JPH0815153A - レーザ発光分光分析方法及びその装置 - Google Patents
レーザ発光分光分析方法及びその装置Info
- Publication number
- JPH0815153A JPH0815153A JP14345394A JP14345394A JPH0815153A JP H0815153 A JPH0815153 A JP H0815153A JP 14345394 A JP14345394 A JP 14345394A JP 14345394 A JP14345394 A JP 14345394A JP H0815153 A JPH0815153 A JP H0815153A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lance
- laser
- laser emission
- melt sample
- emission spectroscopic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】レーザ照射用ランス先端と溶融物試料表面間の
距離を自動的に調整しつつ分析するレーザ発光分光分析
方法及びその方法の実施に利用できる装置の提供を目的
としている。 【構成】レーザ照射用ランスを介して、レーザ光を溶融
物試料面に照射し、発生したプラズマの発光を分光させ
て得たスペクトル線の強度を測定して該溶融物試料中に
含まれる元素を分析するレーザ発光分光分析方法におい
て、上記溶融物試料面に超音波を別途照射し、その反射
波を検出して該溶融物試料面高さを測定し、上記レーザ
照射用ランス先端と溶融物試料面間の距離を一定に保つ
ようにする。
距離を自動的に調整しつつ分析するレーザ発光分光分析
方法及びその方法の実施に利用できる装置の提供を目的
としている。 【構成】レーザ照射用ランスを介して、レーザ光を溶融
物試料面に照射し、発生したプラズマの発光を分光させ
て得たスペクトル線の強度を測定して該溶融物試料中に
含まれる元素を分析するレーザ発光分光分析方法におい
て、上記溶融物試料面に超音波を別途照射し、その反射
波を検出して該溶融物試料面高さを測定し、上記レーザ
照射用ランス先端と溶融物試料面間の距離を一定に保つ
ようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ発光分光分析方
法及びその装置に関し、詳しくはレーザ照射用ランス先
端部と分析対象試料である溶融金属等の溶融物試料表面
との距離を自動調整しながら分析する方法及びその方法
を実施する装置に係わる。
法及びその装置に関し、詳しくはレーザ照射用ランス先
端部と分析対象試料である溶融金属等の溶融物試料表面
との距離を自動調整しながら分析する方法及びその方法
を実施する装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】溶融金属等溶融物中の元素、例えば溶鋼
中のマンガン、炭素、硫黄、燐等、を発光分光分析する
方法としては、従来より該溶融金属の一部を採取し、急
冷凝固させた所謂固体試料をアーク、スパーク、グロー
などの放電現象を利用して分析するものや高周波誘導プ
ラズマを利用するものが知られている。しかし、それら
の方法では精錬工程においてオンラインで早急に成分情
報を得るには分析所要時間が長く不都合であり、溶融状
態にある試料で直接発光分光分析する方法の研究開発も
盛んに行われ、現在はアーク放電、スパーク放電、酸素
火点やレーザ等を利用する方法が提案されている。
中のマンガン、炭素、硫黄、燐等、を発光分光分析する
方法としては、従来より該溶融金属の一部を採取し、急
冷凝固させた所謂固体試料をアーク、スパーク、グロー
などの放電現象を利用して分析するものや高周波誘導プ
ラズマを利用するものが知られている。しかし、それら
の方法では精錬工程においてオンラインで早急に成分情
報を得るには分析所要時間が長く不都合であり、溶融状
態にある試料で直接発光分光分析する方法の研究開発も
盛んに行われ、現在はアーク放電、スパーク放電、酸素
火点やレーザ等を利用する方法が提案されている。
【０００３】その中で、レーザ発光分光分析法は、特開
昭５８−２１９４３９号公報に開示されているように、
溶銑、溶鋼、溶融亜鉛めっき等の溶融金属中、また、溶
融スラグ等の溶融物中の成分のオンラインでの連続分析
法として注目されている。その理由は、アーク放電、ス
パーク放電、酸素火点等に比べて定量下限が低い利点を
有するためである。
昭５８−２１９４３９号公報に開示されているように、
溶銑、溶鋼、溶融亜鉛めっき等の溶融金属中、また、溶
融スラグ等の溶融物中の成分のオンラインでの連続分析
法として注目されている。その理由は、アーク放電、ス
パーク放電、酸素火点等に比べて定量下限が低い利点を
有するためである。
【０００４】ところが、該レーザ発光分光分析法には、
照射レーザのエネルギー密度や発光したスペクトル線の
強度を一定に保つため、即ち分析精度の向上のために、
前記レーザ照射用ランス（以下、ランスという）と溶融
物試料表面との間の距離を調整することが非常に重要で
あり、従来は、分析の際には、一旦レーザ発振と分析・
測定を停止し、目視によって上記距離を測定して調整す
る作業を必要とする欠点があった。例えば、鋼板の溶融
亜鉛めっき操業においては、めっき液の経時的消費で亜
鉛インゴットの補給が必要でめっき浴面が連続的に変動
するので、オンラインで分析する場合は頻繁に上記ラン
スと浴面間の距離を一定に保つ作業をしなければなら
ず、分析作業が非常に煩雑であった。
照射レーザのエネルギー密度や発光したスペクトル線の
強度を一定に保つため、即ち分析精度の向上のために、
前記レーザ照射用ランス（以下、ランスという）と溶融
物試料表面との間の距離を調整することが非常に重要で
あり、従来は、分析の際には、一旦レーザ発振と分析・
測定を停止し、目視によって上記距離を測定して調整す
る作業を必要とする欠点があった。例えば、鋼板の溶融
亜鉛めっき操業においては、めっき液の経時的消費で亜
鉛インゴットの補給が必要でめっき浴面が連続的に変動
するので、オンラインで分析する場合は頻繁に上記ラン
スと浴面間の距離を一定に保つ作業をしなければなら
ず、分析作業が非常に煩雑であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の有する問題を解決し、上記ランス先端と溶融金属等
の溶融物試料表面間の距離を自動的に調整しつつ分析す
るレーザ発光分光分析方法及びその方法の実施に利用で
きる装置の提供を目的としている。
術の有する問題を解決し、上記ランス先端と溶融金属等
の溶融物試料表面間の距離を自動的に調整しつつ分析す
るレーザ発光分光分析方法及びその方法の実施に利用で
きる装置の提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため、非接触方式の距離測定器を利用して上記距
離を自動調整することに着眼し、距離測定器としては超
音波距離計を採用した。非接触方式の距離測定器として
は、音波の他に光を利用するものもあるが、光式距離計
は応答時間が短い利点が精度の良すぎる装置を要求し、
製作に際してはコストが掛かる欠点となる。上記目的達
成のためには、音波による応答速度で十分であるので、
本発明では超音波距離計を選択した。
成するため、非接触方式の距離測定器を利用して上記距
離を自動調整することに着眼し、距離測定器としては超
音波距離計を採用した。非接触方式の距離測定器として
は、音波の他に光を利用するものもあるが、光式距離計
は応答時間が短い利点が精度の良すぎる装置を要求し、
製作に際してはコストが掛かる欠点となる。上記目的達
成のためには、音波による応答速度で十分であるので、
本発明では超音波距離計を選択した。
【０００７】ところが、通常、溶銑、溶鋼、溶融亜鉛め
っき浴をオンラインで分析する場所は高温で、また雰囲
気温度の変動も激しい。そのため、実際に超音波距離計
で上記距離を測定してみると、雰囲気温度の変化による
超音波速度の変動があった。すなわち、溶融試料上の雰
囲気温度が１００℃程度変動しても超音波の速度は変動
し、その結果、みかけの測定距離が変動し、その値に基
づき該距離を調整すると、溶融物試料面でのレーザのエ
ネルギー密度が異なり、レーザ発光分光分析の分析値に
変動を与えた。そこで、発明者は、上記温度変動を是正
することに鋭意努力し、後述の補正方法を考え、本発明
を完成させたのである。すなわち、本発明は、レーザ照
射用ランスを介して、レーザ光を溶融物試料面に照射
し、発生したプラズマの発光を分光させて得たスペクト
ル線の強度を測定して該溶融物試料中に含まれる元素を
分析するレーザ発光分光分析方法において、上記溶融物
試料面に超音波を別途照射し、その反射波を検出して該
溶融物試料面高さを測定し、上記レーザ照射用ランス先
端と溶融物試料面間の距離を一定に保つことを特徴とす
るレーザ発光分光分析方法である。また、本発明は、上
記レーザ照射用ランス先端と溶融物試料面間の距離Ｌを
自動的にＬ±０．０５Ｌ以内で一定に保つことを特徴と
する請求項１記載のレーザ発光分光分析方法でもあり、
さらに、該溶融物試料面上方の雰囲気温度変化に起因す
る超音波速度の変動を補正することを特徴とする請求項
２記載のレーザ発光分光分析方法である。
っき浴をオンラインで分析する場所は高温で、また雰囲
気温度の変動も激しい。そのため、実際に超音波距離計
で上記距離を測定してみると、雰囲気温度の変化による
超音波速度の変動があった。すなわち、溶融試料上の雰
囲気温度が１００℃程度変動しても超音波の速度は変動
し、その結果、みかけの測定距離が変動し、その値に基
づき該距離を調整すると、溶融物試料面でのレーザのエ
ネルギー密度が異なり、レーザ発光分光分析の分析値に
変動を与えた。そこで、発明者は、上記温度変動を是正
することに鋭意努力し、後述の補正方法を考え、本発明
を完成させたのである。すなわち、本発明は、レーザ照
射用ランスを介して、レーザ光を溶融物試料面に照射
し、発生したプラズマの発光を分光させて得たスペクト
ル線の強度を測定して該溶融物試料中に含まれる元素を
分析するレーザ発光分光分析方法において、上記溶融物
試料面に超音波を別途照射し、その反射波を検出して該
溶融物試料面高さを測定し、上記レーザ照射用ランス先
端と溶融物試料面間の距離を一定に保つことを特徴とす
るレーザ発光分光分析方法である。また、本発明は、上
記レーザ照射用ランス先端と溶融物試料面間の距離Ｌを
自動的にＬ±０．０５Ｌ以内で一定に保つことを特徴と
する請求項１記載のレーザ発光分光分析方法でもあり、
さらに、該溶融物試料面上方の雰囲気温度変化に起因す
る超音波速度の変動を補正することを特徴とする請求項
２記載のレーザ発光分光分析方法である。
【０００８】上記方法の実施に利用できる装置としての
本発明は、レーザ発振器、集光レンズを内部に備えたレ
ーザ照射用ランス、分光器、測光器、及び計算機からな
るレーザ発光分光分析装置において、上記溶融物試料高
さを測定する超音波発生・受信器と、その測定値に基づ
き上記レーザ照射用ランス位置の修正量を求める演算手
段と、その演算結果で該ランスを自動的に上下に移動さ
せる昇降手段とを配設したことを特徴とするレーザ発光
分光分析装置である。
本発明は、レーザ発振器、集光レンズを内部に備えたレ
ーザ照射用ランス、分光器、測光器、及び計算機からな
るレーザ発光分光分析装置において、上記溶融物試料高
さを測定する超音波発生・受信器と、その測定値に基づ
き上記レーザ照射用ランス位置の修正量を求める演算手
段と、その演算結果で該ランスを自動的に上下に移動さ
せる昇降手段とを配設したことを特徴とするレーザ発光
分光分析装置である。
【０００９】また、本発明は、上記ランス位置の移動手
段に代え、上記集光レンズの移動機構を備えたことを特
徴とする請求項４記載のレーザ発光分光分析装置でもあ
り、さらに、上記レーザ発光分光分析装置に、温度検出
器と、その温度測定値に基づき超音波の速度変動を補正
する演算手段とを配設したことを特徴とする請求項４又
は５記載のレーザ発光分光分析装置でもある。
段に代え、上記集光レンズの移動機構を備えたことを特
徴とする請求項４記載のレーザ発光分光分析装置でもあ
り、さらに、上記レーザ発光分光分析装置に、温度検出
器と、その温度測定値に基づき超音波の速度変動を補正
する演算手段とを配設したことを特徴とする請求項４又
は５記載のレーザ発光分光分析装置でもある。
【００１０】この場合、超音波発信・受信器、温度検出
器は、上記ランスに直接取付けても、あるいは別途離れ
た一定位置に設けても良い。なお、本発明は、溶鋼、溶
融亜鉛めっき等の溶融金属、溶融スラグ等溶融物のオン
ライン分析に用いられるが、特に湯面及び／又は雰囲気
温度が変動する溶融物のオンライン分析に好適に用いら
れる。また、本発明は、前記溶融亜鉛めっき等以外に
も、溶鋼のＲＨ真空脱ガス等の高度な二次吹錬における
溶鋼のオンライン分析にも好適に用いることができる。
これは、真空吸引で湯面が経時的に変動したり、熱源が
ないため溶鋼温度が低下して雰囲気温度が変動しても、
本発明はそれらの変動に対処できるからである。
器は、上記ランスに直接取付けても、あるいは別途離れ
た一定位置に設けても良い。なお、本発明は、溶鋼、溶
融亜鉛めっき等の溶融金属、溶融スラグ等溶融物のオン
ライン分析に用いられるが、特に湯面及び／又は雰囲気
温度が変動する溶融物のオンライン分析に好適に用いら
れる。また、本発明は、前記溶融亜鉛めっき等以外に
も、溶鋼のＲＨ真空脱ガス等の高度な二次吹錬における
溶鋼のオンライン分析にも好適に用いることができる。
これは、真空吸引で湯面が経時的に変動したり、熱源が
ないため溶鋼温度が低下して雰囲気温度が変動しても、
本発明はそれらの変動に対処できるからである。
【００１１】さらに、本発明は、高炉の溶銑樋における
溶銑のオンライン分析、高炉スラグあるいは転炉スラグ
処理現場でのオンライン分析にも好適に用いることがで
きる。溶銑樋を流れる溶銑は、出銑量が経時的に変化し
湯面や温度が変動し、高炉スラグ、転炉スラグの処理現
場でも同様の現象が起きても、上記同様に本発明で分析
可能なのである。
溶銑のオンライン分析、高炉スラグあるいは転炉スラグ
処理現場でのオンライン分析にも好適に用いることがで
きる。溶銑樋を流れる溶銑は、出銑量が経時的に変化し
湯面や温度が変動し、高炉スラグ、転炉スラグの処理現
場でも同様の現象が起きても、上記同様に本発明で分析
可能なのである。
【００１２】特に、本発明が溶融物の分析に好適に用い
られる理由は、溶融物の場合、破壊検査の一種であるレ
ーザ発光分光分析を適用しても、鋼板等のように、固体
へ傷をつけるという問題が生じないからである。
られる理由は、溶融物の場合、破壊検査の一種であるレ
ーザ発光分光分析を適用しても、鋼板等のように、固体
へ傷をつけるという問題が生じないからである。
【００１３】
【作用】本発明では、レーザ照射用ランスを介して、レ
ーザ光を溶融金属等の溶融物試料面に照射し、発生した
プラズマの発光を分光させて得たスペクトル線の強度を
測定して該溶融物試料中に含まれる元素を分析するレー
ザ発光分光分析方法において、上記溶融物試料面に超音
波を別途照射し、その反射波を検出して該溶融物試料面
高さを測定し、上記レーザ照射用ランス先端又はランス
内部の集光レンズと溶融物試料面間の距離を一定に保つ
ようにし、具体的には上記距離Ｌを自動的にＬ±０．０
５Ｌ以内にし、さらに雰囲気の温度変化を検出し雰囲気
の温度変化による超音波の速度の変動を補正しするよう
にしたので、分析精度が従来より著しく向上した。ま
た、本発明では、レーザ発振器、集光レンズを内部に備
えたレーザ照射用ランス、分光器、測光器、及び計算機
からなるレーザ発光分光分析装置において、上記溶融物
試料高さを測定する超音波発生・受信器と、その測定値
に基づき上記レーザ照射用ランス位置の修正量を求める
演算手段と、その演算結果で該ランスを自動的に上下に
移動させる昇降手段とを配設するようにし、さらに、上
記ランス位置の移動手段に代え、上記集光レンズ位置の
移動機構を備えるようにしたり、上記レーザ発光分光分
析装置に、温度検出器と、その温度測定値に基づき超音
波の速度変動を補正する演算手段とを配設するようにし
たので、上記方法の実施が一人の作業者で円滑に行われ
るようになり、分析時間の短縮、省力化が達成された。
ーザ光を溶融金属等の溶融物試料面に照射し、発生した
プラズマの発光を分光させて得たスペクトル線の強度を
測定して該溶融物試料中に含まれる元素を分析するレー
ザ発光分光分析方法において、上記溶融物試料面に超音
波を別途照射し、その反射波を検出して該溶融物試料面
高さを測定し、上記レーザ照射用ランス先端又はランス
内部の集光レンズと溶融物試料面間の距離を一定に保つ
ようにし、具体的には上記距離Ｌを自動的にＬ±０．０
５Ｌ以内にし、さらに雰囲気の温度変化を検出し雰囲気
の温度変化による超音波の速度の変動を補正しするよう
にしたので、分析精度が従来より著しく向上した。ま
た、本発明では、レーザ発振器、集光レンズを内部に備
えたレーザ照射用ランス、分光器、測光器、及び計算機
からなるレーザ発光分光分析装置において、上記溶融物
試料高さを測定する超音波発生・受信器と、その測定値
に基づき上記レーザ照射用ランス位置の修正量を求める
演算手段と、その演算結果で該ランスを自動的に上下に
移動させる昇降手段とを配設するようにし、さらに、上
記ランス位置の移動手段に代え、上記集光レンズ位置の
移動機構を備えるようにしたり、上記レーザ発光分光分
析装置に、温度検出器と、その温度測定値に基づき超音
波の速度変動を補正する演算手段とを配設するようにし
たので、上記方法の実施が一人の作業者で円滑に行われ
るようになり、分析時間の短縮、省力化が達成された。
【００１４】この場合、上記Ｌを±０．０５Ｌ以内に限
定した理由は、この範囲であれば、湯面がレーザ集光径
の最小となる位置（通称、ビームウエスト）から大きく
ずれることがなく、従ってレーザエネルギー密度の変動
も少ないからである。また、補正が必要な理由を下記に
具体的に示す。雰囲気温度が、Ｔ0 ＝１６００℃からＴ
1 ＝１５３０℃へと変動し、Ｌ＝１５００ｍｍであった
場合の例である。各温度での音速は、それぞれＣ0 ＝８
６７．７６ｍ／ｓｅｃ，Ｃ1 ＝８５１．４０ｍ／ｓｅｃ
であるから、超音波の往復時間はそれぞれｔ0 ＝３．４
５７ｍｓｅｃ，ｔ1 ＝３．５２４ｍｓｅｃとなる。
定した理由は、この範囲であれば、湯面がレーザ集光径
の最小となる位置（通称、ビームウエスト）から大きく
ずれることがなく、従ってレーザエネルギー密度の変動
も少ないからである。また、補正が必要な理由を下記に
具体的に示す。雰囲気温度が、Ｔ0 ＝１６００℃からＴ
1 ＝１５３０℃へと変動し、Ｌ＝１５００ｍｍであった
場合の例である。各温度での音速は、それぞれＣ0 ＝８
６７．７６ｍ／ｓｅｃ，Ｃ1 ＝８５１．４０ｍ／ｓｅｃ
であるから、超音波の往復時間はそれぞれｔ0 ＝３．４
５７ｍｓｅｃ，ｔ1 ＝３．５２４ｍｓｅｃとなる。
【００１５】従って、Ｔ0 ＝１６００℃における音速を
用いて計算した場合、Ｔ1 ＝１５３０℃においては、見
掛け上、ＬはＬ1 ＝１５２９ｍｍとして観測され、２９
ｍｍ分の補正が必要である。そこで、本発明は、雰囲気
温度が変動した場合、図４のフローに従い真の距離Ｌを
下記式で求め、ランス位置またはランス内の集光レンズ
の位置を自動的に調整するようにしたのである。
用いて計算した場合、Ｔ1 ＝１５３０℃においては、見
掛け上、ＬはＬ1 ＝１５２９ｍｍとして観測され、２９
ｍｍ分の補正が必要である。そこで、本発明は、雰囲気
温度が変動した場合、図４のフローに従い真の距離Ｌを
下記式で求め、ランス位置またはランス内の集光レンズ
の位置を自動的に調整するようにしたのである。
【００１６】ＬT ＝（ａ√Ｔ／２ｔ）×１０００ｍｍ ここで、ＬT ：温度Ｔ（Ｋ）における真の距離，ｔ：温
度Ｔでの超音波の往復時間（ｓｅｃ），ａ：定数 以下、実施例において、図１〜３に基づき、本発明の内
容を詳細に説明する。
度Ｔでの超音波の往復時間（ｓｅｃ），ａ：定数 以下、実施例において、図１〜３に基づき、本発明の内
容を詳細に説明する。
【００１７】
【実施例】図１は、本発明に係るレーザー発光分光分析
方法の実施に利用した装置の一例を示す全体構成図であ
る。図１において、１はランス、２は溶融金属試料で、
３は超音波発生・受信器、４は超音波測定装置、５は温
度検出器、６は演算手段、７は昇降手段である。
方法の実施に利用した装置の一例を示す全体構成図であ
る。図１において、１はランス、２は溶融金属試料で、
３は超音波発生・受信器、４は超音波測定装置、５は温
度検出器、６は演算手段、７は昇降手段である。
【００１８】超音波発生・受信器３を用いてランス１の
位置を確認しながら、昇降手段７を用いてランス１を所
定の位置に設置する。そこで、レーザ光発振器１１から
レーザ光ＬＢが出力されると、レーザ光ＬＢは集光用レ
ンズ８で集光され、分析対象の溶融金属試料２に照射さ
れる。このとき、溶融金属試料２の表面にプラズマＰが
発生され、プラズマＰが放出する連続スペクトルＳＰを
分光器９を介して各元素の固有スペクトル線に区分し分
析する。
位置を確認しながら、昇降手段７を用いてランス１を所
定の位置に設置する。そこで、レーザ光発振器１１から
レーザ光ＬＢが出力されると、レーザ光ＬＢは集光用レ
ンズ８で集光され、分析対象の溶融金属試料２に照射さ
れる。このとき、溶融金属試料２の表面にプラズマＰが
発生され、プラズマＰが放出する連続スペクトルＳＰを
分光器９を介して各元素の固有スペクトル線に区分し分
析する。
【００１９】しかし、該分析中に溶融金属試料２の表面
高さが変動した場合、超音波の往復時間の変化を超音波
発生・受信器３で検出して、超音波測定装置４、演算手
段６を介して昇降手段７にフィードバックし、ランス１
を自動的に最適位置に設置する。同様に、該分析中に雰
囲気の温度が変動した場合、温度検出器５で検出して、
補正を演算手段６で行い、その情報でランス位置を制御
する。これにより、ランス１と溶融金属試料２面との距
離を所定の距離に保つことができる。なお、ランス１は
溶融金属試料２中へ漬ける所謂浸漬ランス式でもよい。
また、演算手段６は、集光用レンズと溶融金属試料面と
の距離変動に対する集光レンズの位置調整や温度変動に
対する補正演算の機能をも有する。さらに、ランスの昇
降方式による位置調整は、本発明ではランス内の集光レ
ンズの位置調整方式と随意に切り替えることもできる。
高さが変動した場合、超音波の往復時間の変化を超音波
発生・受信器３で検出して、超音波測定装置４、演算手
段６を介して昇降手段７にフィードバックし、ランス１
を自動的に最適位置に設置する。同様に、該分析中に雰
囲気の温度が変動した場合、温度検出器５で検出して、
補正を演算手段６で行い、その情報でランス位置を制御
する。これにより、ランス１と溶融金属試料２面との距
離を所定の距離に保つことができる。なお、ランス１は
溶融金属試料２中へ漬ける所謂浸漬ランス式でもよい。
また、演算手段６は、集光用レンズと溶融金属試料面と
の距離変動に対する集光レンズの位置調整や温度変動に
対する補正演算の機能をも有する。さらに、ランスの昇
降方式による位置調整は、本発明ではランス内の集光レ
ンズの位置調整方式と随意に切り替えることもできる。
【００２０】図２は、溶融亜鉛めっき浴中のＡｌ濃度を
連続分析したときの時間と発光スペクトル線の強度比
（Ａｌ／Ｚｎ）との関係を示したものである。図２から
明らかなように、本発明に係る方法によりランス位置を
１±０．０５Ｌ以内で自動制御した場合は分析値が一定
であるのに対し、従来通りの方法に従いランス位置を目
視で合わせた場合は分析値の変動が大きいことがわか
る。図２で得られた発光スペクトル線の強度比は、あら
かじめ標準試料を用いて作成した図３に示す検量線を利
用してＡｌ濃度に換算する。他の元素についても同様に
上記強度比と検量線を作成しておけば、各元素について
その濃度の時間変化も連続的に求まることになる。な
お、本発明により、従来３名で行っていた分析作業が１
名にと低減できた。
連続分析したときの時間と発光スペクトル線の強度比
（Ａｌ／Ｚｎ）との関係を示したものである。図２から
明らかなように、本発明に係る方法によりランス位置を
１±０．０５Ｌ以内で自動制御した場合は分析値が一定
であるのに対し、従来通りの方法に従いランス位置を目
視で合わせた場合は分析値の変動が大きいことがわか
る。図２で得られた発光スペクトル線の強度比は、あら
かじめ標準試料を用いて作成した図３に示す検量線を利
用してＡｌ濃度に換算する。他の元素についても同様に
上記強度比と検量線を作成しておけば、各元素について
その濃度の時間変化も連続的に求まることになる。な
お、本発明により、従来３名で行っていた分析作業が１
名にと低減できた。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
超音波発生・受信器を利用して、超音波を溶融金属等の
溶融物試料面に照射し、その反射波を検出し、さらに雰
囲気の温度変化を検出し雰囲気温度の変化に起因する超
音波速度の変動を補正するようにしたので、レーザ照射
先端部あるいは集光レンズと溶融物試料面間の距離Ｌを
自動的にＬ±０．０５Ｌ（５％）以内で一定に保つこと
ができ、分析精度の向上を図ることができた。その結
果、以前のように分析作業を中断することなく、溶融物
試料の分析を行うことができ、分析作業の能率向上が達
成できた。
超音波発生・受信器を利用して、超音波を溶融金属等の
溶融物試料面に照射し、その反射波を検出し、さらに雰
囲気の温度変化を検出し雰囲気温度の変化に起因する超
音波速度の変動を補正するようにしたので、レーザ照射
先端部あるいは集光レンズと溶融物試料面間の距離Ｌを
自動的にＬ±０．０５Ｌ（５％）以内で一定に保つこと
ができ、分析精度の向上を図ることができた。その結
果、以前のように分析作業を中断することなく、溶融物
試料の分析を行うことができ、分析作業の能率向上が達
成できた。
【図１】本発明に係るレーザー発光分光分析方法を実施
した装置の１例を示す縦断面図である。
した装置の１例を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係るレーザ発光分光分析方法と従来法
とで溶融亜鉛めっき浴中のアルミニュウムを連続分析し
た分析例である。
とで溶融亜鉛めっき浴中のアルミニュウムを連続分析し
た分析例である。
【図３】標準試料による検量線の一例を示す図である。
【図４】温度補正の手順を定めたフローである。
１ ランス ２ 溶融物試料 ３ 超音波発生・受信器 ４ 超音波測定装置 ５ 温度検出器 ６ 演算手段 ７ 昇降手段 ８ 集光レンズ ９ 分光器 １０ 測光装置 １１ レーザ発振器 ＬＢ レーザ光 Ｐ プラズマ ＳＰ スペクトル
Claims (6)
- 【請求項１】 レーザ照射用ランスを介して、レーザ光
を溶融物試料面に照射し、発生したプラズマの発光を分
光させて得たスペクトル線の強度を測定して該溶融物試
料中に含まれる元素を分析するレーザ発光分光分析方法
において、 上記溶融物試料面に超音波を別途照射し、その反射波を
検出して該溶融物試料面高さを測定し、上記レーザ照射
用ランス先端と溶融物試料面間の距離を一定に保つこと
を特徴とするレーザ発光分光分析方法。 - 【請求項２】 上記レーザ照射用ランス先端と溶融物試
料面間の距離Ｌを自動的にＬ±０．０５Ｌ以内で一定に
保つことを特徴とする請求項１記載のレーザ発光分光分
析方法。 - 【請求項３】 該溶融物試料面上方の雰囲気温度変化に
起因する超音波速度の変動を補正することを特徴とする
請求項２記載のレーザ発光分光分析方法。 - 【請求項４】 レーザ発振器、集光レンズを内部に備え
たレーザ照射用ランス、分光器、測光器、及び計算機か
らなるレーザ発光分光分析装置において、 溶融物試料高さを測定する超音波発生・受信器と、その
測定値に基づき上記レーザ照射用ランス位置の修正量を
求める演算手段と、その演算結果で該ランスを自動的に
上下に移動させる昇降手段とを配設したことを特徴とす
るレーザ発光分光分析装置。 - 【請求項５】 上記ランス位置の移動手段に代え、上記
集光レンズ位置の移動機構を備えたことを特徴とする請
求項４記載のレーザ発光分光分析装置。 - 【請求項６】 上記レーザ発光分光分析装置に、温度検
出器と、その温度測定値に基づき超音波の速度変動を補
正する演算手段とを配設したことを特徴とする請求項４
又は５記載のレーザ発光分光分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14345394A JPH0815153A (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | レーザ発光分光分析方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14345394A JPH0815153A (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | レーザ発光分光分析方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0815153A true JPH0815153A (ja) | 1996-01-19 |
Family
ID=15339060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14345394A Withdrawn JPH0815153A (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | レーザ発光分光分析方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0815153A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007010371A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Kenji Yasuda | 有害物検出システム、有害木材の検出方法及び廃棄木材処理システム |
| JP2010216913A (ja) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Nippon Steel Corp | 溶鋼の連続モニタリング方法及び連続モニタリング装置 |
| JP2010216915A (ja) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Nippon Steel Corp | 溶鋼の連続モニタリング方法及び連続モニタリング装置 |
| JP2011102778A (ja) * | 2009-11-11 | 2011-05-26 | Nippon Steel Corp | レーザを用いた元素分析方法及び元素分析装置 |
| JP2016145405A (ja) * | 2015-01-29 | 2016-08-12 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶鉄の精錬方法並びに高温物質の組成分析方法及び高温物質の組成分析装置 |
| JP2019060831A (ja) * | 2017-09-28 | 2019-04-18 | 株式会社島津製作所 | レーザ誘起分析装置、および、レーザ誘起分析方法 |
| KR20200038790A (ko) * | 2018-10-04 | 2020-04-14 | 한국원자력연구원 | 레이저 유도 분광 분석 장치 및 그 장치의 제어 방법 |
| JP2022541873A (ja) * | 2019-05-31 | 2022-09-28 | ディーティーイー イーエイチエフ | 液体金属及び合金の定量的分析のための非浸漬的な方法及び装置 |
-
1994
- 1994-06-24 JP JP14345394A patent/JPH0815153A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007010371A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Kenji Yasuda | 有害物検出システム、有害木材の検出方法及び廃棄木材処理システム |
| JP2010216913A (ja) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Nippon Steel Corp | 溶鋼の連続モニタリング方法及び連続モニタリング装置 |
| JP2010216915A (ja) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Nippon Steel Corp | 溶鋼の連続モニタリング方法及び連続モニタリング装置 |
| JP2011102778A (ja) * | 2009-11-11 | 2011-05-26 | Nippon Steel Corp | レーザを用いた元素分析方法及び元素分析装置 |
| JP2016145405A (ja) * | 2015-01-29 | 2016-08-12 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶鉄の精錬方法並びに高温物質の組成分析方法及び高温物質の組成分析装置 |
| JP2017193784A (ja) * | 2015-01-29 | 2017-10-26 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶鉄の精錬方法及びスラグの組成分析方法 |
| JP2019060831A (ja) * | 2017-09-28 | 2019-04-18 | 株式会社島津製作所 | レーザ誘起分析装置、および、レーザ誘起分析方法 |
| KR20200038790A (ko) * | 2018-10-04 | 2020-04-14 | 한국원자력연구원 | 레이저 유도 분광 분석 장치 및 그 장치의 제어 방법 |
| JP2022541873A (ja) * | 2019-05-31 | 2022-09-28 | ディーティーイー イーエイチエフ | 液体金属及び合金の定量的分析のための非浸漬的な方法及び装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4645342A (en) | Method of laser emission spectroscopic analysis of steel and apparatus therefor | |
| Hemmerlin et al. | Application of vacuum ultraviolet laser-induced breakdown spectrometry for steel analysis—comparison with spark-optical emission spectrometry figures of merit | |
| JP2853261B2 (ja) | 金属分析方法および分析装置 | |
| JP2001523818A (ja) | オフガスの組成を感知する方法と装置 | |
| US4730925A (en) | Method of spectroscopically determining the composition of molten iron | |
| CN109975274A (zh) | 一种高炉铁水硅含量在线快速检测装置 | |
| JPH0815153A (ja) | レーザ発光分光分析方法及びその装置 | |
| US4652128A (en) | Method of performing continuous on-line laser emission spectroscopic analysis on a flowing fluid sample by laser and apparatus therefor | |
| JPS6146773B2 (ja) | ||
| EP0711413B1 (en) | Method for direct chemical analysis of molten metal | |
| JP7064836B2 (ja) | レーザ誘起プラズマ発光分析法を用いた金属スクラップの判別方法、金属スクラップ判別装置及び金属スクラップ選別システム | |
| JP2006300819A (ja) | 溶融金属のレーザ発光分光分析方法および装置 | |
| JPS61140842A (ja) | 流動状態の金属、絶縁物の連続分析装置 | |
| JP3736427B2 (ja) | 溶融金属中の成分の分析方法および分析装置 | |
| JPS61181947A (ja) | 溶融金属のレ−ザ直接発光分光分析装置 | |
| JP3058043B2 (ja) | 溶融金属のレーザー発光分光分析用プローブ及び分析方法 | |
| JPS60219538A (ja) | 不活性ガス吹き込み微粒子回収溶融金属分析方法および装置 | |
| JP4788089B2 (ja) | 溶融金属の成分測定装置 | |
| JPS6212843A (ja) | レ−ザ発光分光分析による溶銑成分の連続分析方法 | |
| CA1225844A (en) | Method of continuously analyzing fluidized body by laser and apparatus therefor | |
| JP3198841B2 (ja) | 気体中浮遊粒子の原子吸光分析方法及び装置 | |
| JP2008292170A (ja) | レーザ誘起蛍光分析法及びレーザ誘起蛍光分析プローブ | |
| JPS6314903B2 (ja) | ||
| JPH07128237A (ja) | 鋼成分迅速分析方法及び装置 | |
| Ancona et al. | Optical sensor for real-time weld defect detection |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010904 |