冶金分析，2017，37(10)：31-36
Metallurgical Analysis,2017,37(10):31-36
DOI:10. 13228/j. boyuan, issn1000-7571, 010111
火花放电原子发射光谱多功能光谱夹具的研究与应用
李德雄"，周西林·，王娇娜
（1.石家庄铁路职业技术学院，河北石家庄050041;2.重庆市计量质量检测研究院，重庆401123）
摘要：为了解决了目前光谱类具的单一性问题，研究并开发了多功能光谱央具，并将其用于火花放电原子发射光谱分析中。多功能光谱夹具是融合了传统的立式和卧式夹具的原理改进而成，通过合理的拆卸设计，完成棒、线、管、片材和球状样品的分析测试。根据卧式光谱央具的原理，可用于外径或宽度在1.0～10mm之间棒、线、管、片材样品分析；另外该夹具根据立式光谱夹具的原理，将圆球形样品借助不锈钢钢管、弹簧及螺检完成了向棒材样品转换，通过
定位板和V型板的定位，可用于外径在2.5～10mm之间钢球样品的测定。关键词：火花放电原子发射光谱；光谱夹具；多功能；应用
文献标志码：A
文章编号：1000-7571(2017)10-0031-06
目前，火花放电原子发射光谱仪是分析金属材料的快速定量分析仪器。该仪器广泛应用于冶金、机械及其他工业行业，特别是冶炼炉前的在线分析以及产品检验的应用，是控制产品质量的有效手段之一。在火花放电原子发射光谱分析中，要求样品必须满足以下3点：（1)样品分析面光滑平整，无气孔、夹杂、油污和氧化物；分析面大小必须完全覆盖激发孔，避免漏气；（2)被测定的样品要有足够的厚度，以保证在分析激发过程中不被击穿；（3)样品材料化学成分均匀，并保证样品和标准控样的金相组织一致。通过以上3点可知，火花放电原子发射光谱对样品要求除了内部化学成分均匀性以外，还对样品的外观形状提出了要求。当样品不能完全覆盖激发孔时，在无其他方法帮助的情况下，只能对样品钻取屑状样，采用湿法分析测定其化学成分，因此样品的外观形状对火花放电原子发射光谱分析起着至关重要的作用。
从几何学角度来讲，物体与平面接触的方式有 3种，即面接触、线接触和点接触2-3]。在大部分情况下，面接触样品可完全覆盖激发孔，可直接用光谱仪分析测试：但是少部分样品由于其接触面积小于激发孔面积，无法完全覆盖激发孔，是不能直接采用火花放电原子发射光谱测定的。如果经过车、铣、磨
收稿日期：2016-03-23
加工方式处理后样品仍不能完全覆盖激发孔，应设法增大样品分析面，改善样品与激发孔的密合度。增大样品分析面积的方法很多，常见的有压样法、镶嵌法和夹具夹持法。压样法和镶嵌法需要专用设备压样机和镶嵌机，本文在此不做详细介绍。夹具夹持法是借助光谱夹具来扩大分析面积的。光谱夹具是一个辅助工具，它可为面积小于激发孔的样品提供一个密闭的相对平面。由于它是一个密封体，可在光谱激发过程中保证样品在氩气气氛中进行。为了解决不规则样品的测定难题，研制了多功能光谱夹具，并将其用于不规则样品的火花放电原子发射光谱分析，结果满意。
1多功能光谱夹具示意图及其原理
光谱夹具的结构由夹具套、夹其本体、夹爪和对合内螺纹圈组成。夹具套的作用是提供一个密闭空间及相对平面，夹具中的本体、夹爪和对合内螺纹圈的作用是用来固定样品的。光谱夹具是夹具夹持法不可缺少的工具，根据工作原理可分为两类，一类是立式光谱夹具，可分析直径大于3mm的棒材或线材，见图1。另一类是卧式光谱夹具，可分析Φ(0.5～ 10）mm的棒线材和管材，见图2。立式夹具一般选择线材的断面作为分析面，属于面接触；而卧式夹具
作者简介：李德雄（1979一），男，讲师，硕士，研究方向：计算机控制及金属材料检测；E-mail;jsj99131163.com
"通讯联系人：周西林（1967一），男，高级工程师，主要研究方向为原子光谱分析方法的研究及应用；E-mail：zhouxilin999
@163.com
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