設(shè)備故障診斷 - 光譜儀器診斷
1．紅外光譜儀
(1)紅外光譜儀的原理
紅外光譜儀是利用物質(zhì)吸收不同波長的紅外輻射特性，對(duì)物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成進(jìn)行分析的儀器。紅外光譜儀通常由光源、單色器、探測器和計(jì)算機(jī)處理信息系統(tǒng)組成，根據(jù)分光裝置的不同，可分為色散型和干涉型。
每種分子都有由其組成和結(jié)構(gòu)決定的獨(dú)有的紅外吸收光譜，紅外光譜儀將一束不同波長的紅外射線照射到物質(zhì)的分子上，某些特定波長的紅外射線被吸收，形成這一分子的紅外吸收光譜，分析人員可以據(jù)此對(duì)分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和鑒定。
(2)紅外光譜儀的應(yīng)用
紅外光譜儀可以對(duì)化合物進(jìn)行鑒定和定量的分析，并對(duì)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、晶變、相變、材料拉伸與結(jié)構(gòu)的瞬變關(guān)系進(jìn)行研究。企業(yè)通常利用紅外光譜儀進(jìn)行設(shè)備油液的分析和監(jiān)測。
2．原子發(fā)射光譜儀
(1)原子發(fā)射光譜儀的原理
原子發(fā)射光譜儀是根據(jù)原子所發(fā)射的光譜來測定物質(zhì)的化學(xué)組成。不同物質(zhì)是由不同元素的原子組成，而原子是由一個(gè)結(jié)構(gòu)緊密的原子核和外圍繞著不斷運(yùn)動(dòng)的電子組成，每個(gè)電子處在一定的能級(jí)上，具有一定的能量。
在正常情況下，原子處于穩(wěn)定狀態(tài)，它的最低能級(jí)可使原子處于穩(wěn)定狀態(tài)，但當(dāng)原子受到外界能量（如熱能、電能等）的作用時(shí)，原子由于與高速運(yùn)動(dòng)的氣態(tài)粒子和電子相互碰撞而獲得了能量，使原子中外層的電子從基態(tài)躍遷到高能級(jí)上。原子的外層電子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，能量以電磁輻射的形式發(fā)射出去，形成發(fā)射光譜。
(2)原子發(fā)射光譜儀的應(yīng)用
原子發(fā)射光譜儀可以用于有色金屬、鋼鐵及其合金的分析；核工業(yè)產(chǎn)品的分析，包括核燃料、核材料等；化學(xué)化工產(chǎn)品的分析，包括化學(xué)試劑、無機(jī)材料、化妝品油類等。
3．原子吸收光譜儀
(1)原子吸收光譜儀的原理
原子吸收是指呈氣態(tài)的原子可以吸收由同類原子輻射出的特征譜線的現(xiàn)象?；鶓B(tài)（原子能量最低、特性最穩(wěn)定的狀態(tài)）原子吸收了能量，最外層的電子產(chǎn)生躍遷，從低能態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。當(dāng)輻射投射到原子蒸汽上時(shí)，女口果輻射波長相應(yīng)的能量等于原子吸收光譜儀子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)所需要的能量，就會(huì)引起原子對(duì)輻射的吸收，進(jìn)而產(chǎn)生吸收光譜。
原子吸收光譜是根據(jù)郎伯一比爾吸收定律來確定樣品中化合物的含量。各種物質(zhì)的元素都有特定的吸收光譜和摩爾吸光度，各種元素都將優(yōu)先吸收特定波長的光，因?yàn)槊糠N元素需要消耗一定的能量使其從基態(tài)變成激發(fā)態(tài)。
檢測過程中，基態(tài)原子吸收特征輻射，原子吸收光譜儀通過測定基態(tài)原子對(duì)特征輻射的吸收程度，從而測量被測物質(zhì)的元素含量。其具體過程是：儀器從光源輻射出具有待測元素特征譜線的光，然后被蒸汽中待測元素基態(tài)原子所吸收，最后由輻射特征譜線光被減弱的程度來測定試樣中待測元素的含量。
(2)原子吸收光譜儀的應(yīng)用
原子吸收光譜儀具有靈敏、準(zhǔn)確、簡便等特點(diǎn)，被廣泛地用于冶金、地質(zhì)、采礦、石油、輕工、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、衛(wèi)生、食品及環(huán)境監(jiān)測等方面的常量及微痕量元素分析工作。
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