ARL3460直读光谱仪基础知识培训

ARL3460光谱操作方法1 设置元素和通道1.1 【选择功能】/【仪器配置】/【仪器】【仪器通道】：设置谱线数。

/【状态】：选择激活的。

/【衰减器数】：选择无。

/【强度】：选择K脉冲。

/【分析启动按钮】：选择WinOE。

/【分析状态检查】：选择激活的。

1.2 【选择功能】/【仪器通道】/【设置仪器通道】【仪器谱线】：谱线数（1.1已选好）。

/【描述】：输入元素名称和波长。

/【通道名】：输入通道名称（例如：Fe/Fe1/Fe2/Fe3等），点击【OK】。

2 制作校准曲线2.1 【输入校准标样】选择【准备】/【分析】/【校准标样】选择【增加基体】：基体识别输入基体（例如：Cu/Fe/Al等）。

/【基体分组】：输入基体的分类（例如：黄铜/高合金钢/纯铝等。

）。

/选择【增加标样】：输入校准标样名称和号码。

/选择【增加通道】：点击通道（元素），选择增加并输入浓度值（化学百分率）。

/【标定值】：勾选是。

以上三个框的关系：【基体】（基体和分组识别）----【校准标样】（名称和编号）----【通道】（元素）。

2.2 【选择校准】/【校准样品工具】/【CSV输入校准标样】选择【使用分析程序】/【使用基体】/【元素表达/列或行】（分析时各元素纵向或横向排列）/点击【OK】。

输入【校准标样名称】/【编号】/【各元素的浓度值】（基体元素不输入）/点击【记录样品】/【退出】。

2.3 选择校准/校准标样测量以下上机看2.4 制作校准曲线选择【校准】/【MVR多元回归】。

点击【文件】/【选择分析程序】选择【干扰和分析通道】：执行校准标样测试任务后，所测校准标样名称和元素名称在列表框在（可用样品和可用元素）中列出。

/选择【可用样品和可用元素】的方法：双击可用样品和可用元素列表框中的可用样品名称和可用元素可用样品名称，它们将被复制到可选样品和可选元素列表框中。

如果不进行干扰校正通常可选元素列表框中只选择一个元素通道，同时单击分析元素按钮，被测元素名称旁会出现分析元素字样，可选多个元素通道，但干扰元素旁没有任何标记。

ARL3460光谱仪日常分析以及曲线建立方法第三章日常分析日常分析通常是指定量分析，主要包括狭缝定位（也较描迹）、标准化和浓度分析三部分操作，狭缝定位、标准化是浓度分析的前期准备工作。

一、狭缝定位（描迹）ARL直读光谱仪具有非常好的稳定性，，但受环境因素的影响，如温度的急剧变化，振动等等，狭缝位置会发生微小的变化。

因此需要用户根据自己的情况定期进行描迹检查。

元素的描迹检查元素出射狭缝与入射狭缝的相对机械位置，入射狭缝是用户仪器上所设置的全部元素（通道）所共用的。

入射狭缝的位置由扫描刻度盘的刻度来给出。

描迹检查所用样品要求被检查的元素含量适中。

狭缝定位有直接定位（Direct Profile）和积分定位（Integrated profile）两种方法，一般情况下选用积分定位（Integrated profile）。

在WinOE主界面下点击Initialisation→Integrated profile,如图1所示。

图1进入积分定位的菜单，如图2所示。

图2从图2中的Analytial Condition栏中用鼠标先选一种分析程序，如Profile。

Available Channels栏中是可供选择的元素（通道），通过双击或点击Insert按钮，将被选择的元素选入Selected Channels 栏中,该栏中总共可选入十各元素。

Start Dial position(0-100) 开始时的刻度盘位置，建议从平均位置（QA报告）中减去10个刻度来作为起始刻度。

如QA报告中平均位置为100，起始刻度输入100-10＝90，即从90的刻度开始扫描。

Step dial divisions步长刻度盘的刻度，一般设为2，即每步扫描刻度盘顺时针旋转的刻度为2。

Maximum number of steps(5-50)步长最大数，一般设为10-15，即有足够的步数来测量所有被选元素的描迹位置。

设置完毕以后，将样品放到激发台上，关好激发台门。

ARL直读光谱仪培训资料狭缝校正（描迹、定位）由于环境参数的变化，入射狭缝与出射狭缝的相对位置发生变化，可以通过转动扫描刻度盘进行校正。

仪器的狭缝漂移很小，但新机器建议用户每周检查一次，旧机器可以更长时间，一个月或更长。

当数据不稳定时,尤其是在刚做完飘移校正几个小时之内很快又飘移的情况下,我们强烈建议您做飘移校正前先做狭缝校正。

通常我们推荐用户使用integrated profile。

操作过程：从主菜单中Initialisation 中选择Integrated Profile。

出现下列界面。

从Analytical condition中选择一个分析条件（例如：FEGEN）。

从Available channel中选择通道，1至10个，最少1个最多10个通道。

选择时注意两条原则：1）所选通道尽量覆盖光谱仪所用波长范围。

2）所选元素在样品中的含量尽量高。

Selected Channel为选中的通道。

Start Dial Position(0-100): 90 ，设定描迹盘的起始描迹位置，以仪器的正确描迹位置为中心设置，例如如果中心位置在100，可以从90开始。

Step Dial Division: 2 ，描迹时刻度盘每次转动的距离。

设定为1，每次转动1格。

设定为2，每次转动2格。

设定为3，每次转动3格。

Maximum Number of Step[5-50]: 15 ，软件可以自动执行该步骤的最大次数。

可以在5-50之间选择。

设定好以上参数后，可以执行Start Profile。

根据提示设定好描迹盘的位置，摆放好样品，执行Start Next Step。

等相应元素的描迹位置在Profile Positions中出来后，点击Average Now。

记下Average Profile Position，将描迹盘位置设定在相应位置。

点击Exit退出。

软件将提示是否需要保存，根据具体情况确定是否保存。

在下列情况下需要进行狭缝校正（描迹、定位）：1）仪器运输、搬动后。

ARL 3460型直读光谱仪操作说明书一．使用前注意事项1.室内温度控制在22-27摄氏度，门窗一般不开，环境保持稳定且恒温，保持室内处于无尘环境；2.室内湿度控制在20%-80%以内，湿度太大时会影响试验结果；3.总电源开关有断电保护功能，应对自动跳闸，有保护仪器的功能；4.开机之前，先检查光谱仪各个开关是处于“开”或“关”什么状态。

如果是开，先依次关机，然后打开总电源开关，再开机；5.打开稳压器黑色开关后，首先检查输出电压是否为220±5V，其次检查指针是否稳定；6.开机必须严格按规定顺序开机，每个开关等待间隔15s左右启动下一个开关，关机按照开机的反顺序依次关机；7.电脑的开关机只受稳压器电源开关控制，与仪器5个开关无关；8.仪器完全冷却，需要一个稳定的过程，所以须在使用前8h开机，经常使用仪器，则仪器和空调24h开机；9.更换氩气瓶时，先用无水乙醇将氩气瓶出口擦拭干净，再打开点氩气将酒精挥发掉后，更换氩气；10.氩气瓶压强不得低于2Mpa，接近2Mpa时则须更换氩气，不使用仪器时，将气压表调到0.1Mpa或净化机打到暂停，节约氩气；11.更换氩气时，不能让空气进到净化机内；12.打开氩气总开关，将氩气气压调到0.25Mpa-0.3Mpa；13.制备后的样品，不能沾到水或油，以免影响测试结果，且严重时会引起火灾；14.开机后，点击F7查看仪器状态，有没有报警信息；15.样品需现用现制，以防影响测试结果；16.当仪器正面黄色罗盘不小心被转动，必须做完标准化，再进行定量分析；17.当标准试样用到一半时，应及时向我公司反映并请求订购。

二．样品的制备1.样品制备要求样品最小体积必须盖住激发台圆口，不能漏出氩气；最大体积必须能在激发台内放的开。

样品形状没有要求，不过一般为圆柱形居多。

试样尺寸要求：直径D：Ø20mm≤D≤Ø60mm；高度H：30mm≤H≤70mm。

2.样品制备过程取圆柱形铝棒样块，在锯床上锯成正方体，然后用无水乙醇清洗锯割好的样品、车床上的三爪卡盘、刀片等，去除油和杂质，防止干扰试验结果。

ARL直读光谱仪操作与维护一.原理原理图如下。

光谱仪原理图二.操作与维护由于此设备属进口设备，价格比较贵，所以我们在使用过程中一定要正确操作，试验完毕还需要维护和保养，在此我通过自己长时间的使用和学习，将自己总结的操作与维护规程写出来，供读者参考。

1.检测准备1.1检测人员必须持有相应的技术资质证，并按标准GB/T4336-2002进行。

1.2仪器使用前，应认真阅读说明书，并检查ARL3460是否完好。

1.3检测样品表面需干净，不能带油、水、漆、锈等杂质检测。

1.4开机应先通氩气再通电：连接99.999%的高纯氩，气瓶压力不低于1MPa，输出气压为0.3MPa。

连接220V电源，置开关状态为“I”，按屏幕旁边的“ON”键开机。

1.5在开机过程中，屏幕上出现非错误性提示，直接按屏幕上按钮“YES”通过，遇到错误信息需按说明书或者技术人员指示执行操作。

1.6开机后需等待仪器稳定后方可测量(温度计不闪烁并消失)，在等待仪器稳定这段时间里可以打磨试样，并通过探头上右边按钮“○←”或键盘上“Ctrl+F”键放气检查气体流量是否为4.5升/分。

2操作过程2.1开始测量：如果屏幕不在测量(Measurement)状态下则需按菜单(Menu)下选择测量(Measurement)菜单转换为测量状态，激发废样10次以上，再根据来样选择工作曲线(Select Mode)，选择成分与试样成分相近的标样进行偏差检查，如果偏差比较小(一般小数点后双零)就可以测量了。

在选择检测样品名称(Select )菜单下可以对检测样品输入新名称(Enter new name)。

2.2数据处理：每个试样测量结束后需选择偏差比较小的3次或3次以上测量结果，在结果(Results)菜单下对测量平均值进行打印(Print result)。

2.3关机：关机应先关闭氩气，再在屏幕上选择“OFF”或菜单( Menu)关机(Shutdown)，关机完毕后松开氩气瓶上减压阀，并将仪器电源开关置为“0”状态，断开电源，放置好工具和样品。

直读光谱仪培训教材一直读光谱仪的工作原理仪器的工作原理是基于原子发射光谱分析的基本原理:组成物质的各种元素被光源激发，会发射出各自的特征光谱，光谱线的强度与所属元素的含量有一定的函数关系，如果测量出各元素谱线的强度值，即可计算出该元素在物质中的含量。

样品经激发产生的谱线，经出射狭缝照在其对应光电倍增管电阴极上，在高压电源作用下，将光信号转换成电信号——光电流，光电流强度和光谱强度成正比，积分电压与光电流的大小成正比，因此检测出积分电压的大小，就可表达出光谱强度的大小，并由工作曲线换算出元素的含量。

当某一能量施加到一个原子上时,一些电子就改变其轨道。

当这些电子返回到原来的轨道时,以某一一定波长的光形式恢复到精确的能量。

这是一种原子现象,因此它实际上不受原子化学或者结晶形式的影响。

举个例子, 这表示用仪器可以测定钢中的含硅量；但是在发现粗略表示出这种激发。

硅时不能得到硅形态的任何信息。

图2.1波长为λ的光子发射:供给能量+AEE2-E1 =h·v=h·c/ λ初始能量 E1 能量E2返回到能量E1图２.１ 激发原理图于是,一个含有几种不同元素的试样将产生由每种元素的特定波长所组成的光。

通过用一个色散系统将这些波长分开,我们可以测定存在哪一种元素和这些波长中每一种波长的强度,这些强度与这些元素的浓度成函数关系。

（用光电倍增管）测量这种发光强度，再用计算机处理这种信息 .我们就能决定有关元素的浓度。

二直读光谱仪的结构1）激发光源，给试样提供能量2）色-散装置，分离开不同的波长3） 电子装置，测量每一波长的发光强度4）计算机，处理测量值和控制仪器1 激发有2部份组成，光源和激发台光源是用于通过在样品表面和电极之间产生一个低压电弧进行分析时提供能量的。

激发台的用途是相对光谱仪中的光学设备可以重现的方式（同样的位置）来放置样品。

氩气激发台：为了避免空气与试样表面发生各种反应，因此在氩气气氛保护下在火花室内进行放电。

ARL3460直读光谱仪操作标准1开机前的准备⼯作：1.1环境条件：温度：16-30℃。

允许的最⼤温度变化：±5?C/⼩时湿度：相对20％-80％1.2注意事项：1.2.1除本岗位⼈员外，其它⼈员⼀律不得乱动设备，在发⽣故障时，应⽴即关闭电源，同时汇报班长。

1.2.2分析样品时应保持样品的清洁、防⽌污染。

1.2.3严禁在微机上私⾃安装与⼯作程序⽆关的软件，正在⼯作时，不允许在微机上进⾏其它操作。

1.2.4设备周围不得堆放杂物及易燃易爆物品。

1.3设备检查：1.3.1⼯具是否齐全（包括标样、电极刷、定距轨、常⽤备件等），设备、⼯具异常及时维护修理，⾃⼰解决不了的问题逐级上报。

1.3.2检查光谱仪净化机⼯作塔温度处于210℃-250℃净化状态，压⼒位于0.2 ⾄0.3 MPa 之间；是否有备⽤氩⽓：⽩班检查，防⽌中、夜班没有氩⽓可⽤（及时通知五⾦库备⾜氩⽓）；氩⽓瓶更换时，空瓶必须剩余1Mpa；检查⽓路，如有漏⽓现象，需重新安装线路。

1.3.3更换氩⽓出⽓⼝过滤器（⽩班2天⼀换）：把容器从它的⽀架上慢慢地拧下来，静置24⼩时；将备⽤的过滤器换上，注意进⽓管、出⽓管别插反；在清理时，让过滤筒留在容器中⾄少5分钟，让它与空⽓接触（过滤筒盛着⾦属粉尘，与空⽓中的氧⽓接触会着⽕）；⽤吸尘器清理滤筒和容器，滤筒很脏时更换；清理后所有部件都归原位。

1.3.4清理⽕花台（每班必做）：拧开螺丝，取下⽕花架；玻璃绝缘体取下之后，先⽤吸尘器清理它，再⽤脱脂棉清扫；取下O形密封圈，电极拔下来清扫，⽤吸尘器清理⽕花室；再⽤仪器⾃带的量规调整好电极⾼度；将所有部件放回原位置上，并⽤样品放到⽕花架上盖住分析孔。

1.4填写相关记录（温、湿度记录表；设备使⽤记录表等相关记录）。

2开机步骤：2.1开机顺序。

使⽤⼈员在确认满⾜开机条件后，可以开机，具体操作如下：稳压电源→开关⾯板（主电源→⽔泵→真空泵→电⼦板→负⾼压）→电脑→分析软件（OE-OXSAS）→氩⽓瓶（压⼒0.2-0.3MPa）→氩⽓净化机2.2启动光谱仪分析程序：双击计算机桌⾯上的OXSAS分析程序图标，进⼊分析主程序画⾯和系统登录画⾯。

ARL3460光谱仪操作规程ARL3460光谱仪操作规程一.开机(开机顺序不能颠倒,必须按顺序进行,否则可能损伤仪器):（一）.首先.打开稳压器开关；（二）.打开光谱仪背后开关，顺序由1-2-3-4-5，顺序不能乱，如下：1.打开光谱仪主电源开关即MAINS 16A；2.打开真空泵电源开关即VACUUM PUMP；3.打开水泵电源开关即WATER PUMP；4.打开电子板电源开关即ELECTRONICS；5.打开负高压电源开关即HVPS。

二.打开氩气,控制0.3MPa＞低压表压力＞0.2MPa；三.分析步骤:1.运行WinOE,进入分析程序；2.选择产品分析即单击Production/Analysis；3.选择分析项目中的浓度分析或直接按F2键即单击Analysis中的Concentration Analysis；4.选择相应分析任务即单击Change Task；5.把样品放在激发台上,车过的一面盖住激发孔,关上激发台门；6.输入样品编号,开始样品分析即单击Sample Details Ok；7.等待分析结果出来以后，换上另一个样品，继续一下一个样品分析即单击Analyse Again；8．分析过程中要经常用电极刷清理电极，用软布擦去激发台上的金属粉尘，以保证分析的准确性；9.一类样品分析结束,打印或存贮结果即单击Analysis complete；10.切换分析任务，或退出分析程序即Change Task或Exit。

四.关机（关机顺序同样也不能颠倒，它与开机顺序相反，即遵循“先开后关，后开先关”的原则）：1.关闭计算机；2.关闭负高压电源开关即HVPS；3.关闭电子板电源开关即ELECTRONICS；4.关闭水泵电源开关即 WATER PUMP；5.关闭真空泵电源开关即VACUUM PUMP；6.关闭光谱仪主电源开关即MAINS 16A；7.关闭稳压器开关；8.关闭气源。

五.打扫现场卫生。

说明：若无特殊情况（雷雨天或停电），光谱仪严禁频繁开关，在正常情况下光谱仪处于常开状态。

ARL3460直读光谱的操作方法一、开机顺序（从停电状态——工作状态）1. 首先打开磁力启动器开关（绿色按钮为开，红色为关）。

2. 打开稳压电源开关（向上为开，向下为关）。

3. 打开光谱仪电源，[如图4 5 1 2 3 打开顺序为1-2-3-4-5，其中“1”代表光谱仪的主开关；“2”代表真空泵开关；“3”代表循环冷却水泵开关；“4”代表电子系统开关；“5”代表高压系统开关]4. 打开电脑显示器开关。

5. 打开打印机。

6. 打开计算机主机开关。

二、关机顺序1.退出“WinOE”主菜单，关掉“WinOE”主程序（方法：用鼠标点击主菜单右上角的符号“×”）。

2.关闭计算机（方法：首先点击桌面左下角符号“start”，等弹出菜单后再点击菜单末尾的“Shut Down”项，最后点击下方“OK”按钮，既可关掉计算机主机）。

3.关闭显示器开关，关闭打印机开关。

4.关闭光谱仪开关（注意：反顺序关掉开关，依次为5-4-3-2-1）。

5.关掉稳压电源开关。

“ON——OFF”。

6.按红色按钮，关闭磁力启动器开关。

注意：如果从突然停电状态过渡到开机状态，应该注意以下几项（1）首先依照关机顺序依次关掉整个系统开关。

（2）等来电5—10分钟后，再依照开机顺序依次打开仪器的各个开关。

三、正常分析1.光谱仪最少要再开机4小时后才可以进行分析。

2.氩气一般要在分析试样前半小时通入。

3. 双击计算机界面上的“WINOE”在其后显示的页面中输入用户名和密码“ARL”，进入“WINOE”的分析菜单。

4.选择“Prod uction/Analysis”下的“Concentrion Analysis”,进入分析页面，通过点击“Change Task”（选择任务）按钮，例如选择“HRB335”点击“OK”按钮，回到分析页面。

5. 再点击“Select Program” （选择程序）按钮，选择需要的类型标准化程序（二者保持一致或者相对应的分析程序）例如也选择“HRB335”，点击“OK”确定后回到分析页面。

ARL直读光谱仪培训资料狭缝校正（描迹、定位）由于环境参数的变化，入射狭缝与出射狭缝的相对位置发生变化，可以通过转动扫描刻度盘进行校正。

仪器的狭缝漂移很小，但新机器建议用户每周检查一次，旧机器可以更长时间，一个月或更长。

当数据不稳定时,尤其是在刚做完飘移校正几个小时之内很快又飘移的情况下,我们强烈建议您做飘移校正前先做狭缝校正。

通常我们推荐用户使用integrated profile。

操作过程：从主菜单中Initialisation 中选择Integrated Profile。

出现下列界面。

从Analytical condition中选择一个分析条件（例如：FEGEN）。

从Available channel中选择通道，1至10个，最少1个最多10个通道。

选择时注意两条原则：1）所选通道尽量覆盖光谱仪所用波长范围。

2）所选元素在样品中的含量尽量高。

Selected Channel为选中的通道。

Start Dial Position(0-100): 90 ，设定描迹盘的起始描迹位置，以仪器的正确描迹位置为中心设置，例如如果中心位置在100，可以从90开始。

Step Dial Division: 2 ，描迹时刻度盘每次转动的距离。

设定为1，每次转动1格。

设定为2，每次转动2格。

设定为3，每次转动3格。

Maximum Number of Step[5-50]: 15 ，软件可以自动执行该步骤的最大次数。

可以在5-50之间选择。

设定好以上参数后，可以执行Start Profile。

根据提示设定好描迹盘的位置，摆放好样品，执行Start Next Step。

等相应元素的描迹位置在Profile Positions中出来后，点击Average Now。

记下Average Profile Position，将描迹盘位置设定在相应位置。

点击Exit退出。

软件将提示是否需要保存，根据具体情况确定是否保存。

在下列情况下需要进行狭缝校正（描迹、定位）：1）仪器运输、搬动后。

146军民两用技术与产品2015·9（下）以电流行波模量来实现接地线路故障判断，进而实现精准选线的方式是可行的，与此同时，这一选线方法能够适用于电流互感器安装的不同情况，同时还能够摒除以往选线方法下受中性点接地方式等的影响，进而实现精准选线。

6 总结综上所述，为了解决当前10KV 配电线路中单相接地故障的精准选线，以实现对配电系统线路故障的有效解决，本文以行波理论以及小波函数的原理为基础，通过对相应理论应用的阐述，构建了模拟仿真模型，进而以仿真列算验证了这一选线方法的可行性。

结果表明，在10KV 配电线路单相接地故障暂态电流行波选线上，其能够通过初始电流行波以及零模模极大值的判断等来实现精准且可靠的选线，进而能够满足当前不同情况下电流互感器故障的检测与保护工作，这就为提高供电质量、确保供电安全奠定了基础。

参考文献1 徐长发，李国宽.实用小波方法（第二版）[M].北京：华中科技大学出版社，20112 张艳霞，陈超英，赵杰辉等.配电网单相接地故障选线的一种新方法[J].电网技术，2010，12（09）：45-473 徐丙垠，李京，陈平等.现代行波测距技术及其应用[J].电力系统自动化，2009，11（04）：78-7804 艾斌，吕艳萍.基于小波模极大值极性的行波信号识别[J].电网技术，2010，15（23）：10-135 施慎行，董新洲，周双喜.单相接地故障行波分析[J].电力系统自动化，2013，4（15）：90-936 赵宏图.小波变换用于电力系统故障定位的理论和技术[D].四川大学，2011，6一、ARL 3460型直读光谱仪的工作原理、基本结构及主要参数1.工作原理ARL 3460型直读光谱仪的工作原理是用火花的高温使样品中各元素从固态直接气化并被激发而发射出各元素的特征光谱，用光栅分光后成为按波长排列的“光谱”，这些元素的特征光谱线通过出射狭缝射入各自的光电倍增管，光信号变成电信号，经仪器的控制测量系统将电信号进行模数转换，然后由计算机处理并打印出各元素的百份含量。