Système avancé de fusion de perles multi-échantillons pour une analyse XRF précise avec mesure intégrée de la perte au feu (LOI/LOF)

Fusion de perles pour XRF

Présentation du Navas Instruments FTA-2000 (Analyseur thermogravimétrique de fusion)

Nos machines brevetées de fusion de perles intègrent des fonctionnalités de pointe pour révolutionner la préparation des échantillons XRF. Conçues pour la précision et la simplicité, elles reposent sur un analyseur thermogravimétrique multi-échantillons et incorporent des capacités avancées d'automatisation et de pesée pour une précision et une efficacité inégalées.

Nos systèmes de fusion de perles peuvent sembler complexes à première vue, mais ils sont conçus pour une utilisation sans effort. La plupart des fonctionnalités sont optionnelles, et l'instrument gère les procédures de manière autonome, garantissant une expérience utilisateur fluide.

Nos systèmes de fusion de perles sont compacts et conçus pour s'intégrer confortablement sur un plan de travail.

Aperçu opérationnel de la fusion des perles dans notre instrument

Le système utilise deux balances numériques de haute précision, toutes deux avec une sensibilité de 0,1 mg. Les balances sont directement connectées au PC, permettant un enregistrement et une gestion automatiques des poids par le logiciel, garantissant une capture de données fluide et précise tout au long du processus.

Balance intégrée

Située sous le four, cette balance mesure les poids des creusets à des températures élevées (généralement 1050 °C) pendant le processus de fusion. Le piédestal de la balance traverse un petit orifice au bas du four pour garantir des mesures de poids précises en temps réel.

Balance externe

Utilisée par les opérateurs pour le pesage initial des creusets, des échantillons et des flux. Les creusets peuvent également être pré-pesés pour plus de commodité.

Carrousel du four avec précision accrue et capacités de mélange améliorées

Le four est équipé d'un carrousel avec une capacité allant de 4 à 16 creusets, offrant une précision et une polyvalence exceptionnelles.

Le carrousel s'élève, pivote et s'abaisse pour positionner avec précision les creusets au-dessus de la balance intégrée afin de réaliser des mesures de poids précises pendant la fusion.

Il incline et agite également les creusets pour mélanger les échantillons et les flux de manière homogène. Un anneau avec des broches situé au bas du four facilite ce mélange.

Gestion entièrement automatisée des échantillons et calibration de la perte au feu (LOI) pour une efficacité accrue

Un chargeur automatique ou manipulateur d'échantillons d'une capacité de 16 creusets pour un chargement et un déchargement fluides.

Le logiciel permet la calibration de la perte au feu (LOI) du fondant en fusionnant une perle composée uniquement de fondant, sans échantillon, afin de déterminer sa perte au feu. En option, l'utilisateur peut inclure un creuset supplémentaire contenant uniquement du fondant dans chaque lot pour calculer et corriger la perte au feu du fondant pour ce lot spécifique, garantissant une précision constante pour tous les échantillons.

Le fonctionnement entièrement automatisé nécessite une implication minimale de l'opérateur, garantissant efficacité et simplicité d'utilisation. Les poids initiaux sont automatiquement enregistrés par l'ordinateur à partir de la balance externe. L'opérateur place simplement le creuset sur la balance et appuie sur la touche Entrée pour enregistrer son poids. Ensuite, l'échantillon est ajouté au creuset, et son poids est enregistré de la même manière, suivi de l'ajout du fondant, dont le poids est également enregistré.

Pour une commodité accrue, les creusets peuvent être pré-pesés, éliminant ainsi le besoin de les peser pendant le processus. En option, toutes les données, y compris les poids, les codes d'identification des échantillons et d'autres informations pertinentes, peuvent être importées sans effort à partir de fichiers texte ou CSV, simplifiant encore davantage le flux de travail. Une fois les données initiales enregistrées, le processus est entièrement automatisé, rendant le système exceptionnellement convivial et efficace.

Refroidissement automatique configurable des perles, activé une fois que toutes les perles ont été transférées dans le chargeur automatique.

Caractéristiques principales et avantages

Élimination des variations de fusion grâce à une conception innovante

Les machines de fusion traditionnelles dépendent d'un fondant contenant une grande quantité d'agents anti-mouillants (par exemple, le bromure de lithium).

Lors de la fusion, ces agents s'évaporent de manière imprévisible en fonction du temps et de la température, ce qui entraîne une variabilité des poids de fusion.

Ces systèmes nécessitent des calculs et des prévisions complexes pour estimer l'évaporation, rendant le processus incertain et pouvant potentiellement affecter les résultats d'analyse XRF.

Notre solution : Grâce à l'utilisation d'une pompe péristaltique pour ajouter automatiquement une petite quantité contrôlée d'agent anti-mouillant dilué dans de l'eau après la mesure du poids final de la perle de chaque échantillon, notre système garantit des poids de fusion constants, sans nécessiter de calculs supplémentaires, assurant des résultats précis à chaque fois.

Pesage de haute précision rendu facile pour les opérateurs

Les systèmes des concurrents fonctionnent comme de simples fours et n'intègrent aucune capacité de mesure de poids.

Dans les systèmes concurrents, l'évaporation de la perte au feu (LOI) du fondant et la perte de masse de l'agent anti-mouillant pendant la fusion sont imprévisibles, en fonction du temps et de la température. Cela nécessite des calculs ou des prévisions pour ajuster les variations de poids, augmentant ainsi la complexité et le risque d'erreur.

Notre solution : Les balances internes et externes de notre système offrent des mesures de poids de haute précision. Contrairement aux instruments des concurrents, qui obligent les opérateurs à peser les échantillons et les fondants avec une tolérance stricte de ±0,3 mg, notre système autorise une tolérance beaucoup plus large de ±30 mg en éliminant les variables qui impactent la précision et en déterminant automatiquement la perte au feu (LOI) du fondant. Cette innovation supprime le processus de pesage fastidieux et chronophage, réduisant considérablement les efforts de l'opérateur tout en maintenant une précision exceptionnelle.

Les deux balances, interne (située sous le four) et externe (utilisée pour les poids initiaux), sont directement connectées à l'ordinateur, garantissant des mesures de poids précises et fiables tout au long du processus.

Productivité et précision améliorées

Le four électrique fusionne de 4 à 16 perles en seulement 20 à 25 minutes, augmentant considérablement le rendement.

La production simultanée de perles fusionnées et de mesures de LOI/LOF minimise les biais, car le même échantillon est utilisé pour les deux processus.

Des poids détaillés des échantillons et des graphiques en temps réel sont fournis pour chaque perle, permettant à l'opérateur de surveiller la stabilité du poids et de déterminer précisément quand la fusion de l'échantillon est terminée. Cela garantit qu'aucun temps de fusion inutile n'est ajouté, permettant des cycles de fusion plus courts et une productivité accrue au laboratoire.

Efficacité économique et gain d'espace

Un seul instrument effectue à la fois la fusion des perles et l'analyse de la perte au feu (LOI/LOF), réduisant les besoins en équipements et libérant de l'espace dans le laboratoire.

Aucun analyseur thermogravimétrique (TGA) supplémentaire n'est requis, contrairement aux systèmes des concurrents qui impliquent généralement des coûts significatifs et des temps d'analyse dépassant deux heures pour la détermination de la LOI. Cela réduit également l'espace nécessaire au laboratoire, optimisant ainsi l'efficacité opérationnelle.

Aucun versement de perles de verre n'est requis, minimisant l'utilisation de matériel en platine et réduisant les coûts.

Aucun nettoyage des creusets n'est requis après chaque lot, car le système élimine la nécessité de verser du matériau fondu, évitant ainsi l'accumulation de résidus et la contamination croisée. Cela réduit considérablement le temps et les efforts des opérateurs.

Sécurité de l'opérateur et respect de l'environnement

Des émissions minimales de gaz toxiques sont obtenues grâce à l'utilisation d'une pompe péristaltique, qui ajoute automatiquement une petite quantité contrôlée d'agent anti-mouillant dilué dans de l'eau à la fin du processus de fusion, après la mesure du poids final de chaque perle. Cette approche élimine la nécessité d'utiliser un fondant contenant de grandes quantités d'agent anti-mouillant, réduisant considérablement l'exposition aux vapeurs nocives lors de la fusion.

La réduction de l'exposition sanitaire et les émissions minimales de gaz s'inscrivent dans des pratiques de laboratoire durables.

Automatisation et convivialité

Le système entièrement automatisé permet un fonctionnement non surveillé pendant la nuit, augmentant considérablement la productivité et l'efficacité. Lorsqu'il est intégré au bras robotique collaboratif en option, le processus devient totalement automatisé. Le système comprend un convoyeur avec des plateaux contenant des flacons en verre pré-remplis avec des échantillons et des fondants pesés à l'avance. Le robot verse le contenu de chaque flacon dans des creusets positionnés sur le chargeur automatique. Une fois remplis, les creusets sont automatiquement transférés dans le four où les échantillons sont fusionnés.

Après la fusion, les creusets sont automatiquement retournés au chargeur automatique, et le robot transfère les perles résultantes dans le spectromètre XRF pour analyse. Le spectromètre est automatiquement activé pour effectuer l'analyse. Une fois l'analyse terminée, le robot récupère les perles analysées du spectromètre XRF et les élimine dans un bac. Cette automatisation fluide simplifie l'ensemble du processus, permettant une opération continue à haut rendement avec une intervention minimale de l'opérateur.

Efficacité énergétique

Le système nécessite seulement 2 kW de puissance pour faire fonctionner une machine de fusion de perles avec une capacité allant jusqu'à 16 creusets, offrant une efficacité énergétique exceptionnelle par rapport aux machines des concurrents, qui nécessitent généralement 5 kW de puissance pour une capacité de 6 perles. Cela réduit considérablement la consommation d'énergie et diminue les besoins en climatisation, le rendant à la fois rentable et respectueux de l'environnement.

Amélioration de la précision analytique

La correction automatique des blancs du fondant garantit des mesures de perte au feu (LOI/LOF) cohérentes et précises pour chaque lot.

Aucune déshydratation des échantillons requise

Les échantillons peuvent être fusionnés directement sans nécessiter de pré-séchage, car toute humidité présente s'évapore pendant le processus de fusion et est prise en compte dans la perte au feu (LOI), garantissant qu'elle n'affecte pas la précision des résultats XRF. Cela réduit considérablement le temps de préparation et améliore l'efficacité du laboratoire.

Polyvalence pour de multiples applications

Le même instrument peut également fonctionner comme un analyseur thermogravimétrique (TGA) avec un chargeur automatique, sans nécessiter le processus de fusion. Cette fonctionnalité lui permet de déterminer l'humidité, les matières volatiles et la teneur en cendres, ou de fonctionner comme un analyseur dédié de perte au feu (LOI), offrant une solution TGA flexible pour divers besoins analytiques, tels que l'analyse du charbon à l'aide de creusets en quartz et d'autres applications.

Logiciel Windows intuitif et personnalisable

Le système dispose d'un logiciel Windows convivial conçu pour offrir un maximum de commodité et d'efficacité opérationnelle. Une barre de ruban en haut de l'interface permet un accès en un clic aux tâches les plus courantes, simplifiant ainsi les flux de travail. L'interface inclut des panneaux qui peuvent être flottants, ancrés ou organisés en onglets, permettant aux utilisateurs de personnaliser l'agencement de leur espace de travail. En outre, le logiciel offre des couleurs et des thèmes configurables, permettant aux utilisateurs d'ajuster l'apparence selon leurs préférences, améliorant à la fois l'utilisation et le confort.

Le logiciel intègre une base de données puissante avec des capacités de tri et de filtrage.

Il propose également des fonctionnalités robustes d'exportation de données, permettant d'exporter automatiquement les résultats sous forme de fichiers texte, CSV (valeurs séparées par des virgules) ou Excel, qui peuvent être utilisés directement ou importés dans les Systèmes de Gestion d'Informations de Laboratoire (LIMS). De plus, les données brutes des échantillons peuvent être exportées au format Excel, fournissant des informations complètes telles que les temps, les poids et d'autres détails pertinents pour tous les échantillons, garantissant une gestion et une intégration de données fluides.

Le logiciel inclut un graphique détaillé pour chaque perle, permettant une surveillance en temps réel des poids des échantillons et de leur stabilité tout au long du processus.

Avis Important

Les résultats des analyses de l'oxyde d'aluminium dans les fours électriques des concurrents sont souvent compromis lorsqu'un fondant contenant 0,5 % de bromure de lithium est utilisé, ce qui affecte considérablement la précision des mesures de l'oxyde d'aluminium dans l'analyse XRF. En revanche, notre instrument utilise uniquement une quantité minimale d'agent anti-mouillant, hautement diluée dans de l'eau, appliquée précisément à la toute fin du processus de fusion. Cette approche innovante garantit une précision exceptionnelle dans l'analyse de l'oxyde d'aluminium avec notre système.

Résultats de répétabilité des échantillons de ciment

ID de l'échantillon Na2O (%) MgO (%) Al2O3 (%) SiO2 (%) P2O5 (%) SO3 (%) K2O (%) CaO (%) TiO2 (%) Mn2O3 (%) Fe2O3 (%) SrO (%) ZnO (%) CO2 (%) Cl (%) Flux (g) LOI (%) Échantillon (g) Somme (%)
Ciment 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
Ciment 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
Ciment 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
Ciment 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
Ciment 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

Spécifications techniques du système de fusion multi-échantillons XRF FTA-2000
Conçu pour la précision, la flexibilité et la productivité

Spécification Détails
Nombre de perles Configurations disponibles pour 4, 6, 8, 10, 12, 14 ou 16 perles; facilement extensibles
Fonctionnalités du logiciel Programmes de fusion illimités
Connectivité ouverte à la base de données
Rapports personnalisables
Exportation des données aux formats TXT, CSV et XLS pour intégration avec LIMS ou Microsoft Excel
Plage LOI/LOF Plage de perte ou de gain de poids : 0-100 %
Sensibilité de la balance 0,1 mg
Précision LOI/LOF Déterminée par la résolution de la balance
Plage de températures 200-1150 °C avec une précision de ±1 °C
Contrôle de l'instrument Utilisable via un PC de bureau ou un ordinateur portable avec interface USB
Dimensions Largeur : 55,4 cm (21,81 po)
Longueur : 60 cm (23,62 po)
Hauteur : 57 cm (22,44 po)
Hauteur du chargeur automatique : 33 cm (13 po)
Poids 60 kg (133 lb)
Exigences en matière d'alimentation 220V AC, 2 kW