光谱仪在不锈钢回收领域应用 光谱仪工作原理

　　不锈钢在很多领域被广泛使用，因为它具有良好的耐腐蚀性能。尽管在不锈钢中都会有Ni元素，但真正起到耐腐蚀性能的元素是Cr铬、Mo钼,有时还有Cu铜。不锈钢的一个重要的特性就是它的抗腐蚀性能和能够达到高达800ºc力学强度。相比在这个高温下，低合金钢在高于650ºc时就已经失去了很好的强度和耐腐蚀性能。更多详情请的专家　　　　基于不锈钢的这一耐腐蚀和耐热特性，在压力容器的不同进程中，化工中用到的管道和涡轮，石油化工、造纸、电厂等领域都在大量使用不锈钢材料。根据不锈钢的特点可分成组　　

组	牌号	主要元素	特性
马氏体不锈钢	400系列; 410, 420	12-18% Cr;<1% C	极好的强度，磁性，可热处理
铁素体不锈钢	400系列	12-18% Cr;<0.2% C	磁性，韧性，成形性，冷工作提高强度
奥氏体不锈钢	200系列；300系列	17-25% Cr;8-25% Ni	高强度，高韧性；非磁性，可塑性
析出、淬火	17-4; 17-7, A286	17% Cr, Ni, Cu	热处理能获得zui佳性能
双倍	2205, 2207	22% Cr, 5% Ni, Mo	奥氏体+铁素体，高拉力，高强度，耐应力腐蚀

　　由于有大量的废不锈钢，不锈钢生产是一个非常有利润的业务。若没有不锈钢废料,世界上的不锈钢生产就会停止。手持式X荧光光谱仪能快速赢得。一个废料分类器每月可处理100吨的废料，一般在三个月内就可赚回投资。这些钱来自以下方面:　　　　回收短缺。花的价钱的人得到了材料（但是必须知道他买的是什么）　　　　回收升级。钢厂支付zui低保证金。如果在一堆不锈钢废料混有304，这堆废料中Ni含量在8-12%。废料需要分成两堆，一堆Ni含量在8-10%，另一堆Ni含量在10-12%，后面这堆Ni含量在10%时的要支付更高的价格。某些杂质元素会导致销售商受处罚。使用XRF手持式荧光光谱仪就可把这些杂质元素检测出来。　　　　不锈钢的价值主要来自于镍含量大约10%的这部分。钼含量在2%的更有特殊价值。以Ni含量在1%废不锈钢为例，这是一个废品经销商常见的。除了不锈钢废钢残渣用于不锈钢生产外，还有Cr铁废料,镍铁废料，碳钢和低合金钢废钢,锰铁废料和镍合金废料。　　　　在冶金过程不能减少的元素有P,V,Cu,W,Nb,Co,Sn,Pb和Ta。此外,在铸造中C和S也是不能减少的，所有这些元素都需要进行分析。废品经销商主要通过使用XRF手持式x射线荧光分析仪来分拣，然后在钢厂进行再次分拣。一个典型的情况是，不锈钢生产商会用手持式x射线荧光分析仪做粗略分类，然后就每个负载样品与实验室中的大型台式分析仪进行统计分析。更多详情请的专家　　　　处罚限制超过该废品的价格可以减少不锈钢废料中的杂质元素　　　　元素检出限元素检出限元素检出限　　　　P0.04%W0.1%Sn0.03%　　　　V0.2%Nb0.1%Pb0.002%　　　　Cu0.5%Co0.5%Ta0.2%

傅里叶变换红外光谱仪,简称为傅里叶红外光谱仪，同于色散型红外分光的试验方法，是基于对干涉后的红外光进行傅里叶变换的试验方法而开发的红外光谱仪；

主要由红外光源、光阑、干涉仪（分束器、动镜、定镜）、样品室、检测器以及各种红外反射镜、激光器、控制电路板和电源组成。可以对样品进行定性和定量分 析，广泛应用于医药化工、地矿、石油、煤炭、环保、海关、宝石鉴定、刑侦鉴定等领域。

工作试验方法

红外线和可见光一样都是电磁波，而红外线是波长介于可见光和微波之间的一段电磁波。

红外光又可依据波长范围分成近红外、中红外和远红外三个波区，其中中红外区（2.5～25μm；4000～400cm-1）能很好地反映分子内部所进行的各种物理过程以及分子结构方面的特征，对解决分子结构和化学组成中的各种问题*为有效，因而中红外区是红外光谱中应用*广的区域，一般所说的红外光谱大都是指这一范围。

红外光谱属于吸收光谱，是由于化合物分子振动时吸收特定波长的红外光而产生的，化学键振动所吸收的红外光的波长取决于化学键动常数和连接在两端的原子折合质量，也就是取决于的结构特征。这就是红外光谱测定化合物结构的理论依据。

红外光谱作为“分子的指纹”广泛的用于分子结构和物质化学组成的研究。

根据分子对红外光吸收后得到谱带频率的位置、强度、形状以及吸收谱带和温度、聚集状态等的关系便可以确定分子的空间构型，求出化学建的力常数、键长和键角。

从光谱分析的角度看主要是利用特征吸收谱带的频率推断分子中存在某一基团或键，由特征吸收谱带频率的变化推测临近的基团或键，进而确定分子的化学结构，当然也可由特征吸收谱带强度的改变对混合物及化合物进行定量分析。

而鉴于红外光谱的应用广泛性,绘出红外光谱的红外光谱仪也成了科学家们的重点研究对象.

傅立叶变换红外（FT-IR）光谱仪是根据光的相干性试验方法设计的，因此是一种干涉型光谱仪，它主要由光源（硅碳棒，高压汞灯），干涉仪，检测器，计算机和记录系统组成；

大多数傅立叶变换红外光谱仪使用了迈克尔逊（Michelson）干涉仪，因此实验测量的原始光谱图是光源的干涉图；

然后通过计算机对干涉图进行快速傅立叶变换计算，从而得到以波长或波数为函数的光谱图，因此，谱图称为傅立叶变换红外光谱，仪器称为傅立叶变换红外光谱仪。

小型近红外光谱仪的功能分析

小型近红外光谱仪从分光系统可分为固定波长滤光片、光栅色散、快速傅立叶变换、声光可调滤光器和阵列检测五种类型。

滤光片型主要作专用分析仪器，如粮食水分测定仪。由于滤光片数量有限，很难分析复杂体系的样品。

光栅扫描式具有较高的信噪比和分辨率。 由于仪器中的可动部件（如光栅轴）在连续高强度的运行中可能存在磨损问题，从而影响光谱采集的可靠性，不太适合于在线分析。

小型近红外光谱仪是具有较高的分辨率和扫描速度，这类仪器的弱点同样是干涉仪中存在移动性部件，且需要较严格的工作环境。

声光可调滤光器是采用双折射晶体，通过改变射频频率来调节扫描的波长，整个仪器系统无移动部件，扫描速度快。

但这类仪器的分辨率相对较低，价格也较高。随着阵列检测器件生产技术的日趋成熟，采用固定光路、光栅分光、阵列检测器构成的NIR仪器，以其性能稳定、扫描速度快、分辨率高、信噪比高以及性能价格比好等特点正越来越引起人们的重视。

在与固定光路相匹配的阵列检测器中，常用的有电荷耦合器件（CCD）和二极管阵列（PDA）两种类型，其中 Si 基 CCD 多用于近红外短波区域的光谱仪，InGaAs 基 PDA 检测器则用于长波近红外区域。

基于阵列检测器成功开发出了小型近红外光谱仪，包括实验室型和在线型仪器，光谱范围覆盖了整个近红外波段（700～2500nm），根据测量对象可以选择多种测量方式如透射、漫反射等，已在多家炼厂、科研单位和高校得到成功应用。

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