●由于X光管和探測(cè)器的幾何排布,臺(tái)式XRF光譜儀通??梢詼y(cè)量比手持儀器更厚的鍍層,更適合復(fù)雜
的多層鍍層應(yīng)用領(lǐng)域。
●對(duì)于不平整表面處理樣品,臺(tái)式XRF應(yīng)配備電動(dòng)樣品臺(tái),使儀器能夠掃描零件上的區(qū)域,從而提供平
均的厚度值。而手持設(shè)備由于光斑尺寸較大,因此能夠在單次測(cè)量中提供平均值。
不論及儀器的形狀因素或光圈技術(shù)。使用XRF技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)依據(jù)ASTM B568、ISO 3497和DIN 50987規(guī)定的鍍層分析。
毛細(xì)管光學(xué)系統(tǒng)與準(zhǔn)直器比較
臺(tái)式XRF光譜儀可用的光圈技術(shù)分為機(jī)械準(zhǔn)直器或毛細(xì)血管光學(xué)系統(tǒng)。具體選擇取決于零件或部件的尺寸以及需要分析的鍍層厚度。
準(zhǔn)直器
圓形和矩形準(zhǔn)直器適用于小至約100μm(4mil)的部件,并擁有多種尺寸,以優(yōu)化精密度和實(shí)現(xiàn)快速分析。部分手持式XRF分析儀中可提供約1-3mm光斑尺寸的準(zhǔn)直器。
毛細(xì)管光學(xué)系統(tǒng)
對(duì)于小于100μm(4mil)的部件以及納米尺度(微英寸)范圍內(nèi)的鍍層應(yīng)用領(lǐng)域,毛細(xì)管光學(xué)系統(tǒng)是最佳選擇。在聚焦毛細(xì)管光學(xué)系統(tǒng)中,特殊的玻璃管以錐形結(jié)構(gòu)聚集在一起。這種先進(jìn)的技術(shù)可實(shí)現(xiàn)最小的光斑尺寸,并聚集更多的X射線到測(cè)試點(diǎn),從而對(duì)更小測(cè)試點(diǎn)提供更好的精密度。
電磁感應(yīng)涂鍍層測(cè)厚儀
電磁感應(yīng)測(cè)厚儀使用磁感應(yīng)(磁性金屬基底上的非磁性鍍層)或電渦流(導(dǎo)電金屬基底上的非導(dǎo)電鍍層)技術(shù)測(cè)量0-3500um(0-140mil)范圍內(nèi)的有機(jī)鍍層(油漆環(huán)氧樹(shù)脂、聚合物)和陽(yáng)極氧化層的厚度。使用這類測(cè)厚儀進(jìn)行測(cè)量,將探頭直接接觸零件表面即可立即顯示結(jié)果。探頭可以直接與測(cè)厚儀的主體集成,也可以通過(guò)電纜連接至手持式或臺(tái)式測(cè)厚儀。使用臺(tái)式測(cè)厚儀可以與多個(gè)探頭相連,從而適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)合。此類測(cè)厚儀可專門使用任何一種技術(shù),或者將磁感應(yīng)和渦流結(jié)合至一臺(tái)儀器中以增加通用性。利用有針對(duì)性的不同的相敏電渦流,電磁感應(yīng)測(cè)厚儀還可用來(lái)測(cè)量其他鐵上金屬鍍層(如 Cr、Ni、Cu、Cd、Zn)。
電磁感應(yīng)測(cè)厚儀針對(duì)的樣品尺寸與XRF不同。如果說(shuō)XRF旨在用于測(cè)量小零件或大零件上的細(xì)小部件,則電磁感應(yīng)測(cè)厚儀旨在用于測(cè)量大于約5mm(0.2英寸)的零件。
電磁感應(yīng)測(cè)厚儀是XRF鍍層分析儀的絕佳補(bǔ)充儀器,可助力滿足包括ASTMB499、ASTME376和ASTM B244在內(nèi)的各種規(guī)格要求。
三 、基礎(chǔ)知識(shí):如何確保用戶的儀器正常運(yùn)行
常規(guī)儀器檢查
XRF分析儀有一種或多種方法以確保儀器硬件按預(yù)期正常運(yùn)行。一些監(jiān)控樣品可用干監(jiān)控X射線強(qiáng)度、探測(cè)器分辨率和探測(cè)器增益(探測(cè)器穩(wěn)定性的一種衡量參數(shù))等性能,當(dāng)儀器在測(cè)量監(jiān)控樣品時(shí)識(shí)別出微小變化,則可將儀器檢查的結(jié)果用干自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)并補(bǔ)償變化。如果發(fā)現(xiàn)重大偏差,則儀器將發(fā)出警報(bào),告知用戶應(yīng)聯(lián)系制造商尋求支持。在建議的時(shí)間間隔里執(zhí)行儀器檢查對(duì)干獲得可靠的的結(jié)果至關(guān)重要。如果執(zhí)行檢查的頻率較低,則測(cè)量結(jié)果可能會(huì)隨著時(shí)間的推移而發(fā)生偏離。如果檢查過(guò)干頻繁,則儀器可能會(huì)校正過(guò)度并產(chǎn)生誤差。制造商將就此議題提供指導(dǎo)方法。
驗(yàn)證校準(zhǔn)
在進(jìn)行常規(guī)檢查后,建議在測(cè)量任何零件之前提前驗(yàn)證校準(zhǔn),以確保儀器處干可控狀態(tài)??墒褂梅€(wěn)定的已知生產(chǎn)零件或參考材料(標(biāo)樣)完成該操作。參考材料是一種很好的選擇,因?yàn)樗鼈兪强勺匪莸摹Mǔ=ㄗh在使用儀器的當(dāng)天驗(yàn)證校準(zhǔn)。
認(rèn)證校準(zhǔn)標(biāo)樣
如果從經(jīng)認(rèn)證的機(jī)構(gòu)購(gòu)買標(biāo)樣則校準(zhǔn)標(biāo)樣會(huì)附帶一份校準(zhǔn)證書(shū),告知關(guān)干何時(shí)何地進(jìn)行認(rèn)證、已知數(shù)值以及標(biāo)準(zhǔn)厚度和成分的測(cè)量不確定性的信息。最好讓ISO17025認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室定期對(duì)校準(zhǔn)標(biāo)樣進(jìn)行重新認(rèn)證,以符合內(nèi)部質(zhì)量管理要求。這將確保校準(zhǔn)標(biāo)樣處干良好狀態(tài),并適合繼續(xù)使用,或者提醒用戶可能是時(shí)候更換此標(biāo)樣了。
校準(zhǔn)標(biāo)樣:薄膜或一體標(biāo)樣?
標(biāo)樣可能是在框架上安裝的單片薄膜或者在基底上鍍好的鍍層。兩者均可用,可按照具體用途對(duì)兩者加以選擇。在靈活性方面,薄膜具有優(yōu)勢(shì),因?yàn)橛脩艨梢葬槍?duì)不同電鍍應(yīng)用選擇標(biāo)樣薄膜,并將其放在任何基底上,以適應(yīng)多種校準(zhǔn)。一體化標(biāo)樣的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是,其更接近實(shí)際零件,由干各層緊密結(jié)合,不需要采用 XRF補(bǔ)償薄膜和基底之間的空氣間隙。一體化標(biāo)樣可能更堅(jiān)固,因?yàn)槠涫菍?shí)心件,而不是薄膜,薄膜存在刺穿或撕裂的風(fēng)險(xiǎn)。此外,在電鍍材料上金屬間形成中間金屬化層時(shí)薄膜標(biāo)樣也具有優(yōu)勢(shì)--因?yàn)楸∧?biāo)樣與基材分離,所以不存在上述邊界效應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。
儀器認(rèn)證
與每年保養(yǎng)或檢驗(yàn)汽車的原因類似,建議由制造商對(duì)XRF儀器進(jìn)行年度校準(zhǔn),以確保分析部件(如X射線管、探測(cè)器)、電子設(shè)備和機(jī)械部件按預(yù)期正常運(yùn)行。經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的工程師將檢查儀器,運(yùn)行診斷程序,進(jìn)行分析檢查,以及給XRF一個(gè)合格等級(jí)或者對(duì)可能需要注意的部件提出建議。
四、進(jìn)階層級(jí):可能引起誤差的事物