一、 概述
DG-2000A型便攜式光譜儀是本公司為適應(yīng)現(xiàn)場工作而研制開發(fā)的一款便攜式光譜分析儀器。發(fā)生器內(nèi)置隔離變壓器，解決了現(xiàn)場光譜儀接入漏電保護(hù)電路中的跳閘及接地問題。發(fā)生器采用高頻引弧，直流激發(fā)，確保電弧工作穩(wěn)定，減輕電弧抖動(dòng)引起的譜線重疊、抖動(dòng)、跳變。看譜鏡采用光柵作為色散元件，大視角、高亮度、寬視野設(shè)計(jì)，具有視場寬、反差好、亮度高、譜線清晰、色散均勻等特點(diǎn)，極大減輕操作人員的用眼疲勞難題。
二、儀器的用途
看譜鏡是在可見光譜范圍內(nèi)，通過目視，觀察評定各種元素發(fā)射光譜強(qiáng)度，對金屬進(jìn)行快速的定性和半定量分析，以確定金屬中所含的化學(xué)成分。看譜分析操作簡單、易掌握、分析速度快、費(fèi)用低，對樣品損傷小，無需特殊加工。一般分析某試樣中的5~6種元素只需2~3分鐘，精度相當(dāng)準(zhǔn)確可靠。所以需要分析大量樣品、容易混料的場合或需要快速分析的部門等，采用該儀器具有很大的經(jīng)濟(jì)意義。
三、看譜鏡使用范圍
機(jī)械制造業(yè)中對金屬材料入庫和發(fā)放進(jìn)行檢查、驗(yàn)證牌號(hào)、控制混料、減少失誤。
零部件制造過程中，尤其是熱處理前，對材料進(jìn)行復(fù)查，以保證熱處理的質(zhì)量、
在設(shè)備安裝、檢修和樣機(jī)測繪中，確定零部件的材料成分
在化學(xué)分析中，做分析前的預(yù)分析。即用看譜鏡先作出定性和半定量的判斷，然后制定化學(xué)分析的合理工藝，能大大提高化學(xué)分析的效率，降低成本，提高精度。
在金屬冶煉中，對爐料進(jìn)行分析，能大大提高經(jīng)濟(jì)效益。對鋼樣中某些殘余量進(jìn)行分析，精度高、速度快，能及時(shí)指導(dǎo)冶煉。
用于對廢舊鋼鐵的分析和質(zhì)量事故的檢查分析等，對于大的試樣，不能移動(dòng)或不能破壞的機(jī)件，使用本儀器非常適宜。
四、主要技術(shù)參數(shù)
電源電壓：220V ~250 V AC 50～ 60Hz
電弧電流： 5A
高壓變壓器次級電壓： 3KV
引弧距離：4mm
光譜范圍：390~700nm
分辨本領(lǐng)：0.05~0.11nm
重量/體積：13Kg/310X180X350 mm (發(fā)生器)
3.5Kg/600X165X190 mm (看譜鏡)
五、主要分析元素
鋼 中：Cr、W、V、Mo、Ni、Co、Ti、Al、Nb、Zr、Si、Cu等
銅合金中：Zn、Ag、Ni、Mn、Fe、Pb、Sn、Al、Be、Si、Cu等
鋁合金中：Mg、Cu、Mn、Fe、Si、Sn等
六、儀器的工作原理
1）看譜鏡部分
當(dāng)發(fā)生器激發(fā)使被分析的物質(zhì)和電極之間產(chǎn)生電弧或火花形成光斑，此光點(diǎn)進(jìn)入看譜鏡光路后，形成按波長次序排列的光譜。不同元素被激發(fā)時(shí)，所形成的光譜互不相同，觀察區(qū)分不同元素在光譜上的區(qū)別，即可測定被分析物質(zhì)的化學(xué)成分。當(dāng)光譜中出現(xiàn)某一種元素的特征光譜線時(shí)，即表明試樣中有這種元素的存在，利用譜線的亮度，可確定該元素含量的多少。
儀器將輻射光形成光譜是通過儀器內(nèi)部一系列特制的光學(xué)元件實(shí)現(xiàn)的，其光學(xué)系統(tǒng)如圖一所示：

1、保護(hù)玻璃 2、反射鏡 3、聚光鏡 4、入射狹縫 5、物鏡
6、光柵 7、反射棱鏡 8、物鏡 9、光欄 10、目鏡
輻射光通過保護(hù)玻璃1、在照明反射鏡2上反射，由聚光鏡3使入射狹縫4上得到均勻的照明。狹縫位于物鏡5的焦面上，光線經(jīng)物鏡變成平行光射向光柵6，經(jīng)光柵色散后分解成單色光，又逆向通過物鏡，單色光經(jīng)過轉(zhuǎn)向反射棱鏡7，由一組物鏡8使譜線成像在光欄9上，10是目鏡，通過它即可觀察到清晰的譜線。
2）發(fā)生器部分
欲使兩個(gè)金屬分析電極之間產(chǎn)生交流電弧并能維持其電弧燃燒，必須在兩電極之間維持有一定的電壓，但交流電的瞬時(shí)值是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的，所以當(dāng)半周期中瞬間值低于電弧燃燒所必須的數(shù)值時(shí)，燃燒著的電弧就要熄滅，當(dāng)電源電壓從另一個(gè)半周期升起，即便已經(jīng)回升達(dá)到維持電弧燃燒所必須的電壓時(shí)，已經(jīng)冷卻的電極不能再度燃燒，因此發(fā)生器借助于另一個(gè)高頻震蕩回路使電極之間的氣體電離，迫使電弧燃燒，這一過程叫做引燃。
發(fā)生器的工作原理如圖二所示：

電源接通后，指示燈ZD1亮，遠(yuǎn)程開關(guān)CZ2接通后繼電器J1工作，J1觸電合上發(fā)生器工作，指示燈ZD2亮。當(dāng)繼電器J1工作后，有兩個(gè)回路的電流加在分析電極上，一路是220伏50周的低頻電流經(jīng)過限流電阻R1，再經(jīng)過高頻變壓器B3的次級線圈加在分析電極的另一端，另一端是通過地線和機(jī)殼連接到分析電極，但是只有這個(gè)低頻回路分析電極是不能激發(fā)工作的，還要有一個(gè)高頻引燃回路，它是按以下方式工作的：220伏50周的電流通過限流電阻R2加在高壓變壓器B3初級線圈上，它的次級線圈把電壓提高到3000伏，這個(gè)電壓加在輔助間隙G上的同時(shí)，還通過高頻變壓器B3的初級線圈給電容器C1充電，當(dāng)這個(gè)電壓達(dá)到輔助間隙G的擊穿電壓時(shí)，輔助間隙便發(fā)生火花放電，這時(shí)C1所積蓄的能量也同時(shí)通過高頻變壓器B3的初級線圈和輔助間隙G釋放出來，于是在放電回路中產(chǎn)生了高頻震蕩，這一震蕩電壓由B3的次級線圈得到升高，并通過電容器C3和上述的低頻電流同時(shí)施加于分析電極的兩端，迫使分析電極燃燒，但當(dāng)交流電源電壓的瞬時(shí)值變化到低于燃燒所必須的電壓時(shí)，電弧熄滅，待下一個(gè)半周電源電壓再度達(dá)到維持電弧燃燒的數(shù)值時(shí)，高頻引燃回路按上述過程再度引燃電弧。
電容C3對50周低頻電流容抗很高很難通過，對高頻電流卻可暢通無阻，起到高頻和低頻的分路作用，C4和R3串聯(lián)后并接在C3兩端有助于發(fā)生器在小電流時(shí)能穩(wěn)定燃燒。當(dāng)K1接通后，繼電器J2工作，將60微法的電容C5接入電路，這樣便可以在分析電極間得到電流密度很高的沖擊放電，具有高能量火花性質(zhì)，因而發(fā)生器由交流電弧轉(zhuǎn)為低壓火花工作狀態(tài)，所以K1為交流電弧或低壓火花工作狀態(tài)的選擇開關(guān)。C2是抑制高頻電流竄入變壓器的旁路電容器以保護(hù)變壓器和電阻器。
八、儀器的安裝和使用
1）發(fā)生器接通電源之前，要檢查電源規(guī)格是否符合要求，是否接有可靠的地線，要用電壓表或萬用表測量一下電源插座兩個(gè)平行孔之間是220V，一個(gè)平行孔對地線孔（中間那個(gè)孔）是220V。另一個(gè)平行孔對地線孔是零電位，這說明供電規(guī)格和接線是正確，否則不正確，便不可使用。再看一下發(fā)生器“接分析電極”的插孔和插頭是否插的正確，帶有接參考點(diǎn)標(biāo)志的接線插孔Φ5要接在與看譜鏡外殼相連電極上，另一帶“+”標(biāo)志的插孔Φ4要接在與看譜鏡外殼絕緣的電極上。
2）接通電源后，開啟電源開關(guān)，同時(shí)電源開關(guān)上的綠色指示燈亮，電壓表指示到220V位置，表示電源正常可以工作，再把看譜鏡中的遠(yuǎn)程開關(guān)插頭插到本發(fā)生器面板的插座上。
3）裝好分析電極，調(diào)好極間間距、試樣與電極間距以2mm~3mm為宜。
4）將儀器接觸座放在試樣上，按下手柄上的遠(yuǎn)程開關(guān)，電極與被分析試樣之間就有電弧發(fā)生。
5）轉(zhuǎn)動(dòng)亮度調(diào)節(jié)旋鈕，通過反射鏡1觀察，將光斑調(diào)在屏的中間。
6）將波長鼓輪放在40刻度左右，從目鏡觀察光譜，轉(zhuǎn)動(dòng)視度調(diào)節(jié)7使譜線達(dá)到清晰。然后微動(dòng)亮度旋鈕使譜線達(dá)到最亮，若譜線上下亮度不一致時(shí)，可調(diào)節(jié)連接筒下部的兩螺釘使譜線上下亮度一致。
7）轉(zhuǎn)動(dòng)波長鼓輪，將被分析的光譜轉(zhuǎn)到視場中間，即可進(jìn)行分析。分析前需用砂輪、砂紙或銼刀將電極和試樣打磨干凈，用圓盤電極時(shí)，每分析一次后將電極轉(zhuǎn)一個(gè)位置，以保證分析的準(zhǔn)確性。
九、儀器的保養(yǎng)及注意事項(xiàng)
1）發(fā)生器應(yīng)放于干燥通風(fēng)的地方，其環(huán)境溫度不低于-20℃，不高于+40℃，相對濕度不大于80%，而且房間不應(yīng)含有腐蝕性氣體。
2）發(fā)生器的工作也應(yīng)符合上述的存放條件。
3）發(fā)生器每工作二分鐘，休息1分鐘，間歇工作半小時(shí)，休息10分鐘。
4）儀器側(cè)面有限流電阻散熱風(fēng)機(jī)出風(fēng)口及冷卻風(fēng)機(jī)入風(fēng)口，請勿阻塞遮擋出入風(fēng)口，以便于散熱。
5）儀器應(yīng)注意防潮濕，以免引起內(nèi)部短路工作失靈。
6）輕拿輕放，防止與其它物品碰撞。更換電極時(shí)不要用力過大。
7）工作時(shí)不可觸及電極架及電極以防觸電，不可用眼直視弧光以免刺傷眼睛。
8）儀器用完后及時(shí)清潔，待電極冷卻后妥善放入儀器箱內(nèi)。
9）保護(hù)玻璃臟后應(yīng)及時(shí)更換。
十、儀器的故障及排除
1、發(fā)生器接通電源后，把遠(yuǎn)程開關(guān)接通，指示燈亮不起弧。
1）電極或試樣表面有氧化層，需將電極與試樣表面磨光。
2）電極和試樣沒有接觸好，或接觸好后沒拉開適當(dāng)距離。
3）限流電阻過熱已保護(hù)，需冷卻數(shù)分鐘后，便可恢復(fù)工作。
2、放電電流大于3A
1）電極和試樣間隙過大，需減小電極與試樣間隙。
2）電極和試樣短路時(shí)間過長。
3）儀器內(nèi)部有短路。，需檢查內(nèi)部焊點(diǎn)和接線。
3、接通遠(yuǎn)程開關(guān)指示燈不亮。
1）內(nèi)部繼電器工作失靈，更換繼電器。
2）指示燈或變壓器損壞，更換指示燈、變壓器。
4、光譜逐漸變暗。
保護(hù)玻璃太臟，更換保護(hù)玻璃。
目鏡表面太臟，擦凈。
鏡片發(fā)霉。檢查方法：將全套目鏡取下,在開啟光源情況下,通過光欄觀察孔徑光斑，若光斑中有樹枝狀臟物，即是鏡片發(fā)霉，需更換鏡片。