目前,,國內(nèi)冶金、鑄造,、機械等行業(yè)的用戶為分析金屬材料中除碳硫以外的微量元素成分時,可使用的儀器有以下幾類: 1.光譜分析儀。優(yōu)點是一次可以分析多種元素,,精度較高,。缺點是價格太高,一套幾十萬到上百萬,,所以目前只有少數(shù)大型企業(yè)使用,。 2.分光光度計。優(yōu)點是檢測波長選擇方便,,價格不高,。缺點是檢測結果不能直接顯示(要換算),;沒有曲線建立調(diào)用功能,,檢測不同元素每次要重新定標;比色皿放入和倒出液體不方便,;對操作人員的化學分析基礎知識要求高,,因此不能適應企業(yè)現(xiàn)場在線檢測分析的需要。 3.比色元素分析儀,。優(yōu)點是使用方便,,價格也不高,對操作人員的化學分析基礎要求不高,,因此被廣泛用于企業(yè)生產(chǎn)檢驗現(xiàn)場分析,。但由于其產(chǎn)生的歷史原因,存在以下先天性缺陷,。 光電比色金屬元素分析儀是我國在上世紀60年代適應鋼鐵冶金五大元素(碳,、硫、硅,、錳,、磷)的現(xiàn)場在線檢測分析的需要而發(fā)展起來的。檢測硅,、錳,、磷研制了元素分析儀(當時叫三元素,三個通道分別預設固定波長檢測硅,、錳,、磷),由于硅,、錳,、磷檢測要求的波長不多,精度要求不高,,因此,,三元素分析儀較好的滿足了鋼鐵冶金行業(yè)現(xiàn)場在線分析元素含量的需要。但現(xiàn)在,各行業(yè)需要檢測的材料除了鋼鐵,,還有銅合金,、鋁合金、鋅合金,,檢測的元素也從硅,、錳、磷發(fā)展到銅,、鉻,、鎳、鋅,、鎂,、鎢、釩,、鈮,、鈦、鉬,、鋁,、砷、鋯,、硼,、稀土元素等多種元素。 傳統(tǒng)的光電比色金屬元素分析儀普遍存在的以下缺陷,,就日益嚴重的體現(xiàn)出來:1.測量波長為預設固定,,不能連續(xù)可調(diào),雖說有些機型可以更換(通過更換濾光片或發(fā)光二極管),,但對于用戶來說仍嫌繁瑣,,遇到測量超出儀器通道數(shù)的元素種類或要檢測不同合金材料時,尤其不方便,。而且不是所有波長的濾光片和LED可以采購到,,使得某些特定元素的測量遇到困難,如鎂元素的測量需要576nm的光源,,而這樣波長的濾光片和LED都無法得到,。 2.測量光源大多為直流燈泡加濾光片或冷光源發(fā)光二極管,其波長準確度較差,。直流燈泡加濾光片方式其波長精度取決于濾光片,,元素分析儀大多應用的濾光片,效果的也只能達到±15nm,。采用發(fā)光二極管的波長準確度取決于使用的二極管,,大多誤差范圍在20~30nm,無法保證分析檢測的精度,。 新材料和新技術的應用,要求各行業(yè)的元素分析的種類更多,,要求更高,,面對傳統(tǒng)元素分析儀的固有缺陷和市場壓力,不少廠家采取以下應對措施: 1. 增加儀器分析通道數(shù),,即增加預設的固定波長數(shù),,從而增加可以檢測的元素數(shù)量; 2. 針對預定的不同用途,,預設不同的固定波長,,從而形成分別檢測不同材料和不同元素的不同型號元素分析儀。 但上述方法都是治標不治本,,一來不是所有需要的波長都可以實現(xiàn),,二來波長精度不高的問題還是沒有解決,因此仍然無法從根本上解決傳統(tǒng)元素分析儀的先天性缺陷,。