金属元素分析仪的原理

目前，国内冶金、铸造、机械等行业的用户为分析金属材料中除碳硫以外的微量元素成分时，可使用的仪器有以下几类：

1光谱分析仪。优点是一次可以分析多种元素，精度较高。缺点是价格太高，一套几十万到上百万，所以目前只有少数大型企业使用。

2分光光度计。优点是检测波长选择方便，价格不高。缺点是检测结果不能直接显示（要换算）；没有曲线建立调用功能，检测不同元素每次要重新定标；比色皿放入和倒出液体不方便；对操作人员的化学分析基础知识要求高，因此不能适应企业现场在线检测分析的需要。

3比色元素分析仪。优点是使用方便，价格也不高，对操作人员的化学分析基础要求不高，因此被广泛用于企业生产检验现场分析。但由于其产生的历史原因，存在以下先天性缺陷。

光电比色金属元素分析仪是我国在上世纪60年代适应钢铁冶金五大元素（碳、硫、硅、锰、磷）的现场在线检测分析的需要而发展起来的。检测硅、锰、磷研制了元素分析仪（当时叫三元素，三个通道分别预设固定波长检测硅、锰、磷），由于硅、锰、磷检测要求的波长不多，精度要求不高，因此，三元素分析仪较好的满足了钢铁冶金行业现场在线分析元素含量的需要。但现在，各行业需要检测的材料除了钢铁，还有铜合金、铝合金、锌合金，检测的元素也从硅、锰、磷发展到铜、铬、镍、锌、镁、钨、钒、铌、钛、钼、铝、砷、锆、硼、稀土元素等多种元素。传统的光电比色金属元素分析仪普遍存在的以下缺陷，就日益严重的体现出来：

1测量波长为预设固定，不能连续可调，虽说有些机型可以更换（通过更换滤光片或发光二极管），但对于用户来说仍嫌繁琐，遇到测量超出仪器通道数的元素种类或要检测不同合金材料时，尤其不方便。而且不是所有波长的滤光片和LED可以采购到，使得某些特定元素的测量遇到困难，如镁元素的测量需要576nm的光源，而这样波长的滤光片和LED都无法得到。

2测量光源大多为直流灯泡加滤光片或冷光源发光二极管，其波长准确度较差。直流灯泡加滤光片方式其波长精度取决于滤光片，元素分析仪大多应用的滤光片，效果最好的也只能达到±15nm。采用发光二极管的波长准确度取决于使用的二极管，大多误差范围在20～30nm,无法保证分析检测的精度。

新材料和新技术的应用，要求各行业的元素分析的种类更多，要求更高，面对传统元素分析仪的固有缺陷和市场压力，不少厂家采取以下应对措施：

1 增加仪器分析通道数，即增加预设的固定波长数，从而增加可以检测的元素数量；

2 针对预定的不同用途，预设不同的固定波长，从而形成分别检测不同材料和不同元素的不同型号元素分析仪。

但上述方法都是治标不治本，一来不是所有需要的波长都可以实现，二来波长精度不高的问题还是没有解决，因此仍然无法从根本上解决传统元素分析仪的先天性缺陷。

光谱仪是一种操作简单、检测快速的金属成分检测仪器。采用原子发射光谱的分析原理，利用光电倍增管可以测量出各元素的最佳光谱带，但目前市场上已经从光电倍增管升级为CMOS传感器。直读光谱仪有很多厂家。要选择一个可靠的厂家，可以从以下几个方面进行选择。

1技术参数

直读光谱仪主要用于铸造、钢铁、金属回收和冶炼、军工、航天、电力、化工、高校等单位。分光计的参数由色散元件决定。在成像光谱仪的设计中，色散元件的选择是关键问题，应综合权衡棱镜和光栅色散元件的优缺点。可靠的厂商会根据需要定制参数，已经让性价比更高了。

2功能和用途

直读光谱仪是黑色金属和有色金属的快速定量分析仪器。可用于各种基体分析，包括铝、铅、镁、锌、锡、铁、钴、镍、钛、铜等。，总共有50多个元素。在选择直读光谱仪的时候，首先要明确购买的目的是什么，然后根据自己的需求来购买。您可以向制造商咨询不同频谱分析仪的优缺点和使用范围，以获得更详细的信息。

3制造商资质

直读光谱仪的生产厂家除了要有技术合格证，还要有省级认可的《中华人民共和国计量器具型式认可证》，也就是说是正规的生产企业，有合理的产权，在使用过程中值得放心。

4制造商的售后服务

购买后的服务能力也很重要。无论距离远近，都能安排安装调试人员在规定时间内提供现场服务。如果出现什么问题，工程师团队会及时解决，而不是两三天没人管。

德国斯派克：xSORT系列，可以检测铝合金和钢铁。斯派克的主营始终在直读光谱仪上，看得出斯派克对手持式光谱仪不那么走心。只有一种型号不说，功率还偏低，实际使用效果并不那么出色。

牛津仪器：现在好像被日立高新收购了，有不同配置的仪器，看起来比斯派克好不少。不过牛津的光管听说经常有质量问题，常常需要返修，不知道近几年是否有所改善。

尼通：赛默飞世尔旗下的手持光光谱仪品牌，美国的牌子，仪器检测精度高，稳定性好，但价格高昂，堪比直读光谱仪。

意大利GNR：知名度很低的牌子，想必大多数人都没听说过。意外的是GNR的仪器质量很好，精度和准确性非常棒，国内还有售后服务中心，性价比极高的选择。

奥林巴斯：中规中矩的牌子，有不同型号可以根据需求进行选择。

我也是在其他地方看到的，可以参考一下。

楼上的妙招还是回家洗洗睡吧，一看就是五毛党，一点门路都没有摸到。

给你靠谱的三大妙招。

检测不锈钢作为光谱仪最常见的应用之一，根本无需过高的配置就能获得满意的结果，提高仪器的性价比，有效利用预算才是正道，一味追求高配置和好看什么的，对于企业本身没有好处的。

国产光谱仪和进口光谱仪在仪器稳定性上差距很大，尤其是在炎热的天气条件下，国产光谱仪难以长时间稳定的工作。目前看来，最好选用进口品牌的，使用寿命会长不少，质量过硬很少需要返修。如果是应用于生产，那么最好选用在国内有较好售后能力的进口品牌，去国外返修一次耗费时间很长，会影响生产进度。

进口品牌的话，伊诺思和GNR都是很不错的牌子，质量过硬，精度很高。不过伊诺思的有些贵，国内也没有售后服务部门。国产的话，层次不齐，不太建议刚接触光谱仪的时候使用，要是品质得不到保证，后续体验会很糟糕。

目前手持式光谱仪的品牌中，比较好的有这些：尼通、奥林巴斯、伊诺斯、博越等。要选择一个比较好的手持式光谱仪品牌，可以从以下几方面进行挑选。

1、性能

挑选一个手持式光谱仪，首先要看这个光谱仪的性能如何。一个性能良好的手持式光谱仪应该具备以下特性。

A 检测迅速：迅速获得检测结果意味着快速获得投资回报，性能良好的光谱仪可以在短时间内辨别光谱牌号，迅速得出检测结果。

B 连通性能：手持式光谱仪具有可选配的无线连通性能，可连接光谱仪的科学云系统，进行无线数据共享，同时可以访问多设备管理工具、移动应用程序等。此外，手持式光谱仪还提供1个用于存储检测结果的微SD卡，以及两个便于导出数据的USB端口，非常实用。

2、质量

如果在恶劣工业环境中进行检测，就需要光谱分析仪具有坚固耐用的特性。不仅要具有防尘和防潮的特性，还要在仪器出厂之前经历高空坠落测试，以此确保在分析仪发生意外坠落或者撞击时可以继续工作。在环境温度为—10℃到45℃的范围内，质量好的手持式光谱仪都可以持续工作。

大部分金属分析仪都造价不菲，因此对光谱分析仪的保护也就十分重要，尤其是在分析检测削屑或者其他尖利物件时，添加一个保护层可以使分析仪面授损伤，使之更持久、耐用。

3、智能软件

手持式光谱仪的用户界面类似智能手机的界面，使用非常方便，初学的操作人员只需要很少的培训，即可自如操作。用户可以在分析屏幕上直观地看到检测结果，包括牌号识别信息、规格比较信息及元素的组成成分信息等。

通过观察手持式光谱仪的以上三方面，可以来判断这个光谱仪的好坏，同时也可以根据每个人的实际需求来进行挑选光谱仪的品牌。