کوانتومتر دستگاهی است که به کمک آن می توان میزان حضور عناصر مختلف در یک قطعه را اندازه­ گیری کرد.

کوانتومتر دستگاهی است که به کمک آن می توان میزان حضور عناصر مختلف در یک قطعه را اندازه­ گیری کرد. بدین صورت که ابتدا یک سطح قطعه مورد آماده سازی و سنگ زنی قرار گرفته به طوری که سطح آن کاملاً صاف و یکدست و از هر گونه آلودگی و چربی ( مانند روغن، گریس و...) پاک شده و نمونه درست از همان قسمت پرداخت شده بر روی محلی که قرار است اسپارک زده شود قرار داده می شود. اصول این آزمایش بر پایه نشر نوری می باشد. نمونه مواد در اثر تخلیه الکتریکی تبخیر می شود، اتم ها و یون های حاصل از تبخیر اتمی تحریک شده و تابش می کند که نور تابش شده از طریق یک فیبر نوری از درون یک طیف سنج نوری عبور می کند.

با توجه به محدوده طول موج نشر نور هر عنصر، مناسب ترین خط نشری برای اندازه گیری غلظت آن عنصر در نمونه انتخاب می شود.شدت نشر برای هر عنصر متناسب با غلظت آن عنصر در نمونه بوده و با استفاده از نمونه های استاندارد و منحنی های کالیبراسیون می توان بطور مستقیم درصد عناصر را در نمونه محاسبه نمود. باید توجه داشت که در بعضی دستگاه­ها محدودیت فضا برای کار بر روی نمونه های مختلف وجود ندارد و حتی می توان نمونه ها را بدون تخریب مورد بررسی قرار داد. ولی در اکثر دستگاهها بعلت محدودیت محل قرارگیری نمونه نمی توان نمونه ها را با هر سایزی مورد تست قرار داد و باید در ابعاد مشخصی تهیه و مورد آزمایش قرار داده شوند. البته لازم به ذکر است که نتایجی حاصل از این دستگاه ها دارای دقت بالاتری نسبت به دستگاههای است که قطعه را در فضای باز مورد اسپارک قرار می دهند. 

اسپارک چیست ؟

اسپارک در اصطلاح همان جرقه ای است که الکترود دستگاه بر روی سطح قطعه ایجاد می کند تا توسط طول موجهای که از قبل برای دستگاه تعریف شده است به میزان عناصرموجود در قطعه پی برده شود.

دستگاه طیف سنج نوری که برخی آن را کوانتومتر می نامند از جمله سیستم های آنالیز دقیق برای  اندازه گیری فلزات است که قابلیت تجزیه آلیاژ ها را با دقت زیاد دارد و همه عناصر آلیاژی موجود در نمونه را تعیین می کند. (آنالیز كیفی) و غلظت عناصر می تواند به وسیله اندازه گیری شدت خطوط به دست آید (آنالیز كمی).

همواره در ساخت قطعات، تعیین جنس، یكی از فاكتورهای مهم كارآیی قطعه می باشد. جنس هر قطعه باید مناسب با شرایط كاری مانند، محیط كار قطعه، دمای كار قطعه، اتمسفركار قطعه، جنس سایر قطعات درگیر با قطعه و وظیفه ای كه از قطعه انتظار می رود باشد. به همین دلیل انتخاب صحیح جنس برای یك قطعه بسیار حایز اهمیت می باشد كه برای تامین این هدف استفاده از كوانتومترهای دقیق با دقت صدم درصد ضروری است.

اصول این آزمایش بر پایه نشر نوری می باشد. نمونه در اثر تخلیه الکتریکی تبخیر می شود، اتم ها و یون های حاصل از تبخیر اتمی تحریک شده و تابش می کند که نور تابش شده از طریق یک فیبر نوری از درون یک طیف سنج نوری عبور می کند. با توجه به محدوده طول موج نشر نور هر عنصر، مناسب ترین خط نشری برای اندازه گیری غلظت آن عنصر در نمونه انتخاب می شود.

 

شدت نشر برای هر عنصر متناسب با غلظت آن عنصر در نمونه است و با استفاده از نمونه های استاندارد و منحنی های کالیبراسیون می توان بطور مستقیم درصد عنصر را در نمونه محاسبه نمود.

باید توجه داشت که در بعضی دستگاه ها محدودیت فضا برای کار بر روی نمونه های مختلف وجود ندارد و حتی می توان نمونه هایی که تخریب نشوند را مورد بررسی قرار داد ولی در بعضی از دستگاه ها، به علت بسته شدن محلی که نمونه در آن قرار می گیرد محدودیت وجود دارد، پس با توجه به چنین شرایطی دیگر نمی توان نمونه ها را با هر اندازه ای مورد تست قرار داد و باید در ابعاد مورد نظر تهیه و مورد تست قرار گرفته شود. البته لازم به ذکر است که نتایجی که از دستگاه ها به دست می آید دارای دقت بالاتری نسبت به دستگاه های است که قطعه را در فضای باز مورد جرقه زدن قرار می گیرد. 

 

دستگاه دیگر که اصطلاحاً به صورت رو میزی می باشد و قابلیت زدن نمونه ها بدون محدودیت فضا را دارا می باشد و قابلیت مانور بر روی نمونه های که دارای عنصرهای پایه Cu، Ni، Fe، Al، Zn می باشد و سیستم کار آن مشابه دستگاه آمریکایی می باشد.