一、產(chǎn)品介紹

1. 檢測(cè)原理

本產(chǎn)品利用 X 射線熒光光譜(XRF)進(jìn)行樣品元素含量檢測(cè)，其原理是：當(dāng) X 射線照射至樣品上時(shí)， 樣品內(nèi)原子的內(nèi)層低軌道電子吸收能量并躍遷到外層高軌道 (如圖 1) ，此時(shí)在低軌道上產(chǎn)生空穴， 原子處于激發(fā)態(tài)；隨后外層高軌道的其它電 子迅速躍遷至內(nèi)層軌道空穴， 同時(shí)釋放相應(yīng)的原子能量的二次 X 射線熒光， 此時(shí)原子重新回到穩(wěn)定的基態(tài)；根據(jù)每種元素原子所釋放二次 X 射線的譜線位置和 強(qiáng)度， 即可區(qū)分元素的種類和含量， 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品中各類組成元素的同時(shí)定性和定 量分析。

2. 產(chǎn)品組成

(1) 軟硬件配置

整套 XRF 冶煉配料在線檢測(cè)系統(tǒng)包括檢測(cè)單元、 校準(zhǔn)單元、 電氣控制單元、上 位機(jī)、安裝支架以及用戶軟件。

硬件： 檢測(cè)單元包括 X 光管、 硅漂移探測(cè)器、真空腔室、鈹窗、準(zhǔn)直管、高壓 電源、真空泵、真空計(jì)、整形器等， 校準(zhǔn)單元包括六個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣、電控平移升降臺(tái)等， 電氣控制單元包括高速數(shù)字處理器、工控機(jī)、電磁閥、 PLC、光端機(jī)等。

軟件： 包括下位機(jī)分析控制軟件和用戶軟件，由 LabVIEW、Matlab、Visual Basic 及 Step 7 編制。

(2) 布局與結(jié)構(gòu)

本產(chǎn)品跨皮帶式安裝在輸送帶上，如圖 2 所示。

本產(chǎn)品中檢測(cè)單元的結(jié)構(gòu)如圖 3 所示， X 光管出射的初級(jí) X 射線經(jīng)準(zhǔn)直管準(zhǔn)直后，穿過鈹窗照射到樣品上，樣品被激發(fā)后輻射出其所含元素的特征熒光 X 射線， 特征 X 射線穿過鈹窗被硅漂移探測(cè)器 SDD 收集，采集到的信號(hào)再經(jīng)數(shù)字脈沖模塊處 理后輸出。真空泵和電磁閥可以使真空腔室的真空度維持在恒定值，真空度由真空計(jì) 測(cè)量。其中所使用的 X 光管為超低功率光管，功耗低、。

(3) 工作流程

系統(tǒng)整體運(yùn)行流程如下，UPS  電源通電后系統(tǒng)啟動(dòng)，散熱風(fēng)扇工作，綠色指示 燈先變亮， 當(dāng)打開軟件并確認(rèn)相關(guān)設(shè)置參數(shù)后系統(tǒng)會(huì)先對(duì)儀器進(jìn)行初始化和預(yù)熱。 系 統(tǒng)自檢后， 真空泵開始工作， 電磁閥開啟， 紅色指示燈亮起， 當(dāng)真空腔室的真空度到達(dá) 100 Pa 時(shí)， 電磁閥關(guān)閉， 真空泵繼續(xù)工作進(jìn)入保壓狀態(tài)， 此時(shí)高壓電源啟動(dòng)， X 光 管開始工作， SDD 探測(cè)器收集樣品中所含元素的 X 熒光信號(hào)， XRF 譜圖展現(xiàn)在下位 機(jī)顯示界面中， 當(dāng) XRF 檢測(cè)進(jìn)度條結(jié)束后， SDD 探測(cè)器和真空泵停止工作， X 光管 進(jìn)入低功耗狀態(tài)。 XRF 檢測(cè)完成后，橙色指示燈被點(diǎn)亮，除塵風(fēng)機(jī)啟動(dòng)并在短時(shí)間 內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。真空泵再次啟動(dòng)用來排出管路中的空氣， 4 s 后電磁閥接通，當(dāng)腔 室的真空度到達(dá) 100 Pa 時(shí)，電磁閥先關(guān)斷保壓，真空泵再停止抽氣，為接下來第二 次測(cè)量做好準(zhǔn)備。在這個(gè)過程中， 計(jì)算機(jī)根據(jù)得到光譜數(shù)據(jù)和分析模型計(jì)算出所檢測(cè) 樣品中多種元素含量， 并通過光纖遠(yuǎn)傳至集控室， 顯示在用戶軟件端界面上。 產(chǎn)品整 機(jī)無耗材、易操作、靈敏度高、測(cè)量精度高。

二、項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度

設(shè)備制造： 5 個(gè)月

安裝調(diào)試及驗(yàn)收： 1 個(gè)月