Мобильный спектрометр Минилаб СЛ

Оптический эмиссионный спектрометр «Минилаб СЛ» - первый отечественный спектрометр мобильного класса с выносным зондом-пистолетом для сортировки металла. Основное назначение – контроль и оперативное (за 20 секунд) определение марки металлов и сплавов на производственной площадке.

«Минилаб СЛ» - неприхотливый прибор. Размеры (55см*36,5см*29см) и вес (25 кг) прибора позволяют перемещать его на специальной тележке, в автомобиле и т. п. Предусмотрена работа от автономного источника питания. А результаты экспресс-анализа соответствуют результатам длительных и дорогостоящих лабораторных исследований.

Оптический эмиссионный спектральный анализ (ОЭСА) выгодно отличается от рентгенофлуоресцентного анализа, использующего энергодисперсионные детекторы, отсутствием источников ионизирующего излучения и возможностью анализа лёгких элементов: лития, бериллия, бора, углерода в стали, а также магния и алюминия в количествах менее 0,1 %. Без знания количественного содержания перечисленных элементов сортировка сталей и многих сплавов корректно не решается. Это приводит к безоговорочному преимуществу «Минилаб СЛ» над «рентгеновскими пистолетами».

• экспресс-анализ любого металла и сплава, сортировка;
• анализ состава крупных изделий без отрезания пробы;
• оперативная оценка процентного содержания дорогостоящих легирующих элементов при оценке стоимости вторичного металла;
• предотвращение путаницы деталей и заготовок при крупносерийном производстве;
• анализ шихты для контроля плавки;
• анализ состава и определение марки металла при разделке и утилизации морских судов, самолетов, других объектов.

«Минилаб СЛ» состоит из двух частей: оптико-электронного блока и зонда-пистолета. Они соединяются кабелем со световодом через специальный разъём. Прибор питается от сети переменного тока или от автомобильного аккумулятора. Спектрометр перемещается на подвижной тележке. На ней устанавливаются все составные блоки. Он работает с продувкой камеры аргоном (опционально - с продувкой воздухом).

К сведению: в прибор встроен корректор мощности, который позволяет ему работать при напряжении сети 180-240 В. Важными дополнением является гибкий столик, трансформирующий его в универсальный настольный прибор. Марку металла можно определить автоматически благодаря встроенной базе марок металлов и современному программному обеспечению.

1. Спектрометры могут работать непосредственно в условиях цеха, склада, на открытой площадке (до -10° С), что обеспечивается прочностью конструкции и применением промышленных мониторов, влаго- и пылезащищенных компьютеров, клавиатур, ударопрочного металлорукава, соединяющего пистолет с консолью, и других элементов.
2. Возможность анализа при нестабильном электропитании (за счет встроенного корректора мощности) или питании от автомобильного аккумулятора с подзарядкой во время перерыва в анализе.
3. Возможность встраивания компактного устройства очистки аргона.
4. Простая процедура включения и подготовки к работе. Спектрометр переходит в рабочий режим менее чем за 30 минут.
5. Встроенная база марок стали помогает оператору в определении марки по результату анализа, а также соответствия измеренного химического состава границам содержаний элементов отдельной марки. Марочник упрощает процесс контроля – указывает марку, показывает допуски и выход за пределы допусков, если какой-то элемент не вписался в рамки ГОСТа.
6. Единая калибровка на все марки стали с высокой точностью (инновационная разработка на основе алгоритма сотрудника компании В.А. Ловцюса для учета эффекта разбавления основы и влияния третьих элементов). Алгоритм обеспечивает надежный анализ высоколегированных сплавов (с содержанием легирующих элементов до 50%), в том числе и при анализе проб произвольного состава, при выплавке сложных сплавов.
7. Благодаря единой калибровке работа на спектрометре стала ещё проще и надёжней, так как отсутствует необходимость выбора группы марок и калибровки на каждую группу марок, переключения из одной группы в другую. После обучения оператор может уверенно и быстро проводить анализ образцов. Одна программа анализа на одну основу материала. Программное обеспечение автоматически пересчитывает результаты по калибровочным графикам, соответствующим типу материала.
8. Быстрая автоматическая коррекция программы анализа по одному эталону химического состава («на лету»). Возможность пересчёта результатов уже проведённых измерений сразу после коррекции программы анализа.
9. Группа компаний ООО «Спектральная лаборатория» как разработчик и производитель спектрометров обеспечивает доступный и оперативный сервис и поддержку, на складе всегда есть все необходимые расходные материалы и комплектующие.
10. «Минилаб СЛ» — это первый российский мобильный спектрометр, к 2022 году выпущено более 70 приборов, и они успешно зарекомендовали себя на десятках предприятий России и других стран.

Технические характеристики спектрометра "Минилаб СЛ"

Характеристика	Значение
Обратная линейная дисперсия	1,67 нм/мм
Регистрируемая область спектра	от 185 до 406 нм
Количество определяемых элементов	неограниченное, любые элементы
Минимальное время накопления спектра	0,015 с
Источник возбуждения спектров	низковольтная искра
Операционная система	Windows
Производительность спектрометра	до 800 анализов в смену
Возможность подключения внешних устройств	Ethernet, USB (принтер, «Flash»), LPT
Пистолет-зонд	воздух / аргон
Электрическое питание	(220+22-33)В (50±2) Гц
Система автономного электропитания: аккумулятор, выходное напряжение / емкость	12В / 74 А*ч
Потребляемая мощность, обжиг / ждущий режим	500 Вт / 100 Вт
Масса основного блока Пистолета	25 Кг /1,2 Кг
Диапазон температуры окружающей среды	от -10°С до +40°С

Примеры аналитических программ и диапазоны измеряемых концентраций спектрометра "Минилаб СЛ"

1. Аналитическая программа анализа медных сплавов

	min %	max %	Наличие ГСО		min %	max %	Наличие ГСО
Cu	Основа сплава			Zn	0,3	7.0	0.3-7.4
Pb	0.01	3.0	0.013-2.7	Sn	0.04	7,0	0.036-6.6
Al	0.04	11.00	0.038-10.5	Fe	0.05	4.0	0.05-1.44
Mn	0.005	3.0	0.005-2.9	Si	0.0020	5.00	0.029-4.65
P	0.006	0.03	0.006-0.026	Ni	0.05	3.00	0.046-3.15

2. Аналитическая программа анализа алюминиевых сплавов

	min %	max %	Наличие ГСО		min %	max %	Наличие ГСО
Al	Основа сплава			Mg	0.003	2.0	0.003-2.0
Si	0.03	9.0	0,03-8,8	Cu	0.0006	8.0	0.0006-7.86
Zn	0.007	2.00	0.007-1.77	Fe	0.042	1.5	0.042-1.38
Mn	0.001	1.0	0.001-1.0	Ni	0.004	0.7	0.004-0.64
Ti	0.008	0.3	0.008-0.25	Ga	0.006	0.03	0.006-0.023
Pb	0.001	0.2	0.001-0.225	Cr	0.001	0.23	0.0011-0.23
Be	0.0004	0.009	0.0004-0.009	V	0.002	0.006	0.0017-0.0058

3. Аналитическая программа анализа низко и среднелегированных сталей

	min %	max %	Наличие ГСО		min %	max %	Наличие ГСО
Fe	Основа сплава			C	0.0050	1.50	0.1-1.4
Si	0.08	3.00	0.85-1.25	Mn	0.08	2.00	0.085-1.25
Ni	0.08	5.00	0.078-3.93	Cr	0.01	3.00	0.011-2.62
Mo	0.05	1.00	0.051-0.88	Cu	0.009	0.4	0.0092-0.35
V	0.005	1.00	0.005-1.11	Ti	0.001	0.50	0.001-0.46
W	0.08	1.5	0.076-1.46	Nb	0.0200	2.00	0.017-0.21
Al	0.01	0.7	0.013-0.69

4. Аналитическая программа анализа чугунов

	min %	max %	Наличие ГСО		min %	max %	Наличие ГСО
Fe	Основа сплава			C	1,00	4.50
Si	0,1	4.00	0.1-3.93	Mn	0,15	2.3	0.15-2.3
Ni	0,1	0.3	0.1-0.3	Cr	0,04	0.3	0.04-0.3
V	0,02	0.5	0.02-0.5

5. Аналитическая программа анализа высоколегированных сталей

	min %	max %	Наличие ГСО		min %	max %	Наличие ГСО
Fe	Основа сплава			С	0.025	0.2	0.025-0.198
Si	0.2	1.0	0,207-1,07.	Al	0.008	1.0	0.008-0.86
Mn	0.3	2.0	0.301-1.95	V	0.1	2.0	0.095-1.87
Ni	7	12	6.99-12.17	Ti	0.1	2.0	0.078-1.97
Cr	15	20.0	15.28-19.7	Mo	0.02	2.0	0.016-2.00
Co	0.02	0.2	0.026-0.121

Программное обеспечение «GRAD SL» разработано в ГК «Спектральная лаборатория» для управления работой спектрометра и обработки результатов измерений на спектрометрах серии МСА, «Минилаб СЛ», «Титан СЛ» и др. и может быть использовано как для комплектации новых спектрометров, так и для модернизации спектрометров, выпущенных ранее.

  Состав       

• Блок управления режимами работы спектрометра, источника возбуждения спектра, аргонового блока, системы регистрации, системы термостабилизации.
•           Методическая часть для разработки методик анализа
•           Библиотека стандартных образцов
•           Регрессионный аппарат для расчета графиков
•           Блок для рутинного анализа
•           База данных по маркам металлов и сплавов
•           Архивная часть результатов измерений
•           Блок «МЕТРОЛОГИЯ» для автоматической подготовки данных для аттестации методик измерения и поверки спектрометра.

  Новое в ПО от ГК «СПЕКТРАЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ»

  1.    ПО имеет два уровня доступа:        

• для рутинного анализа. ПО рассчитано на лаборантов и страхует от простейших ошибок (автоматический ввод поправок, запись всех обжигов, проведенных лаборантом для последующего контроля и т.д.). Для обучения работе с этой частью ПО лаборанту достаточно 2-3 дней;
• для исследований и разработки методик анализа инженерами различной квалификации. Эта часть ПО предполагает ваше участие в адаптации ПО для решения задач. ПО существенно ускоряет процесс разработки методик анализа и позволяет повысить эффективность работы квалифицированных кадров.

  2.    ПО открыто для пользователя, представляет ему возможности как работы с существующими методиками анализа, так и редактирования и создания новых методик анализа самим пользователем, когда возникает задача, например, определения новых элементов или анализа новых материалов. Открытость позволяет заложить основы для создания единой компьютерной сети в рамках лаборатории, ЦЗЛ, завода или института с единой базой данных по химическому составу проб. ПО работает под управлением ОС Windows.

  3.    ПО даёт возможность удаленного доступа к прибору с целью диагностики, проверки качества спектров и результатов анализа.

  4.    При пуске спектрометра производится обучение работе с ПО, предлагается сервисное обслуживание приборов.

Новые возможности       

•           автоматический контроль сдвига спектра и его учет при обработке результатов анализа;
•           быстрый переход от анализа одного металла к анализу металлов с другими основами;
•           возможность за 1 обжиг сразу получать кривую обжига (зависимость от времени интенсивности любой аналитической линии, что позволяет сразу выбирать оптимальные времена обжига и экспозиции);
•           учет влияния разбавления основы, что особенно важно при анализе высоколегированных марок стали, сплавов с большим набором компонент;
•           единые калибровочные кривые для всех марок стали, включая и углеродистые, что позволяет уменьшить время рекалибровки и экономить рекалибровочные образцы;
•           использование в одновременном анализе сразу несколько различных линий сравнения;
•           установление раздельных времен обжига и экспозиции для каждого канала;
•           контроль продукции по маркам материалов и по нормам сходимости;
•           автоматический выбор модели системы регрессионных уравнений с учетом межэлементного влияния методом обобщенной шаговой регрессии с автоматическим или по указанию оператора введением вероятностей включения и              исключения влияющих факторов методом всех регрессий (алгоритм Хокинга-Лесли);
•           проверка качества выбранной модели, анализ остатков;
•           возможность одно- и двухточечной коррекции по интенсивностям для компенсации дрейфа графиков;
•           возможность коррекции по концентрациям (автоматический ввод поправок по СОПу или ГСО конкретной марки материала, одновременное хранение поправок по разным маркам);
•           удобную систему отбраковки ошибочных анализов (в том числе и отбраковку по отдельным элементам с сохранением данных по другим элементам в данной экспозиции);
•           вывод данных в любой удобной для пользователя форме на дисплей, печать, в том числе и на удаленный дисплей (дисплей в цехе);
•           легкость подключения в компьютерную сеть предприятия, а также непосредственно в цех;
•           хранение данных анализа в архиве с возможностью контроля качества работы операторов;
•           комплекс "МЕТРОЛОГИЯ" - автоматическую систему подготовки данных для определения метрологических характеристик (показателей сходимости, воспроизводимости, точности анализа) с назначением оперативных норм контроля и для подготовки данных для аттестации методик измерения и проведения поверки СИ.

  Мы надеемся, что наше программное обеспечение будет шагом вперед в развитии вашей лаборатории, ваших личных способностей, сделает работу удобной и безошибочной.

ВХОДНОЙ КОНТРОЛЬ

Быстрый и удобный анализ химического состава и определения марки металла или изделий из металла дает возможность установить соответствие сертификату. Особое важно определение углерода в стали. Это необходимо для определения марки и решения других задач. Встроенный марочник позволяет определить соответствие марке или группе марок. При этом отпадает необходимость отрезания пробы металла, транспортировки ее в лабораторию. Вы можете сделать анализ металла в машине или вагоне. Использование адаптеров позволяет проводить анализ состава и определение марки труб, стержней, проволоки, электродов для сварочного производства, мелких деталей, инструментов. Такие возможности мобильного спектрометра позволяют широко использовать его в машиностроительном производстве.

МАШИНОСТРОЕНИЕ

На машиностроительных предприятиях важно контролировать марки применяемого металла, и эта потребность часто возникает в ходе производства непосредственно в цехах. Применение спектрометра для анализа металлов позволяет избежать перепутывания металла, предотвратить брак, экономить материалы и энергоресурсы.

АНАЛИЗ НА СКЛАДЕ И МЕТАЛЛОБАЗЕ

Часто на предприятиях, металлобазах возникает задача определения марки обезличенного металла. Спектральный анализ с помощью анализатора металлов «Минилаб СЛ» позволяет быстро навести порядок на складе, определить состав и марки любого металла.

АНАЛИЗ ТРУБ И МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ

Строительные конструкции, материал трубопроводов, любых изделий из металла можно проанализировать с помощью спектрометра «Минилаб СЛ» на месте их расположения, при этом исключается необходимость разборки, отрезания пробы. Так при строительстве комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений и моста через Керченский пролив мостостроителями эффективно использовался оптический эмиссионный спектрометр «Минилаб СЛ» для определения марки металла и его химического состава.

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО

1.       Подготовка шихты

Спектрометр «Минилаб СЛ» удобен для разбраковки металлоотходов для подготовки шихты, что позволяет удешевить производство металла за счет уменьшения количества легирующих материалов. При этом анализ можно проводить непосредственно на шихтовом дворе без отрезания пробы для анализа и ее транспортировки в лабораторию.

2.       Анализ химического состава отливок

Выносной зонд-пистолет позволяет производить анализ готовой продукции, отливок любых размеров на месте расположения без отрезания пробы для анализа.

ТЕРМООБРАБОТКА

Пистолет на гибком кабеле спектрометра «Минилаб СЛ» даёт возможность проводить анализ крупногабаритных деталей, отливок перед термообработкой. Данные о химическом составе металла и его марки необходимы для выбора условий термообработки. Это позволяет предупредить брак, экономит электроэнергию и трудовые ресурсы.

НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Оптический эмиссионный спектрометр «Минилаб СЛ» имеет развитое программное обеспечение, позволяющее эффективно использовать его  в научных исследованиях и разработках, в том числе в разработках новых материалов, сложных сплавах. А тот факт, что программное обеспечение открыто, даёт дополнительные широкие возможности исследователям. При помощи анализатора вы можете снимать спектры, проделать качественный и количественный анализ наличия элементов в пробе, сравнивать спектры, выбирать оптимальные аналитические линии. Накопленные данные результатов анализа позволяют проводить статистические исследования технологических процессов и их влияние на конечный состав металла.