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FPI M5000火花直读光谱仪技术文件 (CCD全谱)
(一)、供货清单
序号 名称 规格型号 单位 数量
1   直读光谱仪标准配件
2        M5000直读光谱仪 N型(含)   PCS 1
3       戴尔商用电脑 主流配置 PCS 1
4       EPSON打印机(配USB数据线) 主流配置 PCS 1
5        氩气减压阀   PCS 1
6       终端卡套接头304不锈钢 PT1/4 转φ6 PCS 1
7        接头 卡套组件(含一个前卡套 一个后卡套) 卡套管外径6mm 材料:黄铜 PCS 1
8       紫铜管 Φ6,需要弯成直径18cm的圆圈,便于包装 m 2.5
9       网线 2.5米  PCS 1
10     三芯电源线 双头 PCS 1
11       光谱校正样品 RH18 PCS 1
用户资料
1      M5000应用软件安装光盘   PCS 1
2      《M5000用户手册》   PCS 1
3      《M5000日常维护单页》   PCS 1
 
随机备件及工具清单
序号 名称 规格型号 单位 数量
1      电极   PCS 1
2      电极刷   PCS 2
3      集尘碗 FPI6.151.045 PCS 1
4      O型圈 10×1.5 氟橡胶 RV75M010000150B0100 PCS 2
5      星形密封圈  d=23.47 W=2.62 氟橡胶 PCS 1
6      电极压簧   PCS 1
7      夹具探杆 FPI8.057.875 PCS 1
8      电极固定旋钮 FPI6.150.526 PCS 1
9      O型圈 10×2.65 氟橡胶 GB/T 3452.1 PCS 1
10      内六角沉头螺钉 M6×12 不锈钢 DIN7991 PCS 4
11      公制球头加长内六角扳手 4mm  100mm 编号:81108 PCS 1
12      O型圈 21.95×1.78 氟橡胶FKM GB/T 3452.1 PCS 1
13      O型圈40×2.65 氟橡胶 GB/T 3452.1 PCS 2
14      O型圈80×2.65 LKM GB/T 3452.1 PCS 1
15      透镜垫片 FPI8.949.011 PCS 2
16      O型圈14×1.8 氟橡胶 GB/T 3452.1 PCS 4
17      滤芯 10″-5U PP材料 6HA2A-PP5U-10 PCS 1
18      快熔断保险丝 6.3A 250V 5×20mm 玻璃管 61706.3 PCS 2
 (二)、技术配置
1、规格和技术参数
项目 指标
检测基体 Fe/AL/Cu/Sn等基体合金的成分测量
检测时间 试样品类型而定,一般40s左右
光学系统 帕型-龙格
波长范围 N型170~680nm;
工作电源  (220±20)V AC,(50±1)Hz,保护性接地的单相电源
EMC IEC6100-4-2,IEC6100-4-4,IEC6100-4-5
工作温度 (10~30)℃
存储温度 (0~45)℃
工作湿度 20%~80%
氩气纯度要求 99.999%
氩气进口压力 0.5MPa
氩气流量 激发流量约3.5L/min,维持流量约0.4L/min,待机流量约0.1L/min,
尺寸 长726mm,宽622.5mm,高546.5mm
重量 约80kg
激发最大功率 400VA
待机平均功率 100VA
光源类型 脉冲合成全数字光源(可编程脉冲全数字光源)
放电频率 最高1000 Hz
放电电流 最大400A
引燃点火脉冲 1~14kV
火花激发脉冲 20~230V
电弧激发脉冲 20~60V
激发台孔径 13mm
2、光学系统
帕型-龙格结构的全谱光学系统
最大波长范围(140~680)nm
多个高性能CCD探测器
耐环境温度变化
双光室设计,保证长短波达到最佳性能。S型仪器只配备一个可见光室
光室恒温控制,恒温温度为34℃;
3、样品激发台
激发室的特殊设计,使样品室/激发室的清理工作更加便利;
优化的氩气气路设计保证激发台的有效冷却和激发过程中产生的金属粉尘有效进入过滤器;使样品激发更加稳定,并大大减少了人体对金属粉尘的摄入,有利于保护操作人员的健康安全;
更小的激发空间,使氩气消耗更小;
便于使用的样品夹具
具有电极自吹扫功能,使电极使用寿命更长、清洁电极更加容易
13 mm的激发孔径更利于样品分析
开放式样品激发台可适应各种大小、更多形状样品的分析;
透镜部分的结构设计,使透镜拆装、擦拭更方便,氩气的冲洗设计更可以延长透镜清洗周期。
4、光源
脉冲合成全数字光源(可编程脉冲全数字光源),最高频率可达1000Hz;
高能预然技术(HEPS);
优化设计的控制和功率电路,完善的激发安全保护功能
为不同分析目标提供最佳火花、电弧或组合激发波形
频率:(100~1000)Hz
放电电流:最大400 A
5、数据采集系统
高性能DSP处理器,具有超高速数据采集及控制功能
单火花采集及光谱延时采集,实现更优化元素含量测量
外置式计算机(用户自选)
高速以太网数据传输
6、分析软件
基于Windows操作系统的图形化分析软件,方便实用;
完备的自动系统诊断功能
完善的数据库管理功能,可方便查询、汇总数据
智能校正算法,保证仪器稳定可靠
完备的谱线信息和干扰扣除算法,保证仪器分析更为精准
适应最新的Windows操作系统
(三)、仪器分析元素及范围
铁基体程序:
 
铝基体程序:
 
 等等
 
 注:(1)该表根据客户的实际合同需求情况进行填写;
         (2)如果客户有控样需求,可提供控样编号,由客户自行购买;如销售人员代买,则控样由供方单独发货;
         (3)如果客户应用属特殊应用,并愿意提供样品合作进行曲线开发,则客户必须提供准确的样品元素含量表,并且保证样品的均匀性,但此类曲线不作为仪器的验收指标;
 (四)、实验室环境
1、环境要求
仪器须放置在专用实验室内,室内面积大于10平方米,并确保周围无有害、易燃及腐蚀性的气体。注意事项:禁止将本仪器置于化学分析实验室内。
工作温度:10℃~30℃,3小时内室温波动小于2℃,要求实验室安装空调。
存储温度:0℃~45℃
环境相对湿度:20%~80%,对于潮湿地区,需配备一台去湿机。
M5000直读光谱仪的分光室装在具有温控装置的箱体内,能在上述环境范围内正常工作,若超出上述要求范围,仪器的使用寿命和测量精度将受到影响。
2、电源要求
1)电源:单相220±20V、1KVA的电源供电。
为保证M5000直读光谱仪的正常使用,请为仪器配备一台1kVA~3kVA的单相220V交流参数稳压器。建议使用广东罗定铁塔牌稳压器。
2) M5000直读光谱仪使用保护性接地的单相电源。为保证仪器可靠使用,用户必须保证电网的PE保护地良好接地,且与其他大型设备的保护地分开。如果用户不能保证PE良好接地,请为仪器单独准备一根地线,要求接地电阻小于4欧姆。
3、氩气要求
1)氩气纯度≥99.999%,含氧量≤2ppm,含H2O量≤5ppm,(氩气瓶不能露天存放,严禁雨淋)。如无高纯氩气,建议使用氩气净化器。
2)氩气使用流量:待机流量 约0.1L/min,维持流量约(0.4-0.5)L/min,激发流量约3.5L/min。
3) 氩气控制压力:0.5Mpa。  
4、氩气连接管
必须使用随机提供的专用氩气铜管连接。
5、排气瓶
仪器排出的废气通过一根14mm内径的PVC增强管排到随机提供的过滤瓶中。需要及时清理更换以防止出气不畅。
6、样品制备
对于铝基、铜基、锡基等有色金属样品必须使用专用车床制备样品。
对于铁基样品必须使用专用磨样机制备样品,一台双盘磨样机及一台落地式砂轮机,用于钢铁试样表的打磨。铸铁样品白口化必须均匀。
用户需要准备一台切割机,用于外型不适于光谱仪分析的样品的处理;
被分析样品必须均匀,无气孔,无铸造缺陷,制备必须达到表面平滑,无氧化层,无油污,样品边缘无毛刺。
7、标准样品要求
M5000直读光谱仪出厂时会随机附赠一块光谱校正标准样品,用于校正仪器的整体光谱漂移。除此之外,用户需准备适合自己产品类型的标准样品或内控样品,用于仪器分析曲线的校正。
8、PC和打印机要求
准备一台当前常规配置的PC(笔记本和台式机均可),要求内存1GB以上,CPU双核1.8G Hz以上,用于安装M5000直读光谱仪分析软件。
准备一台打印机,激光、喷墨或针式打印机均可,用于分析数据报表的打印。
(五)、安装及验收
1、安装步骤
工程师到现场根据仪器安装程序进行安装、调试。
测试标样的选择:
根据买方分析样品的含量、牌号,由买卖双方共同协商来确定,选择一套适应用户日常分析要求的标样(该套标样由买方提供或协商委托卖方代购),作为仪器验收用标样。标样选择原则应本着满足买方日常生产所需的含量范围为原则。
2、测试:
   待仪器开机后,仪器温度、压力及氩气气氛达到仪器正常工作要求后,由卖方安装工程师用双方事先确定的一套标样,进行仪器工作曲线的建立,然后经双方商定,取该套标样中的某一块标样(一般采用不含高低标的中间标准样品)进行精密度测试。一般规定取4~6点(扣除不正常激发)的数据计算标准偏差(SD)值或相对标准偏差(RSD)值。
精密度计算公式:
                            标准偏差(SDborder)
   相对标准偏差(RSD)= ———————————    X  100%
                           含量的平均值(AVG)

     AVG —— n次测定值的平均值
3、验收
对于铁基仪器选定标样的各元素分析精密度应达到国标GB/T 4336-2002《碳素钢和中低合金钢的光电发射光谱分析方法》、GB/T 24234-2009《铸铁 多元素含量的测定 火花放电原子发射光谱法(常规法)》以及GB/T 11170-2008《不锈钢的光电发射光谱分析方法》中的规定值。
GB/T 4336-2002《碳素钢和中低合金钢的光电发射光谱分析方法》
分析元素 含量百分比(%) 重复性(SD)
C 0.03     0.0060
0.1     0.0097
0.4     0.0255
0.7     0.0413
Si 0.06     0.0048
0.1     0.0063
0.4     0.0136
0.7     0.0186
Mn 0.1 0.0046
0.5 0.0165
1.0 0.0313
1.5 0.0462
2.0 0.0610
P 0.004 0.0008
0.01 0.0012
0.04 0.0031
0.07 0.0050
S 0.002 0.0016
0.01 0.0022
0.04 0.0045
0.06 0.0061
Cr 0.1 0.0093
0.5 0.0174
1.0 0.0275
1.5 0.0377
2.0 0.0478
Ni 0.1 0.0063
0.5 0.0173
1.0 0.031
1.5 0.0448
2.0 0.0585
Mo 0.1 0.0058
0.4 0.0173
0.8 0.0299
1.2 0.0413
Cu 0.08 0.0059
0.2 0.0118
0.5 0.0237
1.0 0.0404
W 0.1 0.0067
0.5 0.0248
1.0 0.0437
1.6 0.0643
V 0.04 0.0026
0.1 0.0041
0.4 0.0119
0.7 0.0197
Ti 0.01 0.0015
0.05 0.0039
0.1 0.0059
0.5 0.0155
0.9 0.0221
Al 0.009 0.0017
0.1 0.0061
0.5 0.0146
1.0 0.0212
1.5 0.0264
Nb 0.02 0.0045
0.1 0.0056
0.4 0.0102
B 0.001     0.0003
0.01     0.0004
Co 0.03 0.0050
0.1 0.0070
0.4 0.0155
As 0.007 0.0011
0.05 0.0026
0.2 0.0079
Zr 0.003 0.0006
0.01 0.0014
0.05 0.0041
0.16 0.0089
Sn 0.005 0.009
0.03 0.0016
0.1 0.0035
 
GB/T 24234-2009《铸铁 多元素含量的测定 火花放电原子发射光谱法(常规法)》
分析元素 含量百分比(%) 重复性(SD)
C 2.0     0.0473
2.8     0.0654
3.7     0.086
4.5     0.104
Si 0.45     0.0089
1.2     0.021
2.5     0.0419
4.0     0.0661
Mn 0.1 0.00525
0.5 0.012934
1.0 0.02254
1.5 0.0322
2.0 0.0418
P 0.05 0.00268
0.1 0.0055
0.3 0.0168
0.5 0.028
0.8 0.045
S 0.01 0.0031
0.03 0.00675
0.07 0.01412
0.12 0.02334
0.2 0.0381
Cr 0.1 0.00287
0.8 0.01134
1.5 0.01981
2.1 0.0271
2.9 0.0368
Ni 0.1 0.002114
0.5 0.0059
1.0 0.01063
1.5 0.01536
Mo 0.1 0.00299
0.5 0.0126
1.0 0.02453
1.5 0.0365
Al 0.05 0.003803
0.1 0.00538
0.2 0.00853
0.3 0.01168
0.4 0.01483
Cu 0.1 0.0027
0.6 0.0127
1.2 0.0246
2.0 0.0405
W 0.05 0.00494
0.1 0.00691
0.4 0.0187
0.7 0.0305
Ti 0.05 0.00343
0.1 0.00616
0.5 0.028
1.0 0.0553
Nb 0.05 0.0038
0.1 0.006535
0.4 0.023
0.7 0.0395
V 0.05 0.00253
0.1 0.00318
0.3 0.0058
0.6 0.0097
B 0.005 0.00136
0.01 0.00159
0.1 0.0058
0.2 0.0105
As 0.02 0.00242
0.05 0.00386
0.09 0.00579
Sn 0.01 0.0022
0.1 0.0058
0.2 0.0098
0.4 0.0178
Mg 0.005 0.0015
0.01 0.0029
0.05 0.0141
0.1 0.0281
La 0.01 0.00415
0.02 0.00862
0.03 0.0131
Ce 0.01 0.00363
0.05 0.00634
0.1 0.0081
Sb 0.01 0.0011
0.05 0.0052
0.1 0.0104
0.15 0.0156
Zn 0.01 0.0015
0.02 0.0022
0.035 0.0033
Zr 0.01 0.0020
0.02 0.00235
0.03 0.0027
0.05 0.0034
 
GB/T 11170-2008《不锈钢的光电发射光谱分析方法》
分析元素 含量百分比(%) 重复性(SD)
C 0.02 0.0029
0.08 0.0088
0.20 0.0208
Si 0.10 0.0103
0.50 0.0181
1.10 0.0298
Mn 0.15 0.0048
0.50 0.0127
1.00 0.0223
1.50 0.0309
2.00 0.0391
P 0.005 0.0021
0.010 0.0024
0.040 0.0038
S 0.10 0.0124
0.50 0.0568
1.10 0.1234
Cr 7.00 0.1246
10.00 0.1621
15.00 0.2186
21.00 0.2801
Ni 6.00 0.0937
10.00 0.1353
17.00 0.1981
Mo 0.075 0.0024
0.100 0.0030
0.500 0.0117
Al 0.02 0.0026
0.10 0.0050
0.80 0.0264
1.50 0.0477
2.00 0.0629
Cu 0.05 0.0038
0.10 0.0063
0.40 0.0179
W 0.05 0.0053
0.10 0.0068
0.70 0.0245
Ti 0.20 0.0124
0.60 0.0337
1.10 0.0585
Nb 0.05 0.0031
0.50 0.0174
1.00 0.0293
1.80 0.0456
2.50 0.0583
V 0.04 0.0037
0.20 0.0072
0.80 0.0205
1.50 0.0360
2.50 0.0582
Co 0.01 0.0020
0.10 0.0087
0.50 0.0381
B 0.002 0.0017
0.008 0.0026
0.015 0.0036
0.020 0.0043
As 0.002 0.0020
0.008 0.0024
0.015 0.0030
0.030 0.0041
Sn 0.005 0.0019
0.010 0.0023
0.030 0.0036
0.055 0.0052
Pb 0.005 0.0027
0.010 0.0032
0.020 0.0042
 
其他铁基程序技术验收指标
分析元素 含量百分比(%) 重复性(SD)
C 0.03 0.0060
0.1 0.0097
0.7 0.0413
1.0 0.020
3.0 0.060
4.0 0.15
Si 0.06 0.0048
0.1 0.0063
0.7 0.0186
1.0 0.020
2.0 0.030
4.0 0.15
Mn 0.1 0.0046
0.5 0.0165
2.0 0.0610
5.0 0.10
10.0 0.20
15.0 0.40
P 0.004 0.0008
0.01 0.0020
0.07 0.0050
0.2 0.010
0.5 0.030
S 0.002 0.0016
0.01 0.0022
0.07 0.0050
0.2 0.010
0.5 0.030
Cr 0.1 0.0093
1.0 0.0275
1.5 0.0377
5.0 0.0550
10.00 0.0917
21.00 0.1930
30.00 0.500
Ni 1.0 0.031
1.5 0.0448
6.00 0.1240
10.00 0.1486
17.00 0.1925
25.00 0.350
Mo 0.4 0.0173
0.8 0.0299
1.2 0.0413
3.5 0.10
5.0 0.40
10.0 0.60
Cu 0.08 0.0059
0.2 0.0118
0.5 0.0237
1.0 0.0404
2.0 0.080
4.0 0.20
8.0 0.40
W 0.1 0.0067
0.5 0.0248
1.0 0.0437
1.6 0.0643
5.0 0.30
10.0 0.50
15.0 0.70
20.0 0.80
V 0.04 0.0026
0.1 0.0041
0.4 0.0119
0.7 0.0197
1.5 0.0550
3.0 0.30
Ti 0.01 0.0015
0.05 0.0039
0.1 0.0059
0.5 0.0155
0.9 0.0221
Al 0.009 0.0017
0.1 0.0061
0.5 0.0146
1.0 0.0212
1.5 0.0264
Nb 0.02 0.0045
0.1 0.0056
0.4 0.0102
B 0.001 0.0003
0.01 0.0004
Co 0.03 0.0050
0.1 0.0070
0.4 0.0155
As 0.007 0.0011
0.05 0.0026
0.2 0.0079
Zr 0.003 0.0006
0.01 0.0014
0.05 0.0041
0.16 0.0090
Sn 0.005 0.0009
0.03 0.0025
0.1 0.020
Ca 0.001 0.0006
0.005 0.0008
0.010 0.010
Ce 0.002 0.0008
0.010 0.0020
0.050 0.0070
0.10 0.0095
Pb 0.003 0.0008
0.01 0.0020
0.05 0.0070
0.10 0.020
Sb 0.003 0.0008
0.01 0.0020
0.05 0.0070
0.10 0.020
0.50 0.080
Mg 0.003 0.0008
0.010 0.0020
若个别元素含量不在选定的标样含量范围内或经安装调试后其RSD、SD值超出允许值,双方应共同协商,分析问题并提出解决问题的办法。
验收合格后,双方代表在一式二份的安装验收单上签字确认。
注:对于客户提供样品作为标样来建立曲线的情况,由于客户标样均匀性无法保证、样品中杂质含量无法完全确定、样品提供商不具备国家标准物质生产资格,所以分析结果不能作为验收指标。