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20世纪50年代,原子发射光谱检测方法就开始在我国推广和普及,特别是在地质、冶金、机械等部门得到了广泛的应用[1],原子发射光谱仪器的性能及其分析技术也不断提高。随着我国工业水平的迅猛发展,机械设备如何实现长周期健康运行显得格外重要,润滑油(以下简称为滑油)是机械设备的“血液”,通过对滑油中金属磨粒的成分与浓度检测分析,可以很好地对设备运行状态进行监测[2]。因此将原子发射光谱仪器和滑油检测分析有机结合起来,在社会生产过程中具有重要的实际意义。本文基于恒压变频技术,对滑油原子发射光谱检测设备的激发系统展开研究,研制了一套恒压变频直流火花光源及利用其进行滑油光谱激发的机械装置,主要的研究内容包括以下几个方面:1、激发光源的研制:研究初期采用了市售的交流电弧光源,研究过程中发现其电弧平均能量过大,在测试时样油容易着火,不利于光谱采集且安全性较低。因此,研究中将交流电弧光源改造为交流火花光源,提高了峰值能量的同时降低了激发的平均能量,提高了光谱的激发程度与安全性,但所得的激发光谱存在着稳定性差,且激发频率和脉冲电流大小不可控的缺点。基于以上原因,最终设计了恒压变频直流火花光源。该光源充分利用了火花放电的有利特性,具有放电频率可调,放电脉冲电流10-50A可变的特点。同时,与传统的低压火花光源相比,该光源检出限更低,激发光谱更加稳定,可满足不同的分析需求。2、激发装置的研制:基于旋转圆盘电极法原理,使用SolidWorks软件进行结构设计,研制了一套原子发射光谱激发装置。研究过程中,根据长期火花激发中存在的金属材料氧化问题,最终选择了具有高抗氧化性能的铜钨合金材料,获得很好的效果。整个激发装置结构新颖灵活,能实现固体试样和液体试样的激发,在确保光谱准确度的同时,操作简单快捷。3、基于所设计的激发光源和激发装置,并结合已装调好的微型紫外光谱仪,实现了滑油光谱激发系统的搭建。按照美国材料与试验协会标准ASTM-D6595规定,利用上述系统进行滑油光谱的检测实验研究,测试结果显示测量值的重复性和再现性误差均在允许范围之内,滑油光谱激发系统的测试数据合格,能够满足实际滑油检测分析的需要。