Spettrometro a emissione ottica OES (standard, rivelatore CMOS)
Spettrometro a emissione ottica OES (standard, rivelatore CMOS) - TT-OES9000-SC
Lo spettrometro a emissione ottica CMOS da banco TT-OES9000-SC è progettato per laboratori di analisi in metallurgia, ingegneria meccanica e lavorazione dei metalli. Determina la composizione chimica di metalli e leghe solide in pochi secondi per ogni misurazione. I team di controllo qualità lo utilizzano per l'analisi elementare quantitativa e per la conferma della qualità delle leghe nei materiali in entrata e in uscita. Le sue dimensioni compatte lo rendono adatto a un normale banco da laboratorio, risultando più piccolo di uno spettrometro da pavimento. Dati chimici rapidi e ripetibili consentono agli impianti di individuare materiali non conformi prima che vengano immessi nel processo produttivo.
Il nucleo ottico combina un cerchio di Rowland da 400 mm con un supporto Paschen-Runge e diversi array lineari CMOS ad alta risoluzione. Questa configurazione registra l'intero spettro da 130 a 800 nm ad ogni scarica, coprendo le linee utilizzate per le tipiche matrici ferrose e non ferrose. Una camera ottica sottovuoto mantiene leggibili le linee a lunghezza d'onda corta, come quelle del carbonio, del fosforo e dello zolfo. Il supporto per la scarica aperta accetta campioni di diverse forme e dimensioni. La tecnologia a elettrodo a getto consente inoltre agli operatori di analizzare piccoli componenti e fili senza dover sigillare il supporto.
La gestione quotidiana rimane semplice. Il sistema del vuoto raggiunge condizioni operative stabili circa 30 minuti dopo l'avvio a freddo. L'argon fluisce solo durante l'analisi, riducendo i costi del gas in modalità standby. La correzione automatica della deriva viene eseguita ad ogni eccitazione, in modo che gli operatori dedichino meno tempo alla profilazione manuale. I menu del software sono in inglese e sono progettati per personale senza esperienza specifica in spettroscopia. Progettato per essere conforme agli standard internazionali, tra cui, a titolo esemplificativo, ASTM E41, ASTM E1086, ASTM E1999-23, JIS G 1253 e altri.
Spettrometro a emissione ottica OES (standard, rivelatore CMOS) - Applicazioni TT-OES9000-SC
Spark OES rimane un metodo standard per la verifica della composizione chimica dei metalli alla velocità di produzione. Il TT-OES9000-SC supporta i seguenti settori e attività:
- Acciaierie e produttori di metalli: controllano la composizione chimica degli acciai basso legati e inossidabili durante la produzione per confermare che ogni colata soddisfi i limiti di qualità.
- Fonderie di ferro e acciaio: verifica la composizione della ghisa e dell'acciaio fuso in modo che gli operatori possano regolare le aggiunte di carica prima della colata
- Ispezione del materiale in entrata: verifica la qualità di barre, lamiere, tubi e getti acquistati rispetto ai certificati di fabbrica.
- Ingegneria meccanica e fabbricazione: seleziona alberi, elementi di fissaggio e componenti strutturali per evitare errori di miscelazione delle leghe durante l'assemblaggio.
- Laboratori di riciclaggio dei metalli: verificano i gradi di carbonio critici che gli analizzatori portatili non sono in grado di leggere.
- Reparti di trattamento termico e forgiatura: convalida la composizione della lega prima del trattamento termico, poiché la composizione chimica influenza la risposta al trattamento termico.
- Analisi dei guasti e laboratori esterni: identifica la lega di base dei componenti guasti come primo passo nell'analisi delle cause profonde.
- Università e centri di ricerca: supporta lo sviluppo di leghe e l'insegnamento della scienza dei materiali con dati a spettro completo
Internazionali
Il TT-OES9000-SC è progettato per essere conforme agli standard internazionali per l'analisi mediante spettrometria di emissione atomica a scintilla (AES) di acciaio e ghisa, inclusi, a titolo esemplificativo, i metodi elencati di seguito. L'applicazione di questi metodi di prova consente ai laboratori di ottenere risultati chimici tracciabili e comparabili, riconosciuti da clienti e revisori.
- ASTM E415 - Metodo di prova standard per l'analisi di acciai al carbonio e a bassa lega mediante spettrometria di emissione atomica a scintilla
- ASTM E1086 - Metodo di prova standard per l'analisi dell'acciaio inossidabile austenitico mediante spettrometria di emissione atomica a scintilla
- ASTM E1999-23 - Metodo di prova standard per l'analisi della ghisa mediante spettrometria di emissione atomica a scintilla
- JIS G 1253 - Ferro e acciaio: Metodo per l'analisi spettrometrica di emissione atomica a scarica a scintilla
Spettrometro a emissione ottica OES (standard, rivelatore CMOS) - TT-OES9000-SC Caratteristiche principali
Il TT-OES9000-SC combina un sistema ottico CMOS a spettro completo con hardware a bassa manutenzione per l'analisi di routine dei metalli.
- Rivelatore CMOS con lettura digitale: offre bassi limiti di rilevamento per elementi in tracce e risultati stabili a lungo termine rispetto ai vecchi modelli con fotomoltiplicatori.
- Acquisizione a spettro completo: cattura l'intero spettro su 2400 x 8 pixel, consentendo al software di leggere diverse linee per elemento e selezionare automaticamente la migliore.
- Avvio a freddo in 30 minuti: porta le ottiche a vuoto in condizioni operative in circa mezz'ora, rispetto alle 1-2 ore tipiche dei sistemi più vecchi.
- Nessuna purga di argon in modalità standby: riduce il consumo di gas e i costi operativi quando lo strumento rimane inattivo tra un turno e l'altro.
- Correzione automatica della deriva: analizza le linee di riferimento ad ogni bruciatura e corregge gli spostamenti causati da temperatura, pressione o vibrazioni senza necessità di profilazione manuale.
- Software di analisi dello spettro totale (TSA): aggiunge nuove linee spettrali e matrici tramite software, senza modifiche hardware, man mano che crescono le esigenze di test.
- Camera di scintilla sigillata su piattaforma aperta: mantiene condizioni stabili durante l'eccitazione della scintilla, mentre il flusso di argon reindirizzato riduce i residui e velocizza la pulizia.
- Elettrodo a getto: circonda l'elettrodo con un getto di argon che blocca l'aria esterna, consente di risparmiare gas e permette agli operatori di testare fili e piccole parti senza sigillare la piattaforma.
- Accesso facilitato per la manutenzione con gli attrezzi: un coperchio anteriore estraibile espone il supporto per le scintille e un percorso luminoso a doppia lente protegge le ottiche di aspirazione dalla polvere durante la pulizia.
- Sorgente al plasma digitale programmabile: offre agli utenti il pieno controllo tramite software dei parametri di eccitazione per adattarsi a ciascuna matrice di lega.
- Lettura sincrona in tempo reale: legge tutti i canali contemporaneamente anziché in sequenza, migliorando la stabilità della temporizzazione e la precisione dei dati.
- Componenti elettronici montati esternamente: il sistema circuitale viene posizionato all'esterno dell'alloggiamento ottico per una migliore dissipazione del calore e un'affidabilità a lungo termine.
- Software facile da imparare: offre un'interfaccia in inglese che i nuovi operatori possono apprendere rapidamente, anche senza una formazione specifica in spettroscopia.
- Include un sistema di aspirazione esterno, per facilitare il controllo e la manutenzione.
- Dotato di valvola tra il filamento della scintilla e le ottiche per impedire l'ingresso di polvere.
- Limite di rilevamento di 1-5 ppm per elementi chiave quali P, Mn, S, Si e C
Teoria e metodo
La spettrometria di emissione ottica identifica gli elementi attraverso la luce emessa dagli atomi eccitati. Una scarica ad alta tensione si genera tra un elettrodo di tungsteno e la superficie piana del campione metallico in atmosfera di argon. Ogni scarica vaporizza alcuni microgrammi di metallo e forma un plasma caldo. Gli atomi in questo plasma assorbono energia, passano a stati elettronici superiori e poi ritornano allo stato fondamentale. Ogni ritorno emette fotoni a lunghezze d'onda caratteristiche di quell'elemento.
La luce emessa entra nella camera ottica attraverso una fessura d'ingresso e colpisce un reticolo di diffrazione concavo con 3600 linee/mm. Il reticolo separa la luce in base alla lunghezza d'onda e focalizza ciascuna linea sul cerchio di Rowland, dove si trovano gli array CMOS. Ogni pixel registra l'intensità luminosa a una specifica lunghezza d'onda. L'intensità della linea aumenta con la concentrazione dell'elemento nel campione. Il software confronta le intensità misurate con curve di calibrazione create a partire da materiali di riferimento certificati e riporta la composizione in percentuale.
Diverse scelte progettuali proteggono la precisione di questa misurazione. Le lunghezze d'onda inferiori a circa 200 nm vengono assorbite dall'ossigeno presente nell'aria, pertanto il TT-OES9000-SC mantiene le sue ottiche sotto vuoto a una pressione compresa tra 6 e 15 Pa. Un riscaldatore stabilizza la camera ottica a 34 °C per evitare spostamenti termici nella posizione delle linee. La sorgente di scintilla digitale imposta la frequenza e la corrente per ciascuna matrice. Una pre-scintilla ad alta energia fonde e omogeneizza la superficie prima dell'apertura della finestra di misurazione.
Spettrometro a emissione ottica OES (standard, rivelatore CMOS) - Specifiche tecniche TT-OES9000-SC
| Parametro | Specificazione |
|---|---|
| Modello | TT-OES9000-SC |
| Tipo di strumento | Spettrometro a emissione ottica a scintilla da banco |
| Struttura ottica | Montatura Paschen-Runge, sistema ottico a cerchio di Rowland |
| Diametro del cerchio di Rowland | 400 mm |
| Camera ottica | Ottica a vuoto, controllo automatico del vuoto da 6 a 15 Pa |
| Gamma di lunghezze d'onda | Da 130 a 800 nm |
| Rivelatore | Rivelatori multipli ad array lineare CMOS ad alta risoluzione |
| Pixel del rivelatore | 2400 x 8 |
| Risoluzione pixel | 30 pm |
| Densità delle scanalature del reticolo | 3600 linee/mm |
| Dispersione spettrale (di primo ordine) | 1.2 nm/mm |
| Controllo ottico della temperatura | Automatico, 34 °C ± 0.5 °C |
| Fonte di eccitazione | Sorgente di scintille al plasma completamente digitale, controllo a semiconduttore |
| Pre-accensione | Prescintilla ad alta energia (HEPS) |
| Frequenza della scintilla | Da 100 a 1000 Hz, definito dall'utente |
| Corrente di scintilla | Da 1 a 80 A, definito dall'utente |
| Fase campione | Palco aperto per campioni di varie forme e dimensioni |
| Lacuna analitica | 3.4 mm |
| Elettrodo | Elettrodo a getto (spruzzo) per campioni piccoli e complessi |
| Consumo di argon | Basso; nessun flusso in modalità standby |
| Tempo di riscaldamento | Circa 30 minuti dall'avvio a freddo |
| Purezza dell'argon | 99.999% |
| Pressione di alimentazione del gas | Pressione di ingresso superiore a 4 MPa; pressione di uscita regolata a 0.5 MPa. |
| Ambiente | Locale climatizzato; messa a terra con tensione non superiore a 0.1 V CA |
| Lingua del software | Inglese |
| Dimensioni (L x W x H) | 830 x 700 x 460 mm |
| Peso | 85 kg |
La consegna standard
| Articolo | Quantità | Descrizione |
|---|---|---|
| Spettrometro TT-OES9000-SC | 1 | Strumento principale da banco |
| PC | 1 | Computer di controllo |
| Stampante | 1 | Stampa del report |
| Software | 1 | Software di gestione e analisi |
| Vacuum sistema | 1 | Pompa a vuoto per la camera ottica |
| Campione di calibrazione | set 1 | Campioni di standardizzazione |
| Regolatore | 1 | Regolatore di pressione dell'argon |
| Programma base Fe: Fe-001 | 1 | Acciaio basso legato (senza azoto) |
| Programma base Fe: Fe-002 | 1 | Ghisa (senza azoto) |
| Programma base Fe: Fe-003 | 1 | Acciaio inossidabile (senza azoto) |
| Manuale operativo | 1 | Istruzioni per l'uso |
| Certificato di Garanzia | 1 | Documentazione di garanzia |
| Certificato di qualificazione | 1 | Certificato di ispezione di fabbrica |
Strumenti e pezzi di ricambio
| Articolo | Quantità | Descrizione |
|---|---|---|
| Spazzola per la pulizia degli elettrodi | 2 | 4 mm |
| Misuratore di passo del palo | 1 | Definisce il divario analitico |
| Cacciavite Phillips a manico lungo | 1 | Strumento di manutenzione |
| Cacciavite a testa piatta con manico lungo | 1 | Strumento di manutenzione |
| Set di chiavi a bussola esagonali | 1 | Strumento di manutenzione |
| Chiave a forchetta | 2 | 10 x 12 mm |
| Viti a testa svasata con esagono incassato | 4 | 6 x 8 mm |
| O-Ring | 1 | 68 x 2.65 mm |
| O-Ring | 2 | 35 x 2.65 mm |
| O-Ring | 2 | 25 x 1.80 mm |
| O-Ring | 2 | 13 x 1.80 mm |
| Fusibile | 2 | 250 V, 10 A |
| Uscita (grande) | 1 | raccordo di uscita del gas |
| Uscita (piccola) | 1 | raccordo di uscita del gas |
| Serbatoio e raccordo del filtro dei gas di scarico | 1 | Filtrazione dei gas di scarico |
| Elemento filtrante dei gas di scarico | 2 | Elemento di ricambio |
| Tubo del filtro dei gas di scarico | 1 | Filtrazione dei gas di scarico |
| Sgrassare il cotone | 1 | Prodotti per la pulizia |
| Adattatore per vuoto | 1 | Collegamento della linea del vuoto |
| Nucleo filtro per aspirapolvere | 1 | Filtro di ricambio |
| Morsetto (KF25) | 2 | morsetto flangiato a vuoto |
| Morsetto (KF16) | 6 | morsetto flangiato a vuoto |
Sono disponibili accessori/aggiornamenti opzionali. Tra cui, a titolo esemplificativo ma non esaustivo:
- Programma base Mg
- Mg-001 Magnesio puro
- Lega Mg-002 Mg/Al/Mn/Zn
- Base Ti
- Lega di titanio Ti-001
- Lega di alluminio-zinco Al-003
- Elettrodo (tungsteno)
- Adattatori per testare i fili (da 1 mm a 11 mm)
- Kit di manutenzione