Промоптоэлектроника». Генератор был разработан прицельно для использования в атомных эмиссионных спектрометрах «Искролайн». При разработке особое внимание уделялось надёжности и стабильности метрологически зависимых параметров. Все генераторы перед установкой в прибор проходят непрерывное многодневное тестирование на различных фазах изготовления.

Более подробное описание и технические характеристики вы можете посмотреть здесь: генератор «Спаркс» ›

Вакуумный спектрограф 1S2133

  • Применяется высококачественная голограммная дифракционная решетка, параметры которой специально оптимизированы для спектрометра.
  • Доведенная до совершенства за два десятилетия технология изготовления спектрографов позволяет достичь практически предельных для данного типа спектральных приборов значений спектрального разрешения.
  • Исключительно высокая температурная стабильность спектрографа: остаточный уход спектральных линий составляет не более одного пиксела (т.е. всего 10 мкм!) при изменении температуры на 10°С.
  • Для обеспечения максимально высокой чувствительности в спектрометре Искролайн 100 в диапазоне длин волн менее 185 нм в герметичном кожухе спектрографа поддерживается вакуум с остаточным давлением менее 0.2 мБар.

Подробное описание, характеристики и спектры смотрите тут: спектрограф 1S2133 ›

Система регистрации на линейных ПЗС-детекторах

  • Формирует управляющие синхросигналы для тактирования линейных ПЗС-детекторов типа TCD1304DG (фирма TOSHIBA) или их аналогов.
  • Оцифровывает аналоговые сигналы с линейных ПЗС-детекторов и сохраняет полученные данные во внутренней памяти.
  • Осуществляет предварительную обработку оцифрованного сигнала.
  • Осуществляет прием команд и передачу обработанных данных в управляющее устройство (персональный компьютер).
  • Состоит из одной или нескольких (до 5 штук) параллельно подключенных плат. Каждая плата позволяет подключить до 18-ти (включительно) линейных ПЗС-детекторов. Система регистрации на 5-ти платах позволяет обрабатывать сигналы с 90 линейных ПЗС-детекторов. В спектрометре Искролайн 100 применяется одноплатная система регистрации, обслуживающая 7 ПЗС детекторов.
  • Аналоговые сигналы со всех линейных ПЗС-детекторов обрабатываются параллельно и одновременно, независимо от количества подключенных плат, что в дальнейшем позволяет использовать корреляционные методы обработки сигнала.
  • Внутренняя память каждой платы системы регистрации позволяет сохранить до 500 кадров. Один кадр представляет собой оцифрованный сигнал с 3692 пикселей каждой из 18-ти подключенных линейных ПЗС-детекторов.
  • Аналоговый сигнал оцифровывается с разрешением 16 бит.
  • Время накопления каждого кадра устанавливается оператором в пределах 0.004 - 60.0 сек с шагом 0.004 сек.
  • Для регистрации длительных процессов, требующих сохранения более 500 кадров, предусмотрен режим прореживания кадров. Коэффициент прореживания задается в диапазоне 1 - 255. При обычном режиме Кпрореживания = 1, то есть сохраняется каждый кадр. Например, при Кпрореживания = 5 будет сохраняться каждый 5-ый кадр.
  • Запуск начала регистрации возможен двумя способами: внешний (команда из управляющего компьютера) и автономный (например, по вспышке излучения). Во втором способе регистрация начинается только при фиксации сигнала с какой-либо из ПЗС линеек больше заданного.
  • Система регистрации позволяет передавать как все зарегистрированные кадры, так и только среднее по всем кадрам (для сокращения времени передачи большого объема данных на управляющий компьютер и снижения на нем вычислительной нагрузки).
  • Связь с управляющим компьютером осуществляется посредством высокоскоростного интерфейса USB2.0.
  • Питание плат может осуществляться от нестабилизированного источника напряжения постоянного тока в диапазоне 9 -18 В. Внутренние потребители гальванически отвязаны от внешнего источника с развязкой 3.5 кВ.
  • Внутренняя схемотехника плат системы регистрации выполнена с учетом жестких условий эксплуатации, таких как функционирование рядом с источниками сильных электромагнитных помех (генераторы искровых, дуговых, ВЧ и СВЧ разрядов) или функционирование в вакууме до 0.001 мБар (т.е. в условиях плохого теплообмена).

Система вакуумирования

Вакуумирование кожуха спектрографа осуществляется с помощью пластинчато-роторных масляных форвакуумных насосов с начальной скоростью откачки не менее 5 м3/час и обеспечивающих остаточное давление менее 0.1 мБар.

Применяются малогабаритные, мало шумные, высоко надежные, простые и дешевые в обслуживании современные импортные насосы, оснащенные эффективными и не дорогими фильтрами длительного пользования, исключающими попадание паров масла как в откачиваемый объем, так и в окружающую среду. Насосы снабжены клапанами, отсекающими насос от откачиваемого объема при внезапном отключении электропитания насоса, препятствуя тем самым попаданию масла в спектрограф и безнадежному выходу из строя последнего.

Система управления и программное обеспечение

Искролайн 100 управляется с помощью системы управления, включающей в себя компьютер, контроллер и специализированное программное обеспечение эмиссионных анализаторов (ПОЭМА), которое обладает следующими возможностями:

  • совместимо с Windows98/2000/XP/7;
  • обеспечивает управление источником возбуждения спектров, системой регистрации, системами подачи аргона в штатив и вакуумирования спектрографа;
  • обеспечивает два режима работы оператора:
    • «лаборант»: с минимальным и простейшим доступом к управлению спектрометром, обеспечивающим анализ проб по выбранной методике и сохранение результатов;
    • «инженер»: с полным доступом ко всем функциям программного обеспечения, позволяющим самостоятельно создавать аналитические методики, не обращаясь к производителю спектрометра;
  • обеспечивает сохранение и графическое представление спектров с удобной навигацией по спектру, масштабированием, идентификацией спектральных линий и т.д.;
  • содержит обширную базу спектральных линий для их идентификации в спектре и качественного анализа;
  • обеспечивает автоматическую коррекцию остаточного дрейфа спектральных линий;
  • предусматривает режим «осциллограф», позволяющий просматривать изменения интенсивности спектральной линии во времени и предназначенный для выбора длительности и режима обискривания;
  • позволяет производить индивидуальный учет величины и поведения спектрального фона для каждой аналитической линии по обе стороны от нее, позволяющий определять аналитический сигнал без учета паразитного излучения плазмы, увеличивая тем самым чувствительность и точность измерений;
  • предусматривает применение для каждого определяемого элемента нескольких аналитических линий, что автоматически расширяет динамический диапазон измерений вверх по концентрациям в сотни и тысячи раз, обеспечивая практическую неограниченность максимальных концентраций примесных элементов, определяемых на спектрометрах Искролайн;
  • позволяет оператору достаточно легко и быстро решить одну из самых сложных и трудоемких задач при создании методики измерений – выбор линии сравнения, наилучшей для данной аналитической линии и данного комплекта стандартных образцов;
  • предусматривает включение/выключение автоматического учета межэлементных аддитивных и мультипликативных влияний;
  • позволяет учитывать разбавления основы;
  • позволяет быстро строить градуировочные характеристики на основе множественной регрессии;
  • предусматривает одно- и двухточечную рекалибровку градуировочных характеристик;
  • содержит автоматическую сортировку по маркам сплавов ГОСТ;
  • позволяет проводить экспорт/импорт методик измерений;
  • позволяет вести журнал измерений и создавать отчеты о результатах измерения.
к оглавлению

Технические характеристики

Диапазон измерения концентраций, % от 0.0001 до десятков*
Относительная случайная погрешность (в зависимости от элемента, значения массовой доли и качества ГСО), % менее 0.5 – 40
Источник возбуждения спектра Тип разряда низковольтная униполярная искра в аргоне
Напряжение, В 200 - 500
Частота, Гц 100; 200; 300; 400
Емкость, мкФ 2.2; 4.4; 6.6
Индуктивность, мкГн 40; 270; 600
Сопротивление, Ом 0.3; 0.99; 3.3
Рабочий спектральный диапазон, нм 174 – 441
Среднее спектральное разрешение, нм 0.03 - 0.04
Средняя обратная линейная дисперсия, нм/мм 1.44
Фотоприемники (линейные ПЗС-детекторы TCD1304DG, TOSHIBA), шт 7
Длительность одного кадра, с 0.004 – 60
Число кадров 1 – 500
Интерфейс USB2.0
Режим передачи кадров все кадры есть
среднее по всем кадрам есть
Электрическое питание (220+22-33) В, (50±2) Гц
Потребляемая мощность, не более, Вт без искры 500
при горении искры 900
Масса, не более, кг 60
* - максимальные определяемые на спектрометрах Искролайн концентрации примесных элементов практически не ограничены, т.к. содержание элементов определяется сразу на нескольких аналитических линиях определяемого элемента большой и малой интенсивности (т.е. на “сильных” и “слабых” линиях). Применение “слабых” линий как раз и расширяет динамический диапазон измерений вверх по концентрациям в сотни и тысячи раз.
к оглавлению

Метрологические характеристики

Предел обнаружения (или предел детектирования) является одной из метрологических характеристик, которая в обязательном порядке проверяется при первичной поверке каждого спектрометра серии «Искролайн». Посмотрите несколько свидетельств о поверке спектрометров Искролайн 100 ›

Пределы обнаружения, в % *
S 0,00006
P 0,00002
C 0,00006
Si 0,00007
Cu 0,0001
Mg 0,0001
Ti 0,00006
W 0,0001
Nb 0,00006
Ni 0,0001
Cr 0,000005
Al 0,0003
Mo 0,0002
V 0,00004
Pb 0,0007
Sb 0,000008
Ag 0,00004
As 0,00001
Mn 0,00006

* Пределы обнаружения рассчитаны по критерию «3σ» для основ Fe, Cu, Al и получены на реальных методиках в типичных условиях анализа.

Случайные погрешности определения на Искролайн 100 массовых долей элементов в комплектах ГСО сталей углеродистых и легированных УГ0д – УГ9д и УГ75 – УГ79 в сравнении с требованиями ГОСТ 18895-97 «Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа».

Элемент Аналитическая линия,
нм
Массовая доля элементов,
%
ГСО с аттестованным значением массовой доли элемента Погрешность определения массовой доли элемента на Искролайн 100, % Погрешность результата анализа по ГОСТ 18895-97,
%
Во сколько раз точность прибора превышает требования ГОСТ 18895-97
Al 394,401
0,005 - 0,01
0,01 - 0,02
0,02 - 0,05
0,05 - 0,1
0,1 - 0,2
УГ4д
УГ9д
УГ1д
УГ3д
УГ0д, УГ5д
0,0008
0,0004
0,0006
0,004
0,003
0,003
0,006
0,012
0,020
0,03
3,75
15
20
5
10
C 193,091
0,01 - 0,02
0,02 - 0,05
0,05 - 0,1
0,1 - 0,2
0,2 - 0,5
0,5 - 1,0
1,0 - 2,0
УГ2д
---
---
УГ6д
УГ79
УГ4д, УГ1д, УГ3д, УГ75, УГ76, УГ78
УГ0д, УГ9д, УГ77
0,0009
---
---
0,0007
0,01
0,005 - 0,02
0,005 - 0,02
0,004
0,008
0,012
0,016
0,024
0,04
0,06
4,40
---
---
22,5
2,4
2 – 8
3 – 12
Cr 286,765
0,01 - 0,02
0,02 - 0,05
0,05 - 0,1
0,1 - 0,2
0,2 - 0,5
0,5 - 1,0
1,0 - 2,0
---
УГ2д
УГ1д
УГ4д
УГ9д
УГ0д, УГ3д, УГ7д, УГ76, УГ77
УГ5д, УГ6д, УГ75, УГ78, УГ79
---
0,0006
0,0015
0,001
0,002
0,0025 - 0,01
0,01 - 0,03
0,003
0,005
0,008
0,016
0,24
0,04
0,08
---
8
5,25
16
12
4 – 16
2,5 – 8
Cu 219,958
0,01 - 0,02
0,02 - 0,05
0,05 - 0,1
0,1 - 0,2
0,2 - 0,5
УГ2д
---
УГ78, УГ4д
УГ3д, УГ9д, УГ75, УГ76
УГ0д, УГ5д, УГ6д, УГ77, УГ79
0,0008
---
0,0015
0,0005 - 0,002
0,0008 - 0,002
0,004
0,008
0,012
0,020
0,03
5
---
8
10 – 40
15 – 37
Mn 404,136
0,008
0,05 - 0,1
0,1 - 0,2
0,2 - 0,5
0,5 - 1,0
1,0 - 2,0
УГ2д
---
---
УГ6д УГ9д, УГ75, УГ77
УГ5д, УГ1д, УГ3д, УГ7д, УГ76, УГ79
УГ4д, УГ78
0,00008
---
---
0,002
0,005
0,010
нет в ГОСТ
0,008
0,016
0,024
0,04
0,08
нет в ГОСТ
---
---
6 – 12
4 – 8
4 – 8
Mo 386,410
0,02 - 0,05
0,05 - 0,1
0,1 - 0,2
0,2 - 0,5
УГ2д, УГ3д
УГ1д, УГ4д
---
УГ7д, УГ9д, УГ5д
0,0006
0,00025 - 0,002
---
0,001 - 0,004
0,008
0,012
0,020
0,03
13
6 – 48
---
7,5 – 30
Nb 319,498
0,01 - 0,02
0,02 - 0,05
0,05 - 0,1
0,1 - 0,2
0,2 - 0,5
---
---
УГ4д, УГ1д
---
УГ3д
---
---
0,004 - 0,006
---
0,01
0,004
0,008
0,016
0,024
0,04
---
---
2,5 – 4
---
4
Ni 339,104
0,01 - 0,02
0,02 - 0,05
0,05 - 0,1
0,1 - 0,2
0,2 - 0,5
0,5 - 1,0
1,0 - 2,0
2,0 - 5,0
---
УГ1д
УГ2д
УГ9д, УГ78
УГ0д, УГ5д, УГ75, УГ79
УГ3д, УГ4д, УГ76, УГ77
---
УГ7д
---
0,0002
0,001
0,002 - 0,003
0,001 - 0,002
0,0025 - 0,005
---
0,018
0,004
0,008
0,012
0,016
0,03
0,06
0,08
0,12
---
40
12
5 – 8
15 – 30
12 – 24
---
6,5
P 178,283
0,002 - 0,005
0,005 - 0,01
0,01 - 0,02
0,02 - 0,05
---
УГ77, УГ78
УГ79, УГ75
УГ76
---
0,00025 - 0,0005
0,0005 - 0,001
0,0008
0,002
0,002
0,003
0,006
---
4 – 8
3 – 6
7,5
S 180,731
0,002 - 0,005
0,005 - 0,01
УГ77, УГ76
УГ78, УГ79,УГ75
0,0004
0,0005 - 0,0008
0,002
0,002
5
2,5 – 4
Si 288,158
0,01 - 0,02
0,02 - 0,05
0,05 - 0,1
0,1 - 0,2
0,2 - 0,5
0,5 - 1,0
1,0 - 2,5
---
---
---
УГ5д
УГ9д, УГ75, УГ77, УГ78, УГ79
УГ3д, УГ6д, УГ76
УГ1д, УГ4д
---
---
---
0,003
0,001 - 0,002
0,0025 - 0,005
0,009 - 0,01
0,004
0,008
0,012
0,020
0,03
0,06
0,08
---
---
---
6,5
15 – 30
12 – 24
8 – 9
Ti 368,521
0,005 - 0,01
0,01 - 0,02
0,02 - 0,05
0,05 - 0,1
0,1 - 0,2
0,2 - 0,5
---
---
УГ1д
---
УГ9д, УГ4д
УГ3д
---
---
0,0022
---
0,006 - 0,008
0,016
0,004
0,008
0,012
0,016
0,03
0,05
---
---
5,5
---
3,5 – 5
3
V 326,770
0,005 - 0,01
0,01 - 0,02
0,02 - 0,05
0,05 - 0,1
0,1 - 0,2
0,2 - 0,5
0,5 - 1,0
УГ2д
---
---
УГ4д, УГ1д
УГ9д
УГ7д, УГ5д, УГ6д
УГ3д
0,00005
---
---
0,002
0,0005
0,001 - 0,003
0,002
0,002
0,004
0,008
0,012
0,016
0,03
0,05
40
---
---
60
32
10 – 30
25
W 202,999
0,02 - 0,05
0,05 - 0,1
0,1 - 0,2
0,2 - 0,5
0,5 - 1,0
1,0 - 2,0
---
---
УГ4д, УГ6д
УГ7д, УГ5д
УГ3д
УГ9д
---
---
0,003 - 0,006
0,006
0,015
0,03
0,008
0,012
0,020
0,03
0,06
0,12
---
---
3 – 6,5
5
4
4

Пояснение.

Случайная погрешность определения массовых долей элементов на Искролайн 100 оценивалась по формуле:

ε = 3 х σАС

где: σАС – СКО значения аналитического сигнала на длине волны аналитической линии (за вычетом значения фона).

к оглавлению

Габариты

Габариты настольного искрового спектрометра Искролайн 100 (Д х Ш х В, мм): 752 х 553 х 468

Габариты искрового спектрометра Искролайн 100
к оглавлению

У вас возникли вопросы?
Часто задаваемые вопросы о приборах серии Искролайн и ответы на них. Или задайте вопрос через сайт и мы ответим вам течении 1-2 рабочих дней, или позвоните в офис компании.

Смотрите так же:

Другие эмиссионные спектрометры:

  • Искролайн 300 и 350 — стационарные лабораторные приборы с более серьезными аналитическими возможностями
  • СПАС-01 — дуговой спектрометр для анализа порошков, почвы, породы, металлов, сплавов, масел и др.
  • ЛИЭС — лазерно-искровой спектрометр для анализа порошков, почвы, породы, металлов, сплавов, проволоки, керамики, стекла и др.
  • Эридан 500 — с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-спектрометр)
к оглавлению