Портативный анализатор металлов и сплавов, что это за прибор и где применяется

Анализатор металлов и сплавов портативный

Провести анализ металла - такая задача возникает у целого ряда служб контроля и приемки, правоохранительных органов, в пунктах приема металлолома, таможенного оформления и т.д.

Еще некоторое время назад для выполнения данной процедуры необходимо было обращаться в соответствующим образом оснащенные лаборатории. Однако сегодня можно решить поставленные задачи непосредственно на месте стройки или производственной площадки, используя портативный анализатор металлов и сплавов.

Принцип действия и виды

Портативный анализатор химического состава металлов может иметь самую разнообразную конструкцию. К примеру, выполняться в формате прибора, предназначенного для установки на рабочем месте и подключаемому к сети 220В, источникам инертного газа, вспомогательному оборудованию.

Анализаторы выпускаются в формате походной лаборатории, подразумевающей проведение исследования в спокойных условиях. Есть и модели, выполненные в виде компактных ручных приборов, позволяющие определить тип металла и составы сплавов буквально на ходу, за считанные секунды.

Несмотря на разнообразие форм и предлагаемого функционала, каждый прибор для исследования работает на одном из ряда принципов, которые показали свою результативность и точность.

Оптико-эмиссионные

Анализатор металлов и сплавов оптико-эмиссионного класса работает на механике исследования излучения из области, заполненной частицами испаренного образца.

Кратко схему работы можно описать так:

  • на исследуемый объект или его часть производится высокотемпературное воздействие;

  • небольшая масса металла испаряется;

  • излучение, испускаемое разнообразными компонентами сплава, регистрируется чувствительным сенсором прибора;

  • данные обрабатываются, химический состав образца по стандартизированным полосам излучения - выводится на дисплей.

Работать с прибором достаточно просто, в розничной продаже есть модели крайне малого размера для проведения анализа в походных условиях. Чтобы минимизировать влияние окружающей среды на результаты исследования - воздействие на образец производится в камере, заполненной аргоном.

По механике воздействия оптико-эмиссионные анализаторы металлов делятся на искровые и дуговые. В первых - не требуется мощного источника питания, воздействие на образец резкое и быстрое. В свою очередь, воздействие электрической дуги позволяет работать с тугоплавкими сплавами для точного определения их состава.

  1. Для увеличения точности исследования, анализатор состава металла оптико-эмиссионного класса может комплектоваться различными насадками. Также предусматриваются стандартные параметры для ферритовых, инструментальных, титановых, содержащих никель, кобальт сплавов и многих других соединений.

Рентгенофлуоресцентные

Рентгенофлуоресцентный класс приборов — это хорошо знакомые всем портативные установки, которые называют спектральный анализатор металлов. В данных устройствах не используются радиоактивные изотопы. Излучение образуется при электроразряде в заполненной специальной смесью газов трубке.

Спектральный анализ на современных приборах отличается большой точностью. Портативные устройства способны практически мгновенно определить до 45 разных химических элементов.

Схема работы при этом проста:

  1. на образец воздействуют излучением определенной частоты;

  2. различные химические элементы при совпадении резонансных характеристик излучают высокоактивные фотоны;

  3. ответное излучение фиксируется, что позволяет вынести вердикт о наличии того или иного металла в сплаве.

Прибор в ходе теста меняет излучение, одновременно фиксируя результаты. Таким образом, можно получить данные о содержании в тестовом объекте до 45 элементов. Металл для исследования может быть любой, включая порошки, пыль, шлаки, крупные фракции, стружку и так далее.

Использование четко управляемого процесса получения рентгеновского излучения позволяет полностью обезопасить оператора, а также проводить оперативные анализы в фиксированных режимах.

К примеру:

  • сравнением с нормализованной таблицей значений при определении результатов производства (марки стали);

  • определении соответствия исследуемого образца тестовому;

  • тестирования по принципу да-нет для поиска конкретного химического элемента.

Несмотря на то, что у походных рентгенофлуоресцентных приборов есть некоторые недостатки, они завоевали большую популярность вследствие простоты работы и точности получаемых результатов.

Лазерный

Лазерный анализатор состава сплава металлов очень удобен из-за скорости проведения исследования. Однако для его применения необходимо соблюсти ряд условий. В частности, очистить поверхность или образец для тестирования.

Механика исследования выглядит так:

  1. поверхность образца нагревается инфракрасным лазером;

  2. химические элементы начинают излучать волны с разной длиной;

  3. чувствительный сенсор определяет характер ответного излучения и на его основе делается вывод о химическом составе сплава.

Данный метод исследования не отличается максимальной точностью. Однако скорость, с которой может проводиться тестирование, позволяет проверить несколько точек крупного образца.

Это может быть металлоконструкция или заготовка. Лазерный анализатор металлов позволит достаточно точно судить о химическом составе материала по результатам теста в нескольких ключевых местах.

Рентгеновские

Хим анализатор металлов, использующий рентгеновское излучение - обладает высокой точностью, но требует определенного оснащения рабочего места. В установке всегда используется колба с радиоизотопным материалом. Поэтому для безопасности персонала наличие свинцовых листов защиты, выделение отдельного помещения - крайне необходимо, что всегда фиксируется в инструкциях по технике безопасности предприятий.

Схема работы рентгеновского анализатора проста. Объект подвергается массированному облучению в широкой полосе частот рентгеновского спектра. В ответ химические элементы излучают фотоны. После улавливания такого вторичного фона проводится анализ и на основании интенсивности потока в тех или других длинах волн - делается вывод о составе образца.

Рентгеновские анализаторы удобны при использовании в стационарных условиях. В частности, установленные в пунктах приемки металлолома - позволяют исследовать весьма крупные образцы материала для четкого определения класса стали.

Области применения портативного анализатора металлов

Из описанного выше можно сделать выводы о том, где могут применяться портативные анализаторы разных типов.

Краткий список можно сформулировать так:

  • ювелирные мастерские, лаборатории заводов, применяющих драгметаллы в производственном цикле;

  • металлургические комбинаты, для контроля марок выпускаемой стали и сертификации продукции;

  • в горнодобывающей промышленности для анализа породы, почвы и руд;

  • при создании металлоконструкций, в том числе - при контроле сварных швов;

  • в учреждениях и компаниях, занятых приемом вторичного сырья, в том числе - скупкой изделий из драгметаллов;

  • в пунктах приема и сортировки металлического лома.

Пригодится портативный прибор и работникам правоохранительных органов, в частности, при определении контрафакта, подделок, ценности изъятых вещей.

Популярные модели портативных анализаторов

В зависимости от стоящих перед приборов задач и планируемых условий производства исследований, на розничном рынке можно приобрести одну из моделей устройств для тестирования.

X-MET 7500

X-MET 7500

Устройство от отечественных производителей. Работает на рентгенофлуоресцентном принципе, выполнен в форм-факторе компактного ручного прибора.

К особенностям модели относятся:

  1. работа с широким спектром образцов сталей, в том числе - специальных, ферросплавов;

  2. может оперировать с проволокой, стружкой, порошками;

  3. позволяет исследовать сварные швы;

  4. работает до 12 часов от одного заряда батареи;

  5. имеет IP54 класс влаго и пылезащиты.

Прибор не требует специальных знаний оператора. Анализ состава неразрушающий, никаких следов в процессе тестирования - не образуется.

OLYMPUS Innov-X DELTA

OLYMPUS Innov-X DELTA

Изделие от компании, давно и положительно зарекомендовавшей себя на мировом рынке. Анализатор выполнен в компактном корпусе, подразумевает оперативное ручное тестирование объектов.

К особенностям устройства относятся:

  • возможность тестировать нагретые объекты, в том числе из высоколегированной стали;

  • луч излучения можно фокусировать, изменяя диаметр пятна от 3 до 10 мм;

  • в ходе исследования делается фото зоны, куда направлен луч;

  • определяется более 25 химических элементов.

Прибор относится к рентгенофлуоресцентному классу, может использоваться для тестирования сварных швов.

Olympus Vanta

Olympus Vanta

Данный представитель высокотехнологичных и защищенных приборов рассчитан не только на эксплуатацию в жестких условиях, но и использование современных систем обмена информацией.

К особенностям устройства относятся:

  1. возможность установки соединения с ПК или иным устройством сбора данных по Bluetooth или WiFi;

  2. опция работы с облачными сервисами для передачи результатов тестов;

  3. встроенное ПО для обработки и статистического анализа результатов;

  4. высокая степень защиты от воды и пыли по стандарту IP65;

  5. крайне низкий собственный уровень электромагнитного излучения;

  6. настраиваемая интенсивность и частота вспышек излучения.

Olympus Vanta относится к рентгенофлуоресцентному классу приборов, выполнен в компактном прочном корпусе, может эксплуатироваться при температуре от -10 до 50 градусов Цельсия.

ЛИС-01

Портативный лазерный спектрометр ЛИС-01

Данное изделие отечественной промышленности предназначено как для быстрого оперативного тестирования металлов и сплавов, так и для проведения исследований в условиях лаборатории.

К особенностям прибора относится высокая передаваемая лазером мощность (до 2 ГВт на кв.см при пятне в 50 мкм), а также:

  • защита от случайного облучения;

  • класс безопасности 3В;

  • длительность импульса 0,8 нс;

  • собственный источник питания;

  • до 200 тестирований с одного заряда батареи;

  • работа с металлопрокатом, высокая точность определения содержания углерода, марганца, меди и других элементов сплавов.

Прибор может быть интегрирован в существующие структуры контроля, использоваться для сортировки металлолома, а также в процедурах сертификации сталей и другой продукции. Масса устройства - 4 кг, ЛИС-01 сертифицирован, находится в Государственном реестре средств измерений Российской Федерации.

MIX5 FPI

MIX5 FPI

Данный анализатор является самым удобным вариантом оснащения персонала, занятого проверкой готовой продукции. В памяти прибора занесены более 1600 марок стали и сплавов, что позволяет за секунды выносить вердикт о соответствии образца эталонным показателям.

К другим особенностям модели относятся:

  1. высокая скорость тестирования;

  2. до 12 часов работы на одном аккумуляторе;

  3. оптимизированная форма для легкой работы;

  4. класс защиты от воды и пыли IP54;

  5. система охлаждения для проведения анализа при высокой температуре.

При помощи данного анализатора легко ускорить процедуры выходного контроля, а также проведения анализов на разных стадиях технологического процесса. Прибор относится к рентгенофлуоресцентному классу, имеет малые габариты и массу 1.5 кг.

Преимущества и недостатки анализаторов металлов и сплавов

Если рассматривать портативные приборы для оперативного ручного тестирования, стоит сразу отметить - предлагаемые удобства и скорость компенсируют ключевые недостатки. У разных классов устройств они индивидуальны.

Оптико-эмиссионные анализаторы - всегда оставляют следы, поскольку техника работы предусматривает испарение части образца. Рентгенофлуоресцентные, в зависимости от диапазона излучения, могут не определять химические элементы с малой атомарной массой. Лазерные, из-за большой энергии импульса - проводят только ограниченное число исследований, кроме этого, они самые громоздкие из всех ручных устройств.

Точность измерения, которую показывают портативные анализаторы - ниже результатов лабораторных измерений. Однако ее уровня достаточно для вынесения решений о соответствии или пригодности образца.

Заключение

Для того, чтобы портативный анализатор показывал максимум результативности и удобства - необходимо перед покупкой прибора тщательно проанализировать условия его эксплуатации. При работе с металлоконструкциями и сварными швами - на первом месте окажется компактность формы и габариты необходимой зоны исследования.

Для сортировочных точек во главу угла станет возможность анализа больших образцов. В любом случае, при правильной постановке условий - современная промышленность дает возможность купить эффективный и надежный прибор.

Металлолом

Поделитесь информацией с друзьями в социальных сетях