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

Искролайн 300 и 350 — современные стационарные эмиссионные спектрометры для спектрального анализа металлов и сплавов 

Описание


Искролайн 300 - современный напольный эмиссионный спектрометр для спектрального анализа металлов и сплаво

Стационарные эмиссионные спектрометры Искролайн 300 и 350 лабораторного класса предназначены для проведения быстрого и точного спектрального анализа металлов и сплавов с различными основами (Fe, Al, Cu, Zn, Pb, Sn, Ni, Ti, Co, Mg).

Искролайн 300 — флагман среди искровых спектрометров производства «Промоптоэлектроника». Это бескомпромиссный подход к качеству изготовления и параметрам прибора. Если мы могли какой то из узлов сделать лучше — он был сделан лучше! Никакой экономии на комплектующих. Точнейшее изготовление механики, прецизионная настройка оптических узлов и многократное стрессовое тестирование всех электронных компонентов позволяют нам гарантировать высочайшее качество изготовления прибора.

Для чего нужен такой прибор? В первую очередь, для решения тех же задач, с которыми справляется и наш младший искровой спектрометр — Искролайн 100. Искролайн 300 так же выполнит все эти задачи. Но есть и более сложные задачи, с которыми малогабаритные спектрометры (независимо от производителя — все присутствующие на рынке малогабаритные искровые эмиссионные спектрометры) справляются хуже. Это с одной стороны количественный анализ чистых и сверхчистых металлов (чистая медь, алюминий, свинцы и т.д.), а с другой стороны наоборот — определение химического состава сложных и сверхсложных сплавов. Проконсультироваться, какой спектрометр выбрать для решения именно ваших аналитических задач вы всегда можете у наших специалистов.

Так же прибор может использоваться в исследовательских лабораториях.

В приборе доступны любые спектральные линии в диапазоне от 174 до 915 нм, включая линии фосфора, серы, углерода, азота, водорода, кислорода, щелочных и щелочноземельных элементов (лития, натрия, калия, рубидия, цезия, берилия, магния, кальция, стронция, бария). Они действительно любые — наш прибор снимает весь спектр заявленного диапазона в отличие от ряда приборов других производителей, которые могут иметь «технологические провалы» в «малозначащих областях спектра», вызванных особенностями конструкции спектрального прибора. Также мы не жонглируем цифрами, как многие производители со спектральным разрешением прибора.

Для примера, в описаниях спектрометров в интернете можно встретить похожие слова: «спектральный диапазон 175-800нм, дифракционная решетка 3600 штрихов на мм!!! Дисперсия 0,6 нм/мм...», только для такой дифракционной решетки теоретический предел спектрального диапазона — не выше 550нм, а практический — вряд ли выше 450нм. Каков вывод? — врут лукавят :) Или недоговаривают и используют дифракционную решетку с таким высоким разрешением только на начальном участке спектра, например 175-220нм, а выше 220 используют решетку с меньшим числом штрихов, и, как следствие, и параметры прибора там похуже.

Мы честно пишем: в нашем спектрометре спектральное разрешение от 0.007 до 0.01 нм (в диапазоне 174-415 нм) и от 0.02 до 0.03 нм (в диапазоне 415-915 нм).

Оба искровых спектрометра по характеристикам представляют один и тот же прибор. Отличаются только исполнением. Какой спектрометр купить — зависит исключительно от характера вашей работы.

Все приборы этой серии внесены в Государственный реестр средств измерений России, Казахстана и Узбекистана.

Искролайн 300 предназначен для непрерывных в течение рабочего времени анализов большого числа проб, требующих постоянного присутствия оператора около спектрометра. Поэтому он исполнен в наиболее эргономичной форме — форме стола. По той же причине в стандартную комплектацию этого спектрометра входит также и удобное кресло оператора.

Искролайн 350 - современный напольный эмиссионный спектрометр для спектрального анализа металлов и сплавов

Искролайн 350 предназначен для эпизодических в течение рабочего времени анализов проб, когда постоянное присутствие оператора около прибора не требуется.

Искролайн 300 и 350 являются лучшим в своем классе лабораторными эмиссионными спектрометрами по соотношению «цена/аналитические возможности» при высоком качестве изготовления и надежности.

Приборы состоит из системы возбуждения спектров на базе генератора LCR-разряда СПАРКС, вакуумного спектрографа 2S36501640, системы регистрации на 30-ти линейных ПЗС детекторах, систем: управления, газоподачи, вакуумирования, а также корпуса и кресла оператора.

Основные блоки спектрометров обладают рядом оригинальных особенностей:

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

  • отсутствует вспомогательный разрядник;
  • высокий КПД (в режиме без балластного сопротивления в разряд поступает до 80% мощности, отбираемой от сети);
  • низкий уровень электромагнитных помех;
  • высокоэнергетическое предварительное обыскривание в течение заданного оператором времени с последующим (без паузы) автоматическим переходом в режим измерения;
  • большой диапазон настроек генератора (3 значения разрядной емкости, 3 значения индуктивности, 3 значения балластного сопротивления, 10 значений напряжения, 4 значения частоты);
  • стабилизированы все электрические параметры генератора, влияющие на метрологические характеристики спектрометра;
  • управление через программное обеспечение спектрометра;
  • при разработке, конструировании и производстве генераторов «Спаркс» особое внимание уделено обеспечению многолетней надежной работы;
  • большой открытый столик штатива делает возможным измерение больших образцов (десятки сантиметров) или образцов неправильной формы;
  • в штативе разрядный промежуток и оптический путь до входного окна спектрографа продувается аргоном, регулирование потока которого возможно в трех режимах: интенсивный (до 8 л/мин), рабочий (3-8 л/мин) и ожидания (0.1-0.5 л/мин).

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

Вакуумный спектрограф 2S36501640

  • Спектрограф 2S36501640 — сдвоенный, т.е. на одном оптическом основании располагаются два спектрографа (с оптическими схемами Пашена-Рунге), оптически связанные через нулевой порядок дифракции первого спектрографа. Это наиболее рациональная конструкция для широкодиапазонных светосильных спектрографов.
  • Применяются высококачественные голограммные вогнутые дифракционные решетки, параметры которых специально оптимизированы для оптических схем спектрографов, применяемых в спектрометрах серии Искролайн.
  • Доведенная до совершенства за два десятилетия технология изготовления спектрографов позволяет достичь практически предельных для данного типа спектральных приборов значений спектрального разрешения, например, в спектрометрах Искролайн 300 спектральное разрешение составляет 0.007-0.01 нм (в диапазоне 170-415 нм) и 0.02-0.03 нм (в диапазоне 415-915 нм).
  • Эта же технология обеспечивает исключительно высокую температурную стабильность настройки спектрографов, причем без удорожающих прибор специальных систем термостабилизации. Остаточный уход спектральных линий составляет не более одного-двух пикселов (т.е. всего 10-15 мкм!) при изменении температуры на 10°С. Но даже этот небольшой уход автоматически (незаметно для оператора) корректируется.
  • Для обеспечения максимально высокой чувствительности в спектрометре Искролайн 300 в диапазоне длин волн менее 185 нм в герметичном кожухе спектрографа поддерживается вакуум с остаточным давлением менее 0.1 мБар.

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 300 применяется система регистрации из 2-х плат, обслуживающая 30 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 300 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 обыскривания;
  • 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 менее 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 – 915
Среднее спектральное разрешение, нм в диапазоне, нм  
170 – 410 0.007 - 0.01
410 – 915 0.02 - 0.03
Средняя обратная линейная дисперсия, нм/мм в диапазоне, нм  
170 – 410 0.56
410 – 915 1.56
Фотоприемники (линейные ПЗС-детекторы TCD1304DG, TOSHIBA), шт 30
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 250
* - 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

Пределы обнаружения, в % *
S 0,00004
P 0,00001
C 0,00007
Si 0,00009
Cu 0,00002
Mg 0,00009
Ti 0,00004
W 0,00009
Nb 0,00005
Ni 0,00009
Cr 0,00004
Al 0,00001
Mo 0,00007
V 0,00006
Pb 0,0008
Sb 0,000008
Ag 0,00003
As 0,00001
Mn 0,00003

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

Относительные случайные погрешности определения на Искролайн 300 и 350 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 300, % 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
0,001
0,0004
0,0008
0,002
0,004
0,003
0,006
0,012
0,020
0,03
3
15
15
10
7,5
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
0,0011
---
---
0,003
0,006
0,005 - 0,02
0,005 - 0,02
0,004
0,008
0,012
0,016
0,024
0,04
0,06
3,5
---
---
5
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
---
0,0002
0,0005
0,0005
0,001
0,0025 - 0,005
0,01 - 0,04
0,003
0,005
0,008
0,016
0,24
0,04
0,08
---
8
5,25
32
24
8 – 16
2 – 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
0,0005
---
0,0025
0,0005 - 0,002
0,0008 - 0,003
0,004
0,008
0,012
0,020
0,03
8
---
4,8
10 – 40
10 – 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
0,00004
---
---
0,002 - 0,004
0,005 - 0,01
0,010 - 0,02
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
0,001
0,00025 - 0,0025
---
0,001 - 0,006
0,008
0,012
0,020
0,03
13
4,8 – 48
---
3 – 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
---
---
0,0025 - 0,005
---
0,004
0,004
0,008
0,016
0,024
0,04
---
---
3,5 – 6,4
---
10
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
0,0005
0,001 - 0,003
0,001 - 0,006
0,0025 - 0,005
---
0,02
0,004
0,008
0,012
0,016
0,03
0,06
0,08
0,12
---
40
24
5,3 – 16
5 – 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
0,0012
0,002
0,002
0,003
0,006
---
4 – 8
3 – 6
5
S 180,731
0,002 - 0,005
0,005 - 0,01
УГ77, УГ76
УГ78, УГ79,УГ75
0,0004 - 0,0006
0,0005 - 0,001
0,002
0,002
3,3 – 5
2 – 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
---
---
---
0,001
0,001 - 0,004
0,0025 - 0,005
0,005 - 0,01
0,004
0,008
0,012
0,020
0,03
0,06
0,08
---
---
---
6,5
7,5 – 30
12 – 24
8 – 16
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
---
---
0,0016
---
0,004 - 0,009
0,018
0,004
0,008
0,012
0,016
0,03
0,05
---
---
7,5
---
3,3 – 7,5
2,8
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
0,002
0,002
0,004
0,008
0,012
0,016
0,03
0,05
40
---
---
60
32
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 - 0,009
0,004 - 0,006
0,01 - 0,015
0,01
0,008
0,012
0,020
0,03
0,06
0,12
---
---
2,2 – 6,7
5 – 7,5
4 – 6
12

Пояснение.

Относительная случайная погрешность определения на Искролайн 300 массовых долей элементов оценивалась по формуле:

ε = 3.6 х σАС / Спасп

где: εАС – СКО значения аналитического сигнала на длине волны аналитической линии (за вычетом значения фона), Спасп – аттестованное значение массовой доли элемента в соответствующем ГСО.

к оглавлению

Габариты Искролайна 300

Габариты стационарного искрового спектрометра Искролайн 300 (Д х Ш х В, мм): 752 х 553 х 468

Минимальная площадь необходимая для размещения спектрометра: 4 кв. м.

Габариты искрового спектрометра Искролайн 350
к оглавлению

Габариты Искролайна 350

Габариты стационарного искрового спектрометра Искролайн 350 (Д х Ш х В, мм): 752 х 553 х 468

Минимальная площадь необходимая для размещения спектрометра: 4 кв. м.

Габариты искрового спектрометра Искролайн 350
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 100 — искровой эмиссионный спектрометр для спектрального анализа металлов и сплавов
  • 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