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红外碳硫分析仪的基本工作原理

编辑:杭州贝弘环保科技有限公司  字号:
摘要:红外碳硫分析仪的基本工作原理
高频红外碳硫分析仪的基本工作原理是:对工业材料进行取样,基于高频感应原理和助熔剂,保证充足的氧气供应,将该样品进行充分燃烧,结果将样品中含有的碳元素和硫元素转换成二氧化碳(CO2)和二氧化硫(SO2),然后再借助CO2和SO2吸收特定波长的红外光能量的原理,将CO2和SO2的含量浓度信号转换成电压信号,最后借助于软件分析对得到的电压信号进行分析,得到CO2和SO2的含量,从而对应得到碳元素和硫元素的含量.高频红外碳硫分析仪(GQ-HW6F型)应用领域测定钢、铁、合金、铸造型芯砂、有色金属、水泥、矿石、焦炭、催化剂及其它材料中碳、硫两元素的质量分数。彻底自动化该设备集光、机、电、计算机、传感器、分析技术于一体的高新技术产品。整机一体化设计,具有测量范围宽、抗干扰能力强、功能齐全、分析结果准确可靠。

仪器参数测量范围

碳:ω(C)0.0001%-10.0000%(可扩至99.999%)

硫:ω(S)0.0001%-0.5000%(可扩至99.999%)

分析误差

碳:符合ISO9556-94标准硫:符合ISO4935-94标准分析时间20-90秒可调。(一般在35秒左右)高频炉功率≥2.5kVA;

振荡频率:18MHz电子天平电子天平不定量称样,读数精度:0.0001g工作环境室内温度:10-30℃相对湿度:小于90%杰出的特点红外检测系统

●电路设计:整机采用嵌入式单片机技术,电子线路高度集成,稳定可靠。

●电源:一体化线性模块电源,输出稳定,无故障。

●光源:特制新型铂金红外线光源,发热持续、光谱特性效率高。

●分析池:镀金碳硫分析池及高精度热释电红外探测器(可达10-11)。

●电机:航空专用同步电机,热稳定性好,连续使用寿命10万小时。高频燃烧系统

●高频电路:大功率高频电路设计,采用6KVA高频功率管(实际使用功率大于2.5kVA,可不加样品空烧),减轻高频燃烧系统的负载,提高使用寿命。

●安全设计:自动检测电磁阀、升降气缸及高频工作状况,自动过时、过流保护。

●气路:高精度流量控制器及进口气路系统(电磁阀、管接头、升降气缸)保证气流稳定。

●除尘系统:0.4微米超微孔金属过滤器、炉头自动清扫、进口排灰系统,减少粉尘对分析结果的影响。随机软件

●基于WINDOWS系统的红外碳硫专用软件,软件功能齐全,提供文件帮助、系统监测、曲线/数据存储、空白扣除、参数设定、通道选择、数理统计、结果校正、断点修正、曲线比较、系统诊断、自动/手动打印分析结果等四十多项功能。

●动态数据积分、线性/误差自动校正,动态显示分析过程中的各项实时数据和碳、硫释放曲线.

●多通道操作,用户可根据不同材质、含量分别选择不同通道。

●数据可远距离传输,实现炉前报数.结构模块化设计整机采用模块化设计技术,电源系统由两个固态电源模块组成,防尘、简洁可靠;连线采用扁平线接插件代替插槽形式,提高了整个电路的可靠性及线路之间的连接可靠性,结构性强。气路系统采用气动原理,设计了高压排灰、自动清扫炉头,并增加炉头加热装置,有效地减少粉尘对硫元素分析的影响。气路部件包括电磁阀、气缸、气路管、气路接头全部采用意大利CAMOZZ1气动有限公司进口元件,电磁阀寿命达百万次以上,气缸采用无油润滑技术,适用于恶劣现场环境,从根本上解决了国内产品常见的气路系统的可靠性和密封性难题。

高频炉的设计

1、高频炉输出功率为2.5千瓦,选用风冷陶瓷功率管并使其工作在降额使用状态,提高了功率输出的稳定性及元件寿命。

2、主振电容采用额定电流达一百安培的真空陶瓷电容,具有极低的介质损耗、优良的稳定性,有效提高了可靠性及功率输出的稳定性。

3、高频炉所有金属联接件采用铜表面镀银加抗氧化导电膜技术;采用高Q值铁氧体芯线圈;设有冷却风道,加强冷却风扇功率,提高了功率元件的热稳定性。通过以上设计,保证了样品中碳硫元素的最佳释放。

红外检测系统核心部件红外检测池选用高效、长寿命的贵金属微型红外光源及金属反射镜;调制系统采用单片机控制的高精度步进电机,达到了调制频率的长期稳定,再结合处于国际先进水平的红外热释电固体光锥型传感器、窄带滤光片、检测器等中科院上海技术物理研究所专有元件、高精度A/D采样卡,使整机有极高的检测灵敏度,可有效检测ppm级的碳硫含量。

检测范围及精度在气路设计中采用高压排灰、自动清扫、高精度流量控制及压力补偿等一系列有效的措施,结合德凯公司特有的全量程定标技术、重量线性补偿技术,使仪器的拥有宽广的检测范围。检测上限碳可达100%、硫可达100%,同时选用瑞士梅特勒-托利多万分之一电子天平,使分析精度达到国际先进水平,碳分析精度≤0.4ppm或RSD≤0.4%,硫分析精度≤0.5ppm或RSD≤1.2%。

应用软件在WINDOWS2000操作系统上中文应用软件,PC接口采用了USB数据交换技术,构筑了一个上下位机通讯的系统工作模式,多窗口、多任务操作,在数据库的管理上,实现了数据的自动存储、拥有功能强大、多重过滤数据库检索引擎,通过网络实现数据库远程监控,工作曲线的同步显示、存储、放大及多重曲线的多层次比较。

线性化定标红外碳硫分析仪是通过检测CO2及SO2气体对红外辐射吸收量来分析物质中的碳硫元素含量;线性化定标是仪器数据中关键技术,由于朗伯比尔定律是符合指数规律,又因红外滤光片具有一定带宽,气体吸收系数不是常数,因而要获得积分面积线性化定标是十分困难。我们在定标模式、计算法、定标软件的设计上均有重大突破并优于国外最好的仪器,在全量程范围内获得很好线性度;国内同行几乎采用多气室的分段定标,因而存在很大的弊病及使用上局限性。高频炉程序升温试样的燃烧温度、高碳高硫的释放速率对分析的精度都有一定的影响。目前市场上的高频炉都不能很好地解决这些问题。
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