Види аналізаторів металів: типи обладнання та методи аналізу

На сучасному ринку представлено різноманітне обладнання, призначене для аналізу металу. Його можна поділити на стаціонарне і портативне.

1. Стаціонарні спектрометри для аналізу металів і сплавів

Спектрометр для аналізу металів і сплавів — це високоточне обладнання, призначене для лабораторного використання. Він працює за принципом оптичної емісійної спектроскопії (OES), забезпечуючи швидкий і достовірний результат. Такий спектрометр металів дозволяє визначити концентрацію основних і легуючих елементів з високою точністю, що робить їх незамінними на металургійних підприємствах і в наукових лабораторіях.

Серед переваг можна відзначити:

• високу точність і відтворюваність результатів;
• можливість аналізу широкого спектру елементів, включаючи вуглець, сірку, фосфор та інші;
• швидкий аналіз з мінімальною підготовкою зразка;
• придатність для роботи з масивними і важкими деталями;
• довговічність і надійність при інтенсивній експлуатації.

2. Портативні аналізатори металів

Портативні аналізатори металів і сплавів, включаючи моделі на базі рентгенофлуоресцентного аналізу (XRF), стають все більш популярними завдяки своїй мобільності і простоті використання. Такі прилади дозволяють швидко визначити хімічний склад металу в польових умовах, на виробничих майданчиках, складах і при прийманні металобрухту. Портативний аналізатор металів і сплавів зручний для первинного контролю без руйнування зразка і без необхідності складної підготовки.

Переваги включають:

• мобільність і автономна робота від акумулятора;
• швидкий аналіз — результат за кілька секунд;
• простота експлуатації, що не вимагає спеціальної підготовки оператора;
• широкий спектр визначуваних елементів, включаючи легуючі добавки;
• можливість аналізу матеріалів без пошкодження поверхні.

Хоча методи спектрального аналізу і відрізняються, кожен з них відіграє однаково важливу роль у точному визначенні хімічного складу металів і сплавів. Найпоширенішими методами спектрального аналізу, що застосовуються при роботі зі сплавами, є:

1. Оптична емісійна спектроскопія (OES)

Цей метод широко використовується в стаціонарних лабораторних умовах. При збудженні металевого зразка електричною дугою або іскрою, атоми випромінюють світло на певних довжинах хвиль. Спектрометр для аналізу металів фіксує ці спектральні лінії, а програмне забезпечення приладу інтерпретує отримані дані, визначаючи концентрації окремих елементів. Метод відрізняється високою точністю, особливо при визначенні легуючих і залишкових елементів в сталі, алюмінієвих, мідних та інших сплавах.

2. Рентгенофлуоресцентний аналіз (XRF)

Даний метод заснований на збудженні атомів в зразку за допомогою рентгенівського випромінювання. Відповідним сигналом є вторинне флуоресцентне випромінювання, характерне для кожного елемента. Для проведення експрес-аналізу на об’єктах без лабораторної інфраструктури незамінними є портативні спектрометри, що використовують XRF-методику. Цей метод особливо популярний в металобрухтній промисловості, на складах і в сервісних центрах.

3. Лазерна спектроскопія з індукованим розрядом (LIBS)

Вибір відповідного обладнання для спектрального аналізу металу залежить від ряду факторів: 

• умови експлуатації; 
• вимоги до точності; 
• перелік аналізованих елементів; 
• бюджет та ін. 

Як ми вже згадували вище, на ринку представлені різні аналізатори металу — від стаціонарних лабораторних приладів до зручних мобільних систем. Але який вибрати саме вам і на що варто звернути увагу — розповімо в цьому розділі.

1. Призначення та умови використання

Якщо передбачається робота в цехах, на складах, приймальних пунктах брухту або в польових умовах, оптимальним рішенням стане портативний аналізатор металів. Він забезпечує мобільність, оперативний результат і не вимагає складної підготовки зразка. Такі пристрої зручні для експрес-контролю і первинного сортування металів.

2. Точність і чутливість аналізу

Для завдань, де важлива висока точність визначення легуючих елементів, наприклад, в аерокосмічній, енергетичній або металургійній галузі, варто розглядати стаціонарні системи або більш високоточні портативні моделі. Якщо вам потрібно купити спектрометр портативний, зверніть увагу на XRF або LIBS спектрометри, кожен з яких має свої особливості і рівень чутливості.

3. Набір елементів, що визначаються

Перед покупкою важливо уточнити, які елементи здатний визначати аналізатор. Недорогі моделі можуть мати обмеження по спектру аналізованих речовин. Для більш універсального застосування краще вибирати аналізатор хімічного складу металу з розширеною базою калібрувань і можливістю оновлення ПЗ.

4. Вартість приладу та його обслуговування

На ринку доступний широкий вибір обладнання з відповідним діапазоном цін. Портативний аналізатор металів: ціна варіюється в залежності від виробника, функціоналу, комплектації та програмного забезпечення. Також варто враховувати витрати на калібрування, обслуговування та навчання персоналу. Прилад з початково низькою ціною може в підсумку обійтися дорожче через приховані витрати.

5. Виробник і сервісна підтримка

Вибираючи обладнання, бажано віддати перевагу перевіреним брендам, які забезпечують стабільну технічну підтримку, гарантійне та післягарантійне обслуговування. Це особливо актуально при покупці дорогих моделей. Якщо ви плануєте купити спектрометр, перевірте наявність у магазину сервісної підтримки.

6. Сертифікація та відповідність стандартам

Надійні аналізатори металу повинні відповідати вимогам міжнародних і національних стандартів. Це особливо важливо для підприємств, що працюють під контролем регуляторів і замовників з високими вимогами до якості продукції.

7. Окупність

Якщо розглядати аналізатор хімічного складу металу — ціна буде залежати від його точності, швидкості аналізу та універсальності. Проте, навіть порівняно дорогі моделі окупаються швидко за рахунок зниження браку, прискорення контролю та підвищення виробничої ефективності.