نظام الانصهار بالخرز متعدد العينات المتقدم لتحليل XRF الدقيق مع قياس LOI/LOF المدمج

تقديم Navas Instruments FTA-2000 (محلل الانصهار الحراري الجرافي)
تدمج آلات انصهار الحبيبات الحاصلة على براءة اختراع لدينا ميزات متطورة لإحداث ثورة في تحضير عينات XRF. تم تصميم النظام بدقة وبساطة، حيث يعتمد على محلل حراري جرافي متعدّد العينات ويشمل إمكانيات متقدمة للأتمتة والوزن لتحقيق دقة وكفاءة لا مثيل لهما.
قد تبدو أنظمة انصهار الحبيبات الخاصة بنا معقدة للوهلة الأولى، لكنها مصممة لتكون سهلة التشغيل. معظم الميزات اختيارية، ويتولى الجهاز الإجراءات تلقائيًا، مما يضمن تجربة استخدام سلسة.
أنظمة انصهار الحبيبات الخاصة بنا مدمجة ومصممة لتناسب الأسطح المكتبية بسهولة.
نظرة عامة تشغيلية لانصهار الحبيبات في جهازنا
يستخدم النظام ميزانين رقميين عاليي الدقة، كلاهما بحساسية تبلغ 0.1 ملغ. يتم توصيل الميزانين مباشرةً بالحاسوب، مما يسمح بتسجيل الأوزان تلقائيًا وإدارتها بواسطة البرنامج، مما يضمن التقاط البيانات بسلاسة ودقة طوال العملية.
الميزان الداخلي
يقع الميزان أسفل الفرن، حيث يقوم بقياس أوزان البوتقات عند درجات حرارة عالية (عادةً 1050 درجة مئوية) أثناء عملية الانصهار. يمر حامل الميزان عبر فتحة صغيرة في الجزء السفلي من الفرن لضمان قياسات دقيقة للأوزان في الوقت الفعلي.
الميزان الخارجي
يُستخدم من قبل المشغلين لوزن البوتقات والعينات والمُدفق في البداية. يمكن أيضًا وزن البوتقات مسبقًا لسهولة الاستخدام.
دوّار الفرن مع دقة محسّنة وإمكانات خلط متقدمة
يتميز الفرن بوجود دوّار بسعة تتراوح بين 4 إلى 16 بوتقة، مما يوفر دقة استثنائية وتعددية في الاستخدام.
يرتفع الدوّار ويدور وينخفض لوضع البوتقات بدقة فوق الميزان الداخلي لضمان قياسات وزن دقيقة أثناء عملية الانصهار.
كما أنه يميل ويهتز لتحريك البوتقات وخلط العينات والمُدفق بشكل متجانس. تساعد حلقة مزودة بدبابيس في الجزء السفلي من الفرن على تعزيز عملية الخلط.
مناولة العينات المؤتمتة بالكامل ومعايرة LOI لتعزيز الكفاءة
مناول العينات الآلي أو وحدة التحميل التلقائية بسعة 16 بوتقة تتيح عمليات التحميل والتفريغ بسلاسة.
يتيح البرنامج معايرة LOI للمُدفق عبر انصهار حبيبة مكونة بالكامل من المُدفق، دون عينة، لتحديد قيمتها. اختياريًا، يمكن للمستخدم تضمين بوتقة إضافية تحتوي فقط على المُدفق في كل دفعة لحساب وتصحيح LOI للمُدفق في تلك الدفعة تحديدًا، مما يضمن دقة متسقة لجميع العينات.
يتميز التشغيل المؤتمت بالكامل بتطلب أدنى حد من تدخل المشغل، مما يعزز الكفاءة وسهولة الاستخدام. يتم تسجيل الأوزان الأولية تلقائيًا بواسطة الحاسوب من الميزان الخارجي. ببساطة، يضع المشغل البوتقة على الميزان ويضغط مفتاح الإدخال لتسجيل وزنها. بعد ذلك، تتم إضافة العينة إلى البوتقة ويتم تسجيل وزنها بنفس الطريقة، ثم تتم إضافة المُدفق وتسجيل وزنه أيضًا بنفس الآلية.
للمزيد من الراحة، يمكن وزن البوتقات مسبقًا، مما يلغي الحاجة إلى وزنها أثناء العملية. اختياريًا، يمكن استيراد جميع البيانات، بما في ذلك الأوزان وأكواد تحديد العينات والمعلومات ذات الصلة، بسلاسة من ملفات نصية أو CSV، مما يعزز انسيابية سير العمل. بمجرد تسجيل البيانات الأولية، تصبح العملية مؤتمتة بالكامل، مما يجعل النظام سهل الاستخدام وعالي الكفاءة.
يتيح النظام تبريد الحبيبات تلقائيًا بطريقة قابلة للتكوين، حيث يتم تفعيل هذه العملية بعد نقل جميع الحبيبات إلى وحدة التحميل التلقائية.
الميزات الأساسية والفوائد
القضاء على تباين الانصهار من خلال تصميم مبتكر
تعتمد آلات الانصهار التقليدية على المُدفق الذي يحتوي على نسبة عالية من عوامل منع البلل (مثل بروميد الليثيوم).
أثناء عملية الانصهار، تتبخر هذه العوامل بشكل غير متوقع اعتمادًا على الوقت ودرجة الحرارة، مما يؤدي إلى تفاوت في أوزان الانصهار.
تتطلب هذه الأنظمة حسابات معقدة وتوقعات لتقدير معدلات التبخر، مما يجعل العملية غير مؤكدة وقد يؤثر ذلك على نتائج تحليل XRF.
الحل الخاص بنا: باستخدام مضخة بيرستالتية لإضافة كمية صغيرة ومضبوطة من عامل منع البلل المخفف بالماء تلقائيًا بعد قياس الوزن النهائي للحبيبة لكل عينة، يضمن نظامنا أوزان انصهار ثابتة دون الحاجة إلى حسابات إضافية، مما يضمن نتائج دقيقة في كل مرة.
الوزن عالي الدقة بطريقة سهلة للمشغلين
تعمل أنظمة المنافسين كأفران بسيطة ولا تتضمن أي إمكانيات لقياس الوزن.
في أنظمة المنافسين، يكون تبخر LOI للمُدفق وفقدان كتلة عامل منع البلل أثناء الانصهار غير متوقع، حيث يعتمد على الوقت ودرجة الحرارة. يتطلب ذلك حسابات أو توقعات لتعديل تغييرات الوزن، مما يزيد من تعقيد العملية ويزيد من احتمالية الخطأ.
الحل الخاص بنا: يوفر كل من الميزان الداخلي والخارجي في نظامنا قياسات وزن عالية الدقة. على عكس أجهزة المنافسين التي تتطلب من المشغلين وزن العينات والمُدفق بدقة صارمة تبلغ ±0.3 ملغ، يسمح نظامنا بمدى تحمل أوسع يبلغ ±30 ملغ عن طريق التخلص من المتغيرات التي تؤثر على الدقة وتحديد LOI للمُدفق تلقائيًا. يزيل هذا الابتكار عملية الوزن الشاقة والمستهلكة للوقت، مما يقلل بشكل كبير من جهد المشغل مع الحفاظ على دقة استثنائية.
يتم توصيل كلا الميزانين—الداخلي (أسفل الفرن) والخارجي (المستخدم للأوزان الأولية)—مباشرةً بالحاسوب، مما يضمن قياسات دقيقة وموثوقة للوزن طوال العملية بأكملها.
زيادة الإنتاجية والدقة
يقوم الفرن الكهربائي بانصهار من 4 إلى 16 حبيبة خلال 20-25 دقيقة فقط، مما يزيد الإنتاجية بشكل كبير.
يتيح الإنتاج المتزامن للحبيبات المنصهرة وقياسات LOI/LOF تقليل التحيز، حيث يتم استخدام نفس العينة لكلا العمليتين.
يتم توفير أوزان العينات المفصلة والمخططات الزمنية في الوقت الفعلي لكل حبيبة، مما يمكّن المشغل من مراقبة استقرار الوزن وتحديد اللحظة الدقيقة التي يكتمل فيها انصهار العينة. يضمن ذلك عدم إضافة وقت انصهار غير ضروري، مما يسمح بدورات انصهار أقصر وزيادة إنتاجية المختبر.
الكفاءة في التكلفة وتوفير المساحة
يؤدي جهاز واحد كلاً من عملية انصهار الحبيبات وتحليل LOI/LOF، مما يقلل الحاجة إلى المعدات ويوفر مساحة المختبر.
لا حاجة إلى محلل حراري جرافي إضافي (TGA)، على عكس أنظمة المنافسين التي تتطلب عادةً تكاليف كبيرة وأوقات تحليل تتجاوز ساعتين لتحديد LOI. يقلل ذلك أيضًا من المساحة المطلوبة في المختبر، مما يحسن الكفاءة التشغيلية.
لا حاجة إلى صب الحبيبات الزجاجية، مما يقلل من استخدام الأدوات البلاتينية ويخفض التكاليف.
لا حاجة لتنظيف البوتقات بعد كل دفعة، حيث يلغي النظام الحاجة إلى صب المادة المنصهرة، مما يمنع تراكم الرواسب والتلوث المتبادل. يقلل ذلك بشكل كبير من وقت وجهد المشغل.
سلامة المشغل والبيئة
يتم تحقيق الحد الأدنى من انبعاثات الغازات السامة من خلال استخدام مضخة بيرستالتية، والتي تضيف تلقائيًا كمية صغيرة ومضبوطة من عامل منع البلل المخفف بالماء في نهاية عملية الانصهار، بعد قياس الوزن النهائي للحبيبة لكل عينة. تلغي هذه الطريقة الحاجة إلى المُدفق الذي يحتوي على كميات كبيرة من عوامل منع البلل، مما يقلل بشكل كبير من التعرض للأبخرة الضارة أثناء الانصهار.
يؤدي انخفاض التعرض الصحي وانبعاثات الغاز المحدودة إلى توافق النظام مع ممارسات المختبرات المستدامة.
الأتمتة وسهولة الاستخدام
يتيح النظام المؤتمت بالكامل التشغيل طوال الليل دون الحاجة إلى تدخل المشغل، مما يزيد الإنتاجية والكفاءة بشكل كبير. عند دمجه مع الذراع الروبوتية التعاونية الاختيارية، تصبح العملية مؤتمتة بالكامل دون الحاجة إلى تدخل بشري.
يتضمن النظام ناقلًا يحتوي على صواني تحمل قوارير زجاجية تحتوي على عينات ومُدفق مُسبق الوزن. يقوم الروبوت بصب محتويات كل قنينة في البوتقات الموضوعة على وحدة التحميل التلقائية. بعد تعبئتها، يتم نقل البوتقات تلقائيًا إلى الفرن حيث يتم انصهار العينات.
بعد عملية الانصهار، يتم إعادة البوتقات تلقائيًا إلى وحدة التحميل التلقائية، ويقوم الروبوت بنقل الحبيبات الناتجة إلى مطياف XRF لتحليلها. يتم تفعيل المطياف تلقائيًا لإجراء التحليل. بعد اكتمال العملية، يقوم الروبوت باستعادة الحبيبات التي تم تحليلها من مطياف XRF والتخلص منها في وعاء مخصص. تعمل هذه الأتمتة السلسة على تبسيط العملية بالكامل، مما يضمن تشغيلًا متسقًا وعالي الإنتاجية مع الحد الأدنى من التدخل البشري.
كفاءة الطاقة
يتطلب النظام فقط 2 كيلوواط من الطاقة لتشغيل آلة انصهار الحبيبات بسعة تصل إلى 16 بوتقة، مما يوفر كفاءة طاقة استثنائية مقارنةً بأجهزة المنافسين التي تتطلب عادةً 5 كيلوواط لطاقة تشغيل ذات سعة 6 حبيبات. يقلل ذلك بشكل كبير من استهلاك الطاقة ومتطلبات التكييف، مما يجعله أكثر فعالية من حيث التكلفة وصديقًا للبيئة.
تحسين الدقة التحليلية
تضمن عملية تصحيح الفراغ للمُدفق المؤتمتة قياسات دقيقة ومتسقة لـ LOI/LOF لكل دفعة، مما يعزز دقة التحليل.
لا حاجة لتجفيف العينات
يمكن انصهار العينات مباشرة دون الحاجة إلى تجفيف مسبق، حيث يتبخر أي محتوى رطوبي أثناء عملية الانصهار ويتم احتسابه كجزء من فقدان الكتلة عند الاشتعال (LOI)، مما يضمن عدم تأثيره على دقة نتائج XRF. يقلل ذلك بشكل كبير من وقت التحضير ويعزز كفاءة المختبر.
التعددية في التطبيقات المختلفة
يمكن للجهاز نفسه أن يعمل أيضًا كمحلل حراري جرافي (TGA) مزود بوحدة تحميل تلقائية، دون الحاجة إلى عملية الانصهار. تتيح هذه الإمكانية تحديد محتوى الرطوبة والمادة المتطايرة والرماد، أو التشغيل كمحلل LOI مخصص، مما يوفر حلاً مرنًا لتحليل TGA لمختلف الاحتياجات التحليلية، مثل تحليل الفحم باستخدام البوتقات الكوارتزية وغيرها من التطبيقات.
برنامج قائم على نظام Windows يتميز بالسهولة في الاستخدام وقابلية التخصيص
يتميز النظام ببرنامج تشغيل قائم على Windows سهل الاستخدام ومصمم لتحقيق أعلى درجات الراحة والكفاءة. يوفر شريط القوائم العلوي وصولاً بنقرة واحدة إلى المهام الأكثر شيوعًا، مما يساهم في تبسيط سير العمل. تتضمن الواجهة لوحات يمكن تعويمها أو تثبيتها أو تحويلها إلى علامات تبويب، مما يتيح للمستخدمين تخصيص تخطيط مساحة العمل وفقًا لاحتياجاتهم. بالإضافة إلى ذلك، يوفر البرنامج إمكانية ضبط الألوان والسمات، مما يسمح للمستخدمين بتكييف المظهر حسب تفضيلاتهم، مما يعزز سهولة الاستخدام والراحة.
يحتوي البرنامج على قاعدة بيانات قوية تدعم الفرز والتصفية.
يتضمن البرنامج إمكانيات تصدير بيانات متقدمة، مما يسمح بتصدير النتائج تلقائيًا إلى ملفات نصية أو CSV (قيم مفصولة بفواصل) أو ملفات Excel التي يمكن استخدامها مباشرة أو استيرادها إلى أنظمة إدارة معلومات المختبر (LIMS). بالإضافة إلى ذلك، يمكن تصدير البيانات الأولية للعينات بصيغة Excel، مما يوفر معلومات شاملة مثل الأوقات والأوزان والتفاصيل ذات الصلة لجميع العينات، مما يضمن إدارة وتكامل سلس للبيانات.
يتميز البرنامج بمخطط تفصيلي لكل حبيبة، مما يتيح مراقبة فورية لوزن العينات واستقرارها طوال العملية.
إشعار هام
تتعرض نتائج تحليل أكسيد الألمنيوم في أفران المنافسين الكهربائية للاضطراب عند استخدام المُدفق الذي يحتوي على 0.5% من بروميد الليثيوم، مما يؤثر بشكل كبير على دقة قياسات أكسيد الألمنيوم في تحليل XRF. في المقابل، يستخدم جهازنا كمية ضئيلة فقط من عامل منع البلل، يتم تخفيفها بدرجة كبيرة في الماء، ويتم تطبيقها بدقة في نهاية عملية الانصهار. يضمن هذا النهج المبتكر دقة استثنائية في تحليل أكسيد الألمنيوم باستخدام نظامنا.
نتائج التكرارية لعينات الأسمنت
معرف العينة | Na2O (%) | MgO (%) | Al2O3 (%) | SiO2 (%) | P2O5 (%) | SO3 (%) | K2O (%) | CaO (%) | TiO2 (%) | Mn2O3 (%) | Fe2O3 (%) | SrO (%) | ZnO (%) | CO2 (%) | Cl (%) | المُدفق (غ) | الفقد عند الإشعال (%) | العينة (غ) | المجموع (%) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
أسمنت A1 | 0.06 | 2.58 | 4.38 | 18.46 | 0.14 | 2.94 | 0.56 | 58.58 | 0.25 | 0.14 | 3.14 | 0.04 | 0.04 | 8.38 | 0.02 | 6.1858 | 8.38 | 1.017 | 99.6961 |
أسمنت A2 | 0.09 | 2.6 | 4.34 | 18.43 | 0.13 | 2.96 | 0.57 | 58.54 | 0.25 | 0.14 | 3.15 | 0.04 | 0.03 | 8.34 | 0.01 | 5.8407 | 8.34 | 0.974 | 99.6246 |
أسمنت A3 | 0.07 | 2.62 | 4.44 | 18.45 | 0.13 | 2.96 | 0.56 | 58.51 | 0.26 | 0.14 | 3.16 | 0.04 | 0.03 | 8.46 | 0.01 | 5.7274 | 8.46 | 0.983 | 99.8466 |
أسمنت A4 | 0.06 | 2.6 | 4.33 | 18.46 | 0.14 | 2.97 | 0.56 | 58.73 | 0.25 | 0.14 | 3.14 | 0.04 | 0.04 | 8.43 | 0.01 | 6.3705 | 8.43 | 1.059 | 99.9068 |
أسمنت A5 | 0.09 | 2.56 | 4.33 | 18.34 | 0.14 | 2.94 | 0.56 | 58.45 | 0.25 | 0.14 | 3.14 | 0.04 | 0.03 | 8.35 | 0.01 | 5.7313 | 8.35 | 0.971 | 99.3861 |
المواصفات الفنية لنظام FTA-2000 متعدد العينات لتحليل انصهار XRF
مصمم لتحقيق الدقة والمرونة والإنتاجية
المواصفة | التفاصيل |
---|---|
عدد الحبيبات | تتوفر تكوينات لـ 4، 6، 8، 10، 12، 14، أو 16 حبيبة؛ وقابلة للتوسيع بسهولة |
ميزات البرنامج |
عدد غير محدود من برامج الانصهار اتصال مفتوح بقاعدة البيانات تقارير قابلة للتخصيص تصدير البيانات إلى تنسيقات TXT، CSV، وXLS لتكامل LIMS أو Microsoft Excel |
نطاق LOI/LOF | نطاق فقدان/كسب الوزن: 0-100% |
حساسية الميزان | 0.1 ملغ |
دقة LOI/LOF | تحدد وفقًا لدقة الميزان |
نطاق درجة الحرارة | 200-1150 °C بدقة ±1 °C |
التحكم في الجهاز | يعمل عبر جهاز كمبيوتر مكتبي أو محمول من خلال واجهة USB |
الأبعاد |
العرض: 21.81 بوصة (55.4 سم) الطول: 23.62 بوصة (60 سم) الارتفاع: 22.44 بوصة (57 سم) ارتفاع وحدة التحميل التلقائي: 13 بوصة (33 سم) |
الوزن | 133 رطلاً (60 كجم) |
متطلبات الطاقة | 220V AC، 2 kW |