高頻碳硫分析儀工作原理

紅外碳硫分析儀結構框圖

參見H紅外碳硫分析儀結構框圖。紅外碳硫分析儀結構框圖中深黑色線連接的是電路系統(tǒng)，淺黑色線連接的是氣路系統(tǒng)，虛線方框內所示的是裝在屏蔽恒溫箱中的部件。

CO2、SO2等極性分子具有永久電偶極矩，因而具有振動、轉動等結構。按量子力學分成分裂的能級，可與入射的特征波長紅外輻射耦合產生吸收，朗伯—比爾定律反應了此吸收規(guī)律。

I=I0exp(－aPL)

式中：I0——入射光強

I——出射光強

a—— 吸收系數

P——該氣體的分壓強

L——分析池的長度

HCS－500型紅外碳硫分析儀利用了CO2及SO2分別在4.26mm及7.4mm處具有較強吸收帶這一特性，通過測量氣體吸收后的光強變化量,分析CO2及SO2氣體濃度百分含量，間接確定被測樣品中的碳、硫元素的百分含量。

分析室包括紅外光源、反射鏡、調制盤、吸收池、濾光片和探測器。紅外光源用電加熱到800℃左右產生紅外輻射光，經調制器把光信號調制成80Hz的交變信號入射到吸收池，該紅外光經吸收池中的CO2及SO2 氣體吸收后，再經過窄帶濾光片濾去除上述波長外的其它光輻射的能量，入射到探測器上，則探測器上測到的是與CO2及SO2氣體濃度相對應的光強，經過探測器光電轉化為電信號，放大后輸出模擬量信號，經A/D模數轉換后，通過USB通信口送上位微機歸一化處理，積分反演為碳硫元素的百分含量。

髙頻紅外碳硫儀的分析流程為：分析時先在電子天平上稱得樣品重量，輸入微機，也可通過鍵盤輸入，加入助熔劑后送進髙頻爐燃燒室，開始分析，第一階段為吹氧階段，首先打開相應電磁閥，按分析流程通氧氣，目的清除管道內殘留的CO2及SO2氣體，當CO2及SO2 氣體含量為零時，被測氣體分壓強P為零，這時采到信號為純氧條件基準信號V0；第二階段為分析釋放階段，打開髙頻爐，加熱樣品到釋放溫度，這時樣品在髙溫富氧條件下立即氧化生成CO2及SO2氣體，由氧氣作載氣輸送到吸收池，放大器輸出信號隨被測氣體濃度增加而減少，經歸一化處理后，對每個數據進行線性化定標，分析結束后對線性定標數據進行面積積分、乘以系數、除以樣品重量，扣除空白獲得樣品中碳、硫元素的百分含量。

1. 環(huán)境溫度：(15～30)℃

2. 相對濕度：￡60%

3. 供電電源：電壓220V±10%

頻率50Hz±2%

功率5KVA

接地電阻≤4歐姆

4.分析氣： 氧氣純度399.5%，鋼瓶壓力：>3MPa

鋼瓶輸出壓力 0.35—0.40MPa

5. 動力氣： 氮氣或壓縮空氣（凈化）

鋼瓶輸出壓力 0.25—0.30MPa，鋼瓶壓力：>1MPa

如儀器的動力氣也選配減壓過濾器，則應將鋼瓶輸出壓力調至 0.35—0.40MPa

6. 氣體流量：測量分析氣 3.0—4.0L/min

動 力 氣 1.0～2.0L/min

7. 化學試劑：高效變色干燥劑、高效二氧化碳吸收劑（堿石棉）

1 .碳硫測量范圍：

C：(0―10.0)%

S： (0―1. 0)%

樣品稱重：0.2g~0.5g　2 .重復性：

分析儀的重復性用相對標準偏差(RSD)表示

碳RSD：≤0.5%

硫RSD：≤1.5%

3 .示值誤差：

對不同測量范圍，其測得的平均值與標準值之差（稱示值誤差）不得超過下表規(guī)定。

示值誤差

4．天平稱量范圍 0.001g—100g

5．分析時間：30s-—60s

采用人性化設計，結構體和控制板全部采用現代加工工藝生產，產品細致精密、美觀大方

微處理單元采用目前最流行的ARM9系統(tǒng)，融合高速USB和以太網TCP/IP協(xié)議的雙通訊接口

國內首創(chuàng)采用多元非線性擬合技術的線性化定標軟件，單點擬合和及多點擬合校正

采用高性能鉭酸鋰熱釋電紅外傳感器，提高系統(tǒng)檢測靈敏度

氣路系統(tǒng)恒壓恒流、分析數據穩(wěn)定性

采用3 5KW,風冷陶瓷功率管，加熱功率穩(wěn)定、可靠

高頻爐功率可調，適合于不同材質樣品分析要求

爐頭自動清掃裝置可減少粉塵對分析結果的影響

爐頭加熱裝置使硫的轉化率趨于一致，提高了硫測定的穩(wěn)定性

全方位數據庫檢索，分析結果遠程網絡查詢

1、分析范圍：

碳：0.0001%～10% （可擴展至99.99%）

硫：0.0001%～5% （可擴展至99.99%）

2、靈敏度（最小讀數）：0.00001%

3、分析精度：

碳：0.0001%或RSD≤0.5%

硫：0.0001%或RSD≤1.0%

4、分析誤差：

碳符合ISO9556-94標準

硫符合ISO4935-94標準

5、分析時間：20～40s（自動控制）

6、電子天平：0～100g

稱量精度：0.0001g2100433B

高頻紅外碳硫分析儀配合高頻感應燃燒爐能快速、準確地測定鋼鐵、合金、有色金屬、稀土金屬、水泥、礦石、焦炭、煤，爐渣、陶瓷、催化劑、鑄造型芯砂、鐵礦、無機物及其它材料中碳、硫兩元素的含量。

該產品是國際、國內先進技術融合的結晶．是集光．機、電、計算機、分析技術于一體的高新技術產品，多項技術國內領先，整機性能可與進口產品相媲美。具有測量范圍寬、抗干擾能力強、功能齊全、操作簡單、分析結果快速準確等特點。

技術參數 :

1 測量范圍：碳：0.0001%-10.0000%(可擴至99.999%)

硫：0.0001%-0.3500%(可擴至99.999%)

2 分析誤差：碳符合ISO9556-89標準

硫符合ISO4935-89標準

3 分析時間：25-60秒可調，一般在35秒左右

4 電子天平：稱量范圍：0-120g

讀數精度：0.0001g

5 高頻爐：功率：2.5KVA 頻率：20MHz

主要特點：

1 采用低噪聲、高靈敏度、高穩(wěn)定性的紅外探測器。

2 整機模塊化設計，提高了儀器的可靠性。

3 電子天平自動聯機。

4 WINDOWS全中文操作界面，操作方便，易于掌握。

5 動態(tài)顯示分析過程中的各項數據和碳、硫釋放曲線。

6 測量線性范圍寬，并可擴展。

7 高頻電路設計合理，高頻爐功率可調，適合于不同材質樣品分析要求。

8 爐頭自動清掃裝置，可減少粉塵對分析結果的影響。

9 爐頭加熱裝置，使硫的轉化率趨于一致，提高了硫測定的穩(wěn)定性。

10 測量線性范圍寬，并可擴展。