Optische Emissiespectrograaf (OES): de detective onder de meetinstrumenten

Er zijn situaties waarbij de chemische samenstelling van metaal bepaald moeten worden, maar waarbij de locatie voor problemen zorgt. In dergelijke gevallen biedt Inspecto Visio Group uitkomst. Het in 2014 opgerichte bedrijf is specialist in het uitvoeren van inspecties en het doen van metingen, inmiddels ook in de GWW-sector. Met de nieuwste aanwinst van de Inspecto Visio Group, de PMI-MASTER Smart, kan het bedrijf snel en behendig niet-destructief onderzoek doen.

Wolter van der Zee, eigenaar van Inspecto Visio Group, legt uit: “De PMI-MASTER Smart is een Optische Emissiespectrograaf. Met dit apparaat kunnen we snel en efficiënt veel informatie verzamelen voor diverse toepassingen. Met de juiste voorbereidingen kunnen we in een kort tijdsbestek veel metingen doen, de ingebouwde accu geeft ons de mogelijkheid om tot wel 450 metingen op locatie te verrichten. Door het compacte karakter is de PMI-Master Smart draagbaar.”

Inspecto Visio Group werd in Rotterdam ingeschakeld door een bouwcombinatie die de koolstof equivalent van een damwand -waaraan gelast moest worden- wilde weten. Wolter: “Rijkswaterstaat eiste de test van deze bouwcombinatie. Als de waarde van de koolstof equivalent die we meten te hoog is, dan moeten er extra voorzorgsmaatregelen voor het lassen genomen worden, dat kan bijvoorbeeld het voorverwarmen van het metaal zijn. In totaal heeft Inspecto Visio Group maar liefst 600 OES-metingen verricht op de damwand. We hebben de PMI-Master Smart op een karretje gezet en zijn zo langs de damwand gereden.”

In principe kan met de PMI-MASTER Smart elk element gemeten worden. “Denk dan aan C, Si, Mn, Cr, Mo, Ni, Al, Co, Cu, Mg, Nb, Ti, V, W, Zr, Pb en Fe. De nauwkeurigheid is afhankelijk van diverse factoren, maar altijd ruimschoots voldoende voor de toepassingen waarvoor er gemeten wordt. De meetgegevens worden gebruikt voor het analyseren van ferro- en non-ferro metalen, zoals aluminium-, nikkel- , chroom- en koperbasislegeringen. Het voordeel van OES is dat het koolstofgehalte kan worden vastgesteld en alle essentiële elementen om het Koolstofequivalent te kunnen berekenen (CE) in koolstof houdende staalsoorten kunnen worden bepaald. De rekensom voor het bepalen van het koolstofequivalent ziet er als volgt uit: CE= %C + ( %Mn / 6 ) + ( (%Cr+%Mo+%V) / 5 ) + ( (%Cu+%Ni) / 15 ). Is de uitkomst van deze berekening hoog, dan is materiaal gevoeliger voor doorharden, wat scheuren tot gevolg kan hebben. De waarde bepaalt of je voor moet verwarmen bij laswerkzaamheden en hoe hoog de temperatuur dan moet zijn. Er staat niet altijd op een materiaalcertificaat vermeld hoe de samenstelling van het metaal is, maar dat lossen wij op met een gevalideerd rapport na meting. Het betreffende component heeft dan geen geheimen meer”, aldus Wolter.

Wolter legt uit op welk principe OES gebaseerd is: “De techniek brengt atomen in een aangeslagen of geëxciteerde toestand. Een aangeslagen atoom zendt daarbij elektromagnetische straling uit, dit heet emissie. Deze straling komt vrij in de vorm van een foton en valt soms in het spectrum van het zichtbare licht. Een spectrograaf meet de vrijgekomen fotonen. Aan de hand van de frequenties en hoeveelheden van de fotonen kan een spectrograaf zowel kwalitatief als kwantitatief de aanwezigheid van specifieke atomen en een materiaal bepalen.”

De focus binnen de GWW-sector ligt voor Inspecto Visio Group met name op nieuwe werken en het beoordelen van bestaande kunstwerken, zoals bijvoorbeeld bruggen. Wolter is zelf QA/QC (quality assurance/quality control) engineer. Hij zegt tot besluit: “Wij houden ook toezicht op procedures, die juist uitgevoerd moeten worden. Bijvoorbeeld bij laswerkzaamheden of inspecties als derde partij. Het algemene probleem in de sector is en blijft de aantoonbaarheid. Steeds vaker wordt de aannemer om EN 1090 certificering gevraagd. Inspecto Visio Group kan door haar ervaring daar prima bij van dienst zijn.”