光电直读光谱仪的优缺点介绍
光电直读光谱仪使用中的误差分析_1
光电直读光谱仪使用中的误差分析发布时间：2022-01-19T08:45:46.351Z 来源：《防护工程》2021年30期作者：赵梦娜[导读] 光电直读光谱分析由于精度高、检出限低、分析迅速，在冶金、地质、机械、化工等领域都有极其广泛的用途，特别是在钢铁及有色金属的冶炼控制中具有极其重要的地位。
中国航发哈尔滨东安发动机有限公司黑龙江哈尔滨 150066摘要：近年来，随着科技的快速发展，我国的材料技术不断进行着革新和进步。
企业对材料化学的控制要求不断提高。
光电直读光谱仪能够快速、准确的进行分析和处理信息，成为当前研究的热点。
光电直读光谱仪是目前在国内外钢铁企业中应用最多精密分析仪器，它能实现产品或半成品化学成分的快速分析，重复性及稳定性好、可以用于多种基体分析、线性范围宽。
随着对分析结果质量控制要求的提高，仪器分析准确度和精确度问题日显突出。
本文就光电直读光谱仪在使用中产生误差的原因及控制措施展开探讨。
关键词：光电直读光谱仪；误差；措施引言光电直读光谱分析由于精度高、检出限低、分析迅速，在冶金、地质、机械、化工等领域都有极其广泛的用途，特别是在钢铁及有色金属的冶炼控制中具有极其重要的地位。
为了有效提高光谱分析工作的能力和水平，切实保证所分析产品的质量，有必要对光电直读光谱仪在检测中产生的误差原因进行分析，这将有利于掌握设备运转情况、控制标样、校准参数等对日常光谱分析的影响程度。
1工作原理光在与物质相互作用的过程中会导致物质内部原子和分子出现能级电子跃迁，这就使得物质对光的吸收、发射等在波长和强度上出现变化，利用此原理能够对物质进行检测分析。
光电直读光谱仪采用的是原子发射光谱分析法，工作原理是用电火花的高温使样品中各元素从固态直接气化并被激发而发射出各元素的特征谱线，每种元素的发射光谱谱线强度正比于样品中该元素的含量，用光栅分光后，成为按波长排列的光谱，这些元素的特征光谱线通过出射狭缝，射入各自的光电倍增管，光信号变成电信号，经仪器的控制测量系统将电信号积分并进行模数转换，然后由计算机处理，并打印出各元素的百分含量。
【光电直读光谱仪】光电直读光谱仪四个常见问题
【光电直读光谱仪】光电直读光谱仪四个常见问题1.光电直读光谱仪的结构简介作为一款光谱分析仪器，光电直读光谱仪是通过利用光电转换接收方法作多元素同时分析的发射光谱仪器。
常见光电直读光谱仪是由光源部分、聚光部分、分光部分和测光部分所构成。
其中光源部分使试样激发发光，然后通过聚光部分将发出的光聚集起来导入分光部分，然后分光部分再将光色散成各元素的谱线，而测光部分再用光电法测量各元素的谱线强度，将其测光读数换算成为元素养量分数表示出来，然后记录进行分析记录。
由于目前电感耦合高频等离子体光源在业内的使用较为广泛，因而光电直读光谱仪也愈发突出其使用价值。
以下依据网上资料，对常见光电直读光谱仪的结构进行简单介绍：1.光源发生器：用于光电光谱分析的光源发生器有火花发生器、电弧发生器和低压电容器放电发生器等。
2.光源的电极座：为了搭载块状试料、棒状试料和对极。
块状的电极座一般可以放入直径20 mm以上的平面试料，使用各种各样的样品夹具可以同时放入棒状试料、小型试料和薄板试料。
在真空光电光谱仪中，光源的电极座具有使用氩气气氛的结构，氩气流量可以由流量计和自动阀掌控。
3.聚光装置：由聚光透镜系统构成，其作用是收集光源的光，使其入射到分光系统。
在这个系统中，一般要求充分利用来自光源的光辐射，得到大的光强度的同时，充分发挥机器的功能，达到必要的辨别率。
通常，使用单透镜成像法、三透镜中心成像法、圆筒透镜成像法，使来自光源的光在准直透镜上成像。
4.分光器：由入射狭缝、分光元件和出射狭缝系统构成，进入入射系统的光用分光元件进行分光，用出射狭缝系统选择各元素的光谱。
由于铁的光谱线很多，所以推举使用大分散的分光元件。
分光器依据其内部是在真空下还是在非真空下，分为真空型和非真空型两种。
5.测光装置：由光电子倍增管、积分单元、记录器或指示器等构成。
内标线和分析线的光电子倍增管，将来自各自受光的出射狭缝的光变为电流，分别充电至积分电容。
光电直读光谱仪分析的误差分析
光电直读光谱仪分析的误差分析摘要：随着材料技术的快速发展，企业对材料成分控制有着越来越严苛的要求，而传统的化学方法分析有限、效率低下，显然不利于材料技术的顺利发展。
在此背景下，虽然光电直读光谱仪分析因弥补了化学分析方法的缺陷而被广泛应用，但也易受多种因素制约出现误差。
对此，本文研究了光电直读光谱仪分析的误差，并就其控制措施进行了探讨。
关键词：光电直读光谱仪分析；误差；分析结果在计算机、光电技术等的推动和支持下，光电直读光谱仪分析凭借其操作简单、准确度高、分析面广、速度较快等优势逐渐成为分析材料化学成分的主要方法。
可是在具体实践中，其易受仪器、环境、人为等干扰致使测量结果与材料实际成分不一致，或者多次测量结果不一致，因此研究其分析误差并予以有效解决，以提高分析结果的准确性十分必要。
1.光电直读光谱仪分析的误差分析光电直读光谱仪是指基于金属试样与电极之间发生的电弧或电火花放电，对其生成的辉线光谱予以光电测定，进而实现定量元素含量的分析方法。
相对而言，其有着速度快、灵敏度高、便于操作、分析范围广、误差小以及自动化程度高的显著优势，故冶金铸造、金属机械加工、建筑材料、石油化工等诸多领域均有所涉及[1]。
但光电直读光谱仪分析在实际使用中，所得分析结果与元素真实含量可能存在一定的误差，具体分析如下：1.1.系统误差分析系统误差即在试验条件一定的情况下，因单个或若干个因素以一定的规律发生作用而引发的误差，该值越小，分析结果就越正确。
实践分析，其与标准样品与分析试样不同的组织状态、含有第三元素、光谱标样自身误差、氩气不纯、工作条件变化、未知谱线重叠、电源电压、透镜、钨电极等诸多因素有关。
但经发现误差和找出原因后，可予以有效的校正或避免。
1.2.偶然误差分析偶然误差是指因相关因素发生随机波动而引发的可相互抵偿且无规律的误差，因其时大时小、时正时负，故其决定了分析结果的精密度。
经验表明，试样成分组织结构和分布不均、厚度较薄或太薄、表面平整度差、存在气孔或裂纹缺陷等均可能引发偶然误差。
浅谈光栅摄谱仪和光电直读光谱仪的优缺点
浅谈光栅摄谱仪和光电直读光谱仪的优缺点【摘要】科学技术的进步带动着社会的发展，工业领域中应用着许多先进的技术。
这些技术借助于仪器得以准确的体现物质的成分以及含量，便于人们进行深入的认识和研究。
许多金属在工业中都有重要的作用，现代工农业对金属的需求量加大，对矿区的开采同时增加，通过科学的方法检测物质的成分及含量显得十分的必要。
科学的测量可以定性定量的分析物质的特性，是我们判断物质的价值，做出正确的决策的重要依据。
现代科学发展迅速有许多仪器被利用到了实际工作中，光栅摄谱仪就是检测物质成分含量的仪器，随着科学的进步，该仪器得到完善演变为光电直读光谱仪。
下面我们就来详细地论述光栅摄谱仪和光电直读光谱仪各自的原理、特点，并比较他们的优缺点，为实际工作提供一些借鉴和参考。
【关键词】光栅摄谱仪；光电直读光谱仪；优缺点0.引言分析物质的成分有助于我们理解自然界，更有助于我们日常的生产活动，只有清楚分析物质的成分，才能对物质进行合理的使用，并对物质进行必要的提炼和结合。
地质学、机械工业、化工产业等更多的涉及到物质成分以及含量，地质学中对物质的含量做出准确的分析可以帮助我们认识到矿区的价值，为我们决定各种金属的提炼方法做出重要的依据；机械工业中对物质成分的分析可以建造生产生活所需的物品，并检测物质的质量；化工产业中对物质的正确认识才可以正确配比，产生期待的物质。
现代的科学技术水平不断的提高，科学理论不断的深入，各个领域中引进多种先进的技术的同时创造出许多辅助使用的仪器。
这些仪器根据物质的物理特性或者化学特性进行设计，通过可观测的现象的变化或者具体数据的显示来得出研究结论，有助于我们正确认识事物，做出适当的决策。
检测物质成分中光栅摄谱仪就是一种很重要的仪器，曾被使用在众多领域，带动了经济的发展，但随着社会的发展，其缺点越来越明显，这种仪器不能适应时代的要求而逐渐的被光电直读光谱仪所取代，虽然后者也有一些缺点但是目前最为准确可靠方便的仪器，下面我们就来详细的论述这两种仪器的具体情况：1.光栅摄谱仪光栅摄谱仪仪器利用平面反射式光栅分光研究物质的成份和含量，主要用于金属合金（包括矿物井石）的日常定性定量分析，纯金属和材料的杂赞同鉴定，与各种附件配合，用作激光微区分析、记录闪光和弱光现象。
直读光谱仪类型及优缺点对比
直读光谱仪类型及优缺点对比直读光谱仪（also known as dispersive spectrometer）是一种利用光的折射、干涉和衍射原理进行光谱分析的仪器。
通过将光线通过色散元件，如晶体或光栅，分散成不同波长的光束，并通过调整传感器位置来捕捉和衡量各波长光的亮度，从而生成光谱图。
直读光谱仪可用于许多领域，如化学分析、物质鉴别和药物研发等。
光栅型光谱仪是一种广泛使用的直读光谱仪。
它通过使用具有许多平行的刻纹的光栅，将入射的白光通过色散成不同的波长，然后使用一个光电探测器来测量不同波长的光强度。
光栅型光谱仪的主要优点包括：1.解析度高：光栅型光谱仪具有较高的光谱分辨率，可以更准确地确定不同波长的光。
2.灵活性高：光栅可以轻松地旋转和更换，可以适用于不同波长范围的光谱分析。
3.光学系统简单：光栅型光谱仪的光学系统相对简单，易于维护和操作。
尽管光栅型光谱仪有许多优点，但也存在一些缺点：1.入射光损失：由于色散元件的设计，光栅型光谱仪在入射光中会有一定的光亮度损失。
2.波长范围受限：光栅型光谱仪的波长范围受制于所使用的光栅类型和波长的选择。
3.机械动作：光栅的旋转和更换需要机械部件，有一定的机械故障风险。
另一种常见的直读光谱仪类型是棱镜型光谱仪。
它使用透镜和棱镜将入射光分散成不同波长，并通过光电探测器测量光强度。
棱镜型光谱仪的主要优点包括：1.单色能力强：棱镜型光谱仪能够提供较高的亮度和良好的单色性能，适用于高要求的应用。
2.效率高：棱镜型光谱仪通常具有较高的光利用率，可以更有效地捕捉和测量光信号。
3.，光路简洁：棱镜型光谱仪的光学系统相对简洁，易于校准和操作。
然而，棱镜型光谱仪也存在一些缺点：1.解析度相对较低：相对于光栅型光谱仪，棱镜型光谱仪的光谱分辨率较低，不能提供与之相当的精确性。
2.设计复杂：棱镜型光谱仪的设计相对复杂，需要更复杂的校准和调整。
另一种直读光谱仪类型是FT-IR光谱仪，采用傅里叶变换红外技术。
光电光谱分析仪器的缺点 分析仪是如何工作的
光电光谱分析仪器的缺点分析仪是如何工作的光电光谱分析仪器的不足之处是它仍是一个相对的分析方法，试料构成、结构状态、激发条件等难于完全掌控，一般需用一套相应的标准样品进行匹配，使光电光谱的应用受到确定的限制，另外光电光谱分析法也仅适用于金属元素及非金属元素的成分分析，对元素的价态的测量仍无能为力，有待于其他分析方法搭配使用。
光电光谱分析在物理学、化学、生物学等基础学科以及冶金、地址、机械、化工、农业、环保、食品、医药等领域都有其广泛的用途。
特别是在钢铁及有色金属的冶炼中掌控冶炼工艺具有极其紧要的地位，而在地质系统找矿、环保、农业、生物、样品中微量元素的检测，高纯金属及高纯试剂中痕量杂质的测定以及状态分析方面，光电光谱法都是具有相当有效的一种分析手段，是其他方法无法取代的。
工作原理光谱分析仪的分析原理是将光源辐射出的待测元素的特征光谱通过样品的蒸汽中待测元素的基态原子所吸取，由发射光谱被减弱的程度，进而求得样品中待测元素的含量。
它符合郎珀—比尔定律A= —lg I/I o= —LgT = KCL 式中I为透射光强度，I0为发射光强度，T为透射比，L为光通过原子化器光程由于L是不变值所以A=KC。
物理原理任何元素的原子都是由原子核和绕核运动的电子构成的，原子核外电子按其能量的高处与低处分层分布而形成不同的能级，因此，一个原子核可以具有多种能级状态。
能量低的能级状态称为基态能级（E0=0），其余能级称为激发态能级，而能低的激发态则称为激发态。
正常情况下，原子处于基态，核外电子在各自能量低的轨道上运动。
假如将确定外界能量如光能供应应当基态原子，当外界光能量E恰好等于该基态原子中基态和某一较高能级之间的能级差E时，该原子将吸取这一特征波长的光，外层电子由基态跃迁到相应的激发态，而产生原子吸取光谱。
电子跃迁到较高能级以后处于激发态，但激发态电子是不稳定的，大约经过10^—8秒以后，激发态电子将返回基态或其它较低能级，并将电子跃迁时所吸取的能量以光的形式释放出去，这个过程称原子发射光谱。
光电直读光谱仪测定钢中元素
光电直读光谱仪测定钢中元素由于我国材料技术的发展，工业企业对材料化学成分的控制要求越来越高。
但企业所沿用的传统的化学分析方法分析速度慢，分析范围小，不能满足现代化的要求。
而光电直读光谱仪以分析速度快、准确度高、操作简单、分析范围广等优点正在取代化学分析法。
标签：原理；方法；精密度；准确度1 工作原理采用原子发射光谱分析法，将块状样品作为一个电极，用光源发生器使样品与对电极之间激发产生光辐射，并将光辐射引入光栅分光计分解为特征线状光谱，用光电倍增管对特征光谱进行光电测量，根据用标准样品制作、校准的工作曲线求出样品元素的含量。
2 实验部分2.1 仪器选择检测仪器选用PDA7000光电直读光谱仪；试样加工选用MY-400B 磨样机2.2 实验条件砂纸粒度60-80目；氩气纯度≥99.998%；氩气压力0.3±1Mpa；光室温度40±1℃；真空度>0.8pa；室温23±5℃；室内湿度<80%。
2.3 试样的制备样块在磨样机上以60-80目砂纸磨制出测试面，要求测试面平整、纹理清晰无交叉、无气孔、无夹杂、无裂纹、无油污，并水冷至室温。
2.4 工作曲线的制作标样用与试样相同的方法进行磨制和冷却，选择中低合金钢分析程序，以基体元素Fe为内标元素，以分析元素的绝对强度与内标元素的绝对强度比制作工作曲线。
2.5 试样的测试先用标样进行标准化和相应的类型标准化，以校准仪器漂移带来的系统误差。
再测试试样，删除扩散放电的分析数据，保留浓缩放电的分析数据。
3 结果与讨论3.1 精密度试验对同一样品重复测定10次，结果见表1。
3.2 准确度试验对样品进行测定，与化学方法测定值进行比较，结果见表23.3 与化学分析法相比较，光电直读光谱仪具有的优势（1）光电直读光谱仪同时分析多个元素，3分钟内报出所有分析数据，而化学法单项测定，每项至少需要15分钟。
（2）光电直读光谱仪测定范围广，例如中低合金钢曲线测定范围：C，0.0008-1.18；Si，0.001-4.16；Mn，0.001-2.08；P，0.001-0.131；S，0.0007-0.070；Cr，0.0077-4.47；Ni，0.001-6.03；Cu，0.0064-0.999。
光电直读光谱仪培训资料
光电直读光谱仪培训资料一、光电直读光谱仪的基本原理光电直读光谱仪是一种用于光谱分析的仪器，通过测量不同波长下样品吸光度的变化来确定样品的化学成分。
其基本原理是利用光电二极管（photodiode）或者CCD（Charge-coupled device）等光敏器件实现光线的接收和处理，然后通过信号放大和数字化转换，最终得到样品在不同波长下的吸光度数据。
二、光电直读光谱仪的操作步骤1. 打开光电直读光谱仪的电源，并等待仪器初始化。
2. 调节仪器的波长范围和分辨率，根据样品的特性选择合适的测量条件。
3. 准备好待测样品，将其置于样品室内，并关闭样品室的盖子。
4. 点击仪器上的测量按钮，开始进行样品的光谱测量。
5. 测量完成后，保存测量数据，并对数据进行分析和处理。
三、光电直读光谱仪的应用领域光电直读光谱仪主要应用于化学、生物、药物、环境等领域的光谱分析。
它可以用于快速测定样品的成分、浓度、纯度等参数，广泛应用于科研、实验室分析、工业生产等领域。
四、光电直读光谱仪的优势1. 高灵敏度：光电直读光谱仪采用高灵敏的光敏器件，具有较高的信噪比和测量精度。
2. 宽波长范围：光电直读光谱仪可以覆盖较宽的波长范围，适用于不同波长下的光谱分析。
3. 快速测量：光电直读光谱仪可以在较短的时间内完成样品的光谱测量，提高工作效率。
五、光电直读光谱仪的注意事项1. 在使用光电直读光谱仪之前，需要对仪器进行校准和标定，以确保测量结果的准确性。
2. 使用过程中要注意样品的处理和准备，避免对仪器产生污染或损坏。
3. 定期对光电直读光谱仪进行维护和保养，延长仪器的使用寿命。
光电直读光谱仪是一种非常重要的光谱分析仪器，具有高灵敏度、快速测量和宽波长范围等优点，广泛应用于科研、实验室分析和工业生产中。
掌握光电直读光谱仪的操作技能和注意事项，对于准确、高效地进行光谱分析具有重要意义。
六、光电直读光谱仪的实验操作示例为了更好地了解光电直读光谱仪的实验操作，下面以测量DNA溶液的光谱为例进行详细的实验操作步骤：1. 准备工作a. 打开光电直读光谱仪的电源，等待仪器初始化完成。
直读式光谱分析仪2篇
直读式光谱分析仪2篇第一篇：直读式光谱分析仪直读式光谱分析仪是一种利用光的波长和强度信息分析物质成分的高级仪器。
它通过将物质样品与光线作用，将光谱信息转化为电信号，再利用电路系统进行数字化和运算，最终通过计算机显示或打印出结果。
下面就让我们来了解一下这种高级仪器的工作原理和应用。
一、工作原理直读式光谱分析仪的工作原理基于物质材料与光线的相互作用，它利用材料吸收、透过、反射光线时所表现出的不同特性，获得物质性质的信息。
该仪器主要由两部分组成：光源和光谱仪。
光源会发出一束光线，然后经过分光器进行分光，将分散后的白光照射到待处理的样品上，样品会吸收不同波长的光线，产生吸收光谱。
光谱仪会将吸收光谱转换为电信号，再将信号转换为计算机所能读取的数字信号，最后通过计算机进行数据处理和结果输出。
二、应用领域直读式光谱分析仪的应用非常广泛，涉及生命科学、材料科学、环境科学、冶金工业等诸多领域。
下面简要介绍其中的几个领域及其应用。
1. 生命科学领域直读式光谱分析仪在生命科学中的应用非常广泛，可以用来分析氨基酸、核酸、蛋白质、激素和药物等小分子化合物，并进行荧光免疫分析试验、酶标准分析、药物代谢分析等。
2. 材料科学领域直读式光谱分析仪在材料科学中的应用也非常广泛，可以用来研究材料的光谱特性，如红外光谱分析、可见光谱分析、紫外光谱分析等。
可以在材料表面附着各种物质，如涂层、膜、正离子注入等，从而改变其电学、磁学、光学等性质，实现材料的优化设计。
3. 环境科学领域直读式光谱分析仪在环境科学中的应用也很广泛，可以用于分析水、空气和土壤等样品中的各种污染物，如金属离子、有机物、重金属、无机盐和药物等。
而且，该仪器还可以进一步用于相关工程领域中的土壤改良、大气污染治理等。
4. 冶金工业直读式光谱分析仪在冶金工业中也很受欢迎，可以用来分析和控制钢铁生产中的成分和质量，包括碳化物、非金属夹杂物、硫和磷等。
而且，在其他行业领域，直读式光谱分析仪还可以用于食品质量检测、生产工艺监测等方面。
直读光谱仪的特点有哪些呢
直读光谱仪的特点有哪些呢1.高分辨率：直读光谱仪通常采用光栅、衍射光栅或光栅和干涉滤波器的结合，能够提供更高的分辨率。
这意味着可以更精确地识别和分析不同波长的光信号，有助于提高光谱检测的准确性和可靠性。
2.快速测量速度：由于直读光谱仪采用了高分辨率的光栅或其他光学组件，可以快速地获取整个光谱范围内的数据。
相对于传统的光谱仪需要逐点扫描的方式，直读光谱仪能够极大地提高测量速度，适用于需要大量重复测量或实时监测的应用。
3.灵敏度高：直读光谱仪采用了先进的光学元件和检测器，可以提供更高的灵敏度和信噪比。
这使得直读光谱仪在低光强条件下的测量表现出更好的稳定性和准确性。
4.多通道测量：直读光谱仪通常具有多个通道，可以同时测量不同波长范围内的光信号。
这一特点使得直读光谱仪在多样品检测或多组分分析时更加方便快捷。
5.广泛的应用领域：直读光谱仪可用于多种物质的光谱分析，包括化学、生物、环境和材料等领域。
无论是药物分析、环境监测、食品安全检测还是新能源材料研究，直读光谱仪都具有广泛的应用前景。
6.易于使用和操作：直读光谱仪通常具有友好的用户界面和易于操作的功能。
不需要高级的光学或分析学知识，普通用户也可以轻松进行样品的测量和分析。
这使得直读光谱仪成为实验室和工业现场中常用的光谱分析工具。
7.可靠性和稳定性：直读光谱仪具有高度稳定的光学和电子元件，能够在长时间连续工作的情况下保持准确和稳定的测量性能。
这是因为它们通常具有温度和光路稳定性控制系统，可以减少环境变化对测量结果产生的干扰。
总结起来，直读光谱仪具有高分辨率、快速测量速度、高灵敏度、多通道测量、广泛的应用领域、易于使用和操作、可靠性和稳定性等特点。
这些特点使得它成为现代光谱分析和光谱检测领域中的重要工具，并广泛应用于科学研究、工业生产和质量控制等领域。
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二、光电直读光谱仪的缺点：
1.出射狭缝固定，能分析的元素也固定，也不能利用不同波长的谱线进行分析；
2.受环境影响较大，如温度变化时谱线易漂移，现多采用实验室恒温或仪器的光学系统局部恒温及其他措施；
3.价格昂贵。
光电直读光谱仪是分析黑色金属及有色金属成份的快速定量分析仪器。光电直读光谱仪可广泛应用于冶金、机械及其他工业部门品质量的有效手段之一。
一、光电直读光谱仪的优点：
1.分析速度快；准确度高，相对误差约为1%；适用于较宽的波长范围；
2.光电倍增管对信号放大能力强，对强弱不同谱线可用不同的放大倍率，相差可达10000倍，因此它可用同一分析条件对样品中多种含量 范围差别很大的元素同时进行分析；