日立手持式光譜儀冰天雪地里的“鋼鐵檢測俠”

寒冬三月，在素有冰城之稱的哈爾濱，****個鋁鎂合金企業(yè)——東北輕合金有限責(zé)任公司（原東北輕合金加工廠，以下簡稱東輕）有條不紊地運行著。東輕每年設(shè)計生產(chǎn)各種合金材料8.25萬噸，每天各種合金材料吞吐量很大，快速檢測合金中元素含量也成為東輕生產(chǎn)線的一項重要任務(wù)。如今，在東輕熔鋁生產(chǎn)線，來了一位“鋼鐵檢測俠”，那就是日立分析儀器的手持式LIBS激光光譜儀—Vulcan Expert，這位“鋼鐵檢測俠”憑借其“一秒鐘即可獲得分析結(jié)果”及“低溫不死機”的本領(lǐng)，提高了生產(chǎn)現(xiàn)場合金測試效率，節(jié)約了大量的人力物力成本。

小編有幸采訪到東輕熔鋁生產(chǎn)線技術(shù)負責(zé)人工程師，聽工程師介紹“鋼鐵檢測俠”是如何為生產(chǎn)現(xiàn)場產(chǎn)品質(zhì)量控制工作帶來福音的。

東輕熔鋁生產(chǎn)線技術(shù)負責(zé)人工程師（左）正在演示Vulcan測樣過程

傳統(tǒng)的合金檢測方法對檢測人員經(jīng)驗要求較高

工程師介紹到，她自1997年大學(xué)畢業(yè)就來到了東輕，最開始被分配到熔鑄分廠，后來由于出色的工作能力有幸被單位選中參加了一號材料的工藝升級以及熔體凈化等項目，隨后參加了動車系列某個特種器具合金材料項目研制，當時該類合金在國內(nèi)屬于空白，雖然國內(nèi)有部分單位嘗試進行研發(fā)但都沒有試鑄成功，東輕組織技術(shù)力量與美國一家企業(yè)合作，成功研制出改型材料，完成了為動車配套的該型特種材料，填補該類產(chǎn)品技術(shù)上的空白。

作為經(jīng)常參加各種特種材料研發(fā)和生產(chǎn)的工程師，工程師對產(chǎn)品的質(zhì)量控制深有感觸，她告訴小編，在20余年的技術(shù)工作中，材料的質(zhì)量控制極為重要，東輕各種合金種類特別全，大約有一百七十多種，產(chǎn)品質(zhì)量要求極為嚴格，對產(chǎn)品的化學(xué)成分、配料和熔體質(zhì)量要求都非常嚴格，需要對各種材料進行現(xiàn)場快速分類。熔鑄投料要求甄別合金分類，對于幾何廢料、邊角和切頭切尾這些廢料都需要分類，而且這些材料牌號很多。

工程師繼續(xù)告訴小編，對于現(xiàn)場合金快速檢測，以往都采取目視法，根據(jù)加工材料的形狀、色澤、厚度和大小來判斷樣品屬于何種系列的合金，然后才能確定它的成分，這種方法不但耗費人力，而且對人員的工作經(jīng)驗要求很高。后來采用電極激發(fā)分析方法，通過電子激發(fā)顯示出元素光譜顏色和光線長短來判斷合金的成分比例，這種方法沒有直觀的和量化的標準，還是主要依賴檢測人員的經(jīng)驗?！?/span>

與日立分析儀器手持式 LIBS 光譜儀Vulcan Expert結(jié)緣

日立分析儀器生產(chǎn)的手持式 LIBS 激光光譜儀—Vulcan Expert的出現(xiàn)為東輕機電工程公司熔鋁生產(chǎn)線帶來了福音。工程師介紹，2016年東輕建立了熔鋁生產(chǎn)線，主要生產(chǎn)ADC12、ZAlSi9Cu3Mg、AC4B、AC2B-B等鑄造鋁合金錠，并且2017年通過ISO/TS 16949：2009質(zhì)量體系認證?，F(xiàn)為哈爾濱東安汽車動力公司、哈爾濱潤祥工業(yè)、浙江亨達鋁業(yè)有限公司、愛迪壓鑄有限公司供貨。隨著市場的拓展，產(chǎn)量和合**號也隨之增多，采用傳統(tǒng)的電極激發(fā)檢測方法無法滿足生產(chǎn)對檢測任務(wù)的需求。公司之后又將開辟一個新的項目，生產(chǎn)線增多，而且兩條生產(chǎn)線分布在同一個廠房，每條生產(chǎn)線獨立擁有的生產(chǎn)空間也隨之變小，需要快速對種類繁多的原材料進行快速區(qū)分避免生產(chǎn)混料。

工程師介紹，為尋找合適的分析設(shè)備，滿足生產(chǎn)現(xiàn)場的分析需求，產(chǎn)品線的很多經(jīng)理、技術(shù)人員通過各種方式尋找合適的檢測儀器。后來日立分析儀器向他們推薦了手持式激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀Vulcan Expert，只需要1秒鐘即可給出材料的牌號和元素含量。

經(jīng)過層層篩選，綜合考慮了儀器的性能以及業(yè)務(wù)人員的素質(zhì)、專業(yè)度和對儀器的掌握程度，儀器試用情況，最后一致決定選用日立分析儀器的手持式LIBS 光譜儀Vulcan Expert。與Vulcan Expert的結(jié)緣，不僅是和這款先進的分析儀器結(jié)緣，更是對日立分析儀器以及工程師的結(jié)緣，我們希望他們的專業(yè)度及敬業(yè)度能夠讓我們更好地使用這款儀器，更好地服務(wù)于我們的生產(chǎn)。

**、快速的手持式LIBS光譜儀節(jié)省了大量人力、財力

工程師介紹，Vulcan Expert是一款耐用且分析速度極快的合金分析儀。扣扳機后一秒即會顯示結(jié)果，且產(chǎn)品使用激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù) (LIBS)，無需擔(dān)心X射線的影響。

手持式 LIBS 光譜儀Vulcan

手持式 LIBS 光譜儀—Vulcan的特點：

小巧——以前電極激發(fā)的儀器需要很大地方；而Vulcan屬于手持式儀器，占地面積小，是一款符合人體工學(xué)設(shè)計的輕便 (1.5 kg) 激光分析儀，因此，即便是長時間使用，也不會感到不適，同時操作也極其簡單。

經(jīng)濟——以前的檢測方法要求操作人員培訓(xùn)一年以上才能給出正確的判斷，如在配料、化學(xué)成分的配比中提供準確的信息；但是Vulcan打一下可以直接獲得一個量化、直觀、準確的分析結(jié)果，而且人員培訓(xùn)只要兩個小時，也不需要電氣等相應(yīng)的配套設(shè)施，能夠直接使用，只需要管理和設(shè)置權(quán)限，減少了維護成本。Vulcan的購置成本遠低于 XRF 分析儀，后者需要購買更昂貴的許可證和參加耗時的輻射安全培訓(xùn)課程。

快捷——以前的檢測方法需要挑樣，分門別類地記下來然后送到電極激發(fā)檢測儀上進行檢測，這個過程需要人力和來回送樣的時間；而手持式的Vulcan現(xiàn)場就可以將樣品分類，不需要來回跑路送樣，對樣品的大小沒有要求，對合金的檢測種類數(shù)不限制，不影響生產(chǎn)、投入效率，尤其是大批量的廢料；Vulcan在1秒就可以得到檢測結(jié)果，而且比較穩(wěn)定，定量能力相比以前優(yōu)越很多，非常適合現(xiàn)場使用。

準確——以前檢測出來的數(shù)值都是估摸的，需要翻找以前數(shù)值去對應(yīng)合**號；而手持式的Vulcan能夠簡單快捷地檢測出明確的范圍，為爐前化學(xué)成分對比提供很大幫助。

易于使用——Vulcan“傻瓜相機”般的操作和直觀的用戶界面可大幅減少乃至幾乎完全避免用戶失誤。儀器已準備就緒，可開箱即用。

經(jīng)久耐用——儀器的測量光纖被目前可用的其中一種最強韌的材料——藍寶石玻璃所保護。該儀器還實現(xiàn)了防濺水、防塵（IP54 認證，相當于 NEMA 3），并且符合 MIL-STD-810G標準。

全天工作——Vulcan 長達 8-10 小時的電池壽命可確保您的工作例程不會出現(xiàn)中斷。

幾乎不可見的痕跡——一次通常的分析只會耗用掉不到十億分之一克的材料，在金屬表面只會留下一個幾乎無法察覺的燒灼痕跡。

云服務(wù)——安全地共享和存儲您的結(jié)果并用基于云的服務(wù)生成報告。您還可將Vulcan 直接連接到自己的手機，借此添加圖片和即時分享結(jié)果。

檢測范圍廣——借助 Vulcan，可識別和分析廣泛類型的合金。該儀器可以給出所有常見合金的結(jié)果，包括鋁、鎂、鈦、鈷、鉻、鎳、銅以及不銹鋼、工具鋼、低合金鋼等。

后記：采訪結(jié)束后，小編深深被具有風(fēng)格和年代感的東輕廠房吸引，忍不住用手機拍了幾張照片，但僅僅拍了兩張照片，手機就被室外-20℃的溫度凍到關(guān)機?！霸诠枮I，很多電子產(chǎn)品在室外都會有不能耐寒的問題，當初日立分析的Vulcan能夠在多款產(chǎn)品中脫穎而出也有它能夠在低溫時不死機、不關(guān)自動關(guān)機。”

關(guān)于東北輕合金有限責(zé)任公司

東北輕合金有限責(zé)任公司是1950年4月東北人民政府重工業(yè)部委托原有色金屬加工設(shè)計院總體設(shè)計，1952年2月建廠籌建的中國一個鋁鎂合金企業(yè)，是國家“一五”期間156項重點工程中的2項?，F(xiàn)在為國家大型企業(yè)，公司擁有直接外貿(mào)權(quán)的進出口公司和兩個中外合資企業(yè)、裝備有國內(nèi)外各種先進實驗、檢測設(shè)備的中心試驗室和科研所。實驗室現(xiàn)已通過XNS、美國質(zhì)量評審協(xié)會（PRI）對實驗室的NADCAP審核現(xiàn)為重點工程、為大飛機、高速動車組提供輕鋁合金材料，最近和中國商飛簽訂為我國的起步與發(fā)展做出了重要貢獻，被盛譽為“祖國的銀色支柱”、“中國鋁鎂加工業(yè)的搖籃”。