❶ 高频红外碳硫分析仪的性能和原理是什么
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
高频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。我公司生产的高频炉具有程序升温功能,具有32条针对不同样品的升温曲线,供随时调用。比如高碳升温曲线,相对于常规的不可控功率,明显的减少了粉尘,同时控制了碳的释放速度,从而显着地提高了分析精度;超低含量的升温曲线,可以消除被测样品表面碳的空白影响,同时通过适当的功率控制,增加被测样品的称样量,从而减少助熔剂空白的影响;通过对被测样品燃烧温度的控制,减少熔融样品对坩埚的腐蚀,从而消除了由于坩埚内部杂质释放所引入的空白。
❷ 碳硫分析仪介绍哪个是水准的
瓶溶液。碳硫分析仪是需要对化学物质进行分析测量的,其介绍的瓶溶液是水准的,使用时用蒸馏水,并适当加3至6滴浓硫酸即可。碳硫分析仪是指对钢铁材料中的碳硫元素进行定量分析的仪器总称。
❸ 碳硫分析仪的分析作用 是什么
分析碳含量和硫含量
❹ 使用碳硫联测分析仪做实验时硫无反应是什么原因
1.可能是硫还没有饱和。
2.管道有无漏气.
3.式样燃烧效果怎么样。
4.电导电极接口线有无松动。
5.硫测量板有没有什么问题。
解决方法:1.首先检测数显仪的量程有没有问题。加液和放液,硫有没有显示,如果有显示,那就说明数据你没做好!
❺ HCS-500高频红外碳硫分析仪的用途和工作原理是什么
在回答用途和原理前,先说下
HCS-500高频红外碳硫分析仪不同于市面上现有仪器的显着亮点:
1. ARM9处理器成功应用于上海科果仪器有限公司HCS-500系列高频红外碳硫分析仪。
科果HCS-500系列高频红外碳硫分析仪为了实现仪器的高性能处理能力,我们不再采用以往设计用的简单价廉的主频只有22M的8051单片机,以上8位的8051单片机远远不能满足仪器所需要的实时处理速度。科果HCS-500型高频红外碳硫分析仪的中央数据处理单元独家采用目前处理主频高达200Mhz的高性能工业级ARM9处理器,内存和闪存都采用了32M存储空间的高速芯片。我们在处理器软件设计上采用了开源的Linux实时操作系统,控制软件设计上采用基于面向对象的设计方法,保证了程序的最优化和高可靠性。在处理器与采样芯片接口上使用FPGA作为中间驱动芯片和数据缓冲器,对外部控制阀门采用FPGA实现了并行处理缓冲器驱动快速隔离光藕控制相应的端口。由于我们采用了高速的CPU和采集芯片使用FPGA的硬件处理,所以该仪器将分析采样次数提高到每秒10万次以上,而现有其它仪器使用8位8051系列单片机的采样次数一般为8000/16000次。高速的CPU将采集到的数据进行实时数据分析,将数据进行逐次逼近和概率统计计算,然后把得到的有效数据存入32M的大容量SDRAM中。
2. 多元非线性拟合技术成功应用于上海科果仪器有限公司HCS-500系列高频红外碳硫分析仪的线性化定标软件。
采用全量程范围多元非线性拟合方法,以实现在检测范围内非常高的线性度。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。我们经过多年研究和实验,终于在线性化定标技术上实现了重大突破,在全量程范围内获得非常高的线性度。
3. 融合高速USB和以太网TCP/IP协议的双通讯接口成功应用于上海科果仪器有限公司HCS-500系列高频红外碳硫分析仪。
科果HCS-500系列高频红外碳硫分析仪在行业上率先推出了融合高速USB和以太网TCP/IP协议的双通讯接口。较现有其他基于低速串口和部分厂家的USB单接口的仪器可以更好的提供便利的现场安装。该仪器在使用高速USB和以太网与PC进行通信上由于采用了Linux操作系统经过验证的底层驱动,所以仪器分析通信过程中保证了通讯的高稳定和数据的可靠性。这和现有一些仪器采用8051单片机驱动USB芯片的简易通信方式有技术上的本质区别,低速的8051单片机在同时分析采样数据和处理USB协议时会出现处理中断的情况,这就是现有一些仪器容易出现的USB通讯中断的原因。而科果HCS-500型高频红外碳硫分析仪采用的是具有16级流水线结构的ARM9处理器和实时多任务Linux操作系统,保证了通信和数据采集过程的并行处理能力,软件设计上采用了多线程多任务处理技术,实现了数据采集和传输的时间误差在us级。在采集数据传输控制中我们依靠底层CPU的高实时性进行独立采样,对数据处理采用了底层数据队列缓冲技术、多数据校验冗余技术。使得数据的采集点的分布和数量不再受数据传输而影响分析结果的准确性。仪器如果采用PC机的连续定时采集方法来采集分析数据点,而由于现在的PC上的桌面操作系统都是非实时系统,所以采集数据上都会出现采样点的间隔时间的大小偏移,这样必然导致分析结果的不确定性。科果HCS-500型高频红外碳硫分析仪为避免这种弊端提出了全新的设计思想,完全实现了采样点的高实时性和采样点的时间间隔的准确性。在传输协议上通过PC上位机系统应用软件不断请求数据,底层系统将处理好的队列缓冲数据实时组包发送。每一组数据包采用队列链表结构,以免数据传输缺失或错误。
一、 仪器用途
HCS-500型红外碳硫分析仪是上海科果仪器有限公司以热释电传感器为核心,由高频感应燃烧炉和计算机组成的智能化红外分析计量仪器。分析软件基于Windows操作平台,具有标准Windows中文操作界面和人性化的人机交互功能。主要用于冶金、机械、商检、科研、化工等行业中的黑色金属、有色金属、稀土金属、无机物、矿石、陶瓷等物质中的碳、硫元素含量分析。
二、 仪器型号
HCS-500高频红外碳硫分析仪由电子天平、分析仪主机、计算机、打印机等部分组成。
三、 技术指标
1 .碳硫测量范围:
C:(0―10.0)%
S: (0―1. 0)%
样品称重:0.2g~0.5g
2 .重复性:
分析仪的重复性用相对标准偏差(RSD)表示
碳RSD:≤0.5%
硫RSD:≤1.5%
3 .示值误差:
对不同测量范围,其测得的平均值与标准值之差(称示值误差)不得超过下表规定。
示值误差
含碳量(%) 示值误差(%)
>0-0.0100 ±0.0005
>0.010-0.100 ±0.005
>0.100-1.00 ±0.010
>1.00-4.00 ±0.03
>4.00-10.00 ±0.07
含硫量(%) 示值误差(%)
>0-0.0100 ±0.0005
>0.010-0.050 ±0.003
>0.050-0.100 ±0.004
>0.100-1.000 ±0.020
4.天平称量范围 0.001g—100g
5.分析时间:30s¬—60s
四、技术要求
1. 环境温度:(15~30)℃
2. 相对湿度:60%
3. 供电电源:电压220V10%
频率50Hz2%
功率5KVA
接地电阻≤4欧姆
4.分析气: 氧气纯度99.5%,钢瓶压力:>3MPa
钢瓶输出压力 0.35—0.40MPa
5. 动力气: 氮气或压缩空气(净化)
钢瓶输出压力 0.25—0.30MPa,钢瓶压力:>1MPa
如仪器的动力气也选配减压过滤器,则应将钢瓶输出压力调至 0.35—0.40MPa
6. 气体流量:测量分析气 3.0—4.0L/min
动 力 气 1.0~2.0L/min
7. 化学试剂:高效变色干燥剂、高效二氧化碳吸收剂(碱石棉)
五、仪器工作原理
HCS-500型红外碳硫分析仪结构框图
参见HCS-500型红外碳硫分析仪结构框图。图中深黑色线连接的是电路系统,浅黑色线连接的是气路系统,虚线方框内所示的是装在屏蔽恒温箱中的部件。
CO2、S O2等极性分子具有永久电偶极矩,因而具有振动、转动等结构。按量子力学分成分裂的能级,可与入射的特征波长红外辐射耦合产生吸收,朗伯—比尔定律反应了此吸收规律。
I=I0exp(-aPL)
式中:I0——入射光强
I——出射光强
a—— 吸收系数
P——该气体的分压强
L——分析池的长度
HCS-500型红外碳硫分析仪利用了CO2及SO2分别在4.26m及7.4m处具有较强吸收带这一特性,通过测量气体吸收后的光强变化量,分析CO2及SO2气体浓度百分含量,间接确定被测样品中的碳、硫元素的百分含量。
分析室包括红外光源、反射镜、调制盘、吸收池、滤光片和探测器。红外光源用电加热到800℃左右产生红外辐射光,经调制器把光信号调制成80Hz的交变信号入射到吸收池,该红外光经吸收池中的CO2及SO2 气体吸收后,再经过窄带滤光片滤去除上述波长外的其它光辐射的能量,入射到探测器上,则探测器上测到的是与CO2及SO2气体浓度相对应的光强,经过探测器光电转化为电信号,放大后输出模拟量信号,经A/D模数转换后,通过USB通信口送上位微机归一化处理,积分反演为碳硫元素的百分含量。
髙频红外碳硫仪的分析流程为:分析时先在电子天平上称得样品重量,输入微机,也可通过键盘输入,加入助熔剂后送进髙频炉燃烧室,开始分析,第一阶段为吹氧阶段,首先打开相应电磁阀,按分析流程通氧气,目的清除管道内残留的CO2及SO2气体,当CO2及SO2 气体含量为零时,被测气体分压强P为零,这时采到信号为纯氧条件基准信号V0;第二阶段为分析释放阶段,打开髙频炉,加热样品到释放温度,这时样品在髙温富氧条件下立即氧化生成CO2及SO2气体,由氧气作载气输送到吸收池,放大器输出信号随被测气体浓度增加而减少,经归一化处理后,对每个数据进行线性化定标,分析结束后对线性定标数据进行面积积分、乘以系数、除以样品重量,扣除空白获得样品中碳、硫元素的百分含量。
❻ 红外碳硫
碳、硫是确定钢铁产品规格和质量的重要元素碳硫仪。碳含量高于1.70%以上的叫铸铁,低于1.70%的叫钢。通常把碳含量高于0.60%的钢叫高碳钢,碳含量在0.25%~0.60%之间的钢叫中碳钢,碳含量小于0.25%的钢叫低碳钢,碳含量小于0.04%的叫工业纯铁。
碳对钢铁钢铁分析仪的性能起着重要的作用:随着碳含量的增加,钢的硬度和强度提高,其韧性和塑性下降;反之,碳含量减少,则硬度和强度下降,而韧性和塑性增加。碳硫分析仪是企业理化分析室中的一种常用计量器具,用于对金属和非金属材料中的碳和硫元素含量进行定量分析,广泛应用于冶金、铸造、机械、车辆、泵阀、矿石、环保、质检等行业和领域,可以方便快捷的进行原料验收、炉前分析、成品检验等阶段的分析测试。
硫存在于钢铁中,会恶化钢铁的质量,降低其力学性能及耐蚀性、可焊性。特别是钢中的硫,若以硫化铁的状态存在时,由于它的熔点低(1000℃左右),会引起钢的“热脆”现象,即热变形,高温时工作产生裂纹,影响产品的质量和使用寿命。所以,钢中的硫含量越低越好。一般要求,普通钢中的硫含量小于0.050%,工具钢中的硫含量小于0.045%,而优质钢中的硫含量要小于0.020%。
鉴于碳硫含量对钢铁质量和性能的重要作用,因此检测钢铁中的碳硫含量,即碳硫分析具有重要意义。
钢铁不锈钢分析仪中的碳硫元素在高温下(1200℃~1400℃)通氧燃烧。均能转化为气体,生成CO2和SO2,这就是燃烧法分析碳硫的基础。
碳硫元素分析仪分析的原理,就是将试样在高温炉中(如电阻炉也称管式炉、电弧炉、高频感应燃烧炉等)通氧燃烧,生成并逸出CO2和SO2气体,用此法实现碳硫元素与金属元素及其化合物的分离,然后测定CO2和SO2的含量,再换算出试样中的碳硫含量。一般的测定方法有以下几种:
1.
红外光度法:试样中的碳、硫经过富氧条件下的高温加热,氧化为二氧化碳、二氧化硫气体。该气体经处理后进入相应的吸收池,对相应的红外辐射进行吸收,由探测器转发为信号,经计算机处理输出结果。此方法具有准确、快速、灵敏度高的特点,高低碳硫含量均使用,采用此方法的红外碳硫分析仪,自动化程度较高,价格也比较高,适用于分析精度要求较高的场合。
2.
容量法:常用的有测碳为气体容量法和非水滴定法,测硫为碘量法、酸碱滴定法。特别是气体容量法测碳、碘量法定硫,既快速又准确,是我国碳、硫联合测定最常用的方法,采用此方法的碳硫分析仪的精度,碳含量下限为0.050%,硫含量下限为0.005%,可满足大多数场合的需要。
3.
重量法:常用碱石棉吸收二氧化碳,由“增量”求出碳含量。硫的测定常用湿法,试样用酸分解氧化,转变为硫酸盐,然后在盐酸介质中加入氯化钡,生成硫酸钡,经沉淀、过滤、洗涤、灼烧,称量最后计算得出硫的含量。重量法的缺点是分析速度慢,所以不可能用于企业现场碳硫分析,优点是具有较高的准确度,至今仍被国内外作为标准方法推荐,适用于标准实验室和研究机构。
4.
电导法:用电导法测定碳、硫,其特点是准确,快速、灵敏,缺点是测量范围窄,耗用试剂多。多用于低碳、低硫的测定。
5.
测定金属中的碳、硫含量,还有ICP法、直读光谱法、X光荧光法、质谱法、色谱法、活化分析法等,各有其优点和适用范围。
目前国内大量使用碳硫分析仪主要有以下几类:
红外碳硫分析仪、高速碳硫分析仪、非水碳硫分析仪,用户可以根据自己的需要和各类碳硫分析仪的优缺点进行选择。
合肥欧凯
❼ 碳硫仪板级电流低
我们在使用高频红外碳硫仪时有时会遇到测量结果偏低的现象,那么出现此现象是什么原因呢?今天麒麟仪器就这个问题给大家简单的说下解决方法。
1、首先,脱脂棉是否有黑色附着物。
⑴有黑色物表示煤样未完全燃烧,进一步检查送样是否到位,如果到位,则表示问题在于温度未达到实验要求。如果没有到位,则需对送样结构进行检查,观察皮带轮有无脱落或者松动现象。
⑵无黑色物表明煤样已经燃烧完全,这时需观察脱脂棉是否容易变黑,如果观察发现脱脂棉容易变黑,则问题在于实验过程的气流量过大,将气流量调低即可,但应注意调节时要排除煤样易爆燃的特殊情况。
2、检查煤样的燃烧是否完全,可以观察瓷舟中有无黑色物,或者待煤样冷却后 选取少许煤样粉末,手搓后看是否有黑色物沾在手上。
3、考虑称重是否准确,利用天平称量煤样时,称样结果是否存在偏高的问题。
⑴检查仪器载气系统的气密性是否完好
气密性不佳的检查方法:
①玻璃浮子可以降下来,但是无法升上去,应检查玻璃熔板是否被堵塞,如果有黑色物质堵塞,清洗即可。无堵塞现象,则是脱脂棉灰尘过多,导致气道被堵塞,更换脱脂棉即可。
②玻璃浮子无法降下来。可以将电解杯上端的进气乳胶管拨开,用手指将进口堵住,观察浮子能否下降,不能则为干燥管没有拧紧或者乳胶管未完好安装。浮子可以下降则为电解杯漏气问题。
结果偏差大的检查方法:
①结果偏差较大,表明存在气体泄露的问题,一般由刚玉管断裂或乳胶管老化所导致,将其更换即可。
②结果没有很大的偏差,可以更换电解液,将极片清洗一下,此时再看问题是否仍然存在,存在则按照操作标准对碳硫分析仪校正系数进行调整。
❽ 高频红外碳硫分析仪怎么测碳含量的
样品导入高频红外碳硫分析仪高频炉,在燃烧炉高温下通过氧气氧化,使得样品中的碳和硫氧化为CO2、CO、SO2,所生成的氧化物通过除法和除水净化装置后被氧气载入到硫检测池测定硫,含有CO2、CO、SO2的混合气体一并进入加热催化炉中,经过催化炉催化转换CO→CO2,SO2→SO3。这种混合气体一并进入加热催化炉中,经过催化炉催化转换CO→CO2,SO2→SO3。这种混合气体经过除硫试管后,导入碳检测池检测碳,残余气体通过分析仪排放到室外。碳和硫检测器输出经前放、A/D转换送入微机系统进行数据处理最终得出碳和硫的百分含量。
华欣高频红外碳硫分析仪就是利用这一原理制造的,检测含量值。技术的创新点是我公司国内首创,选用领先的PCI数据采集卡(系统),具有上位机与外设通信速度快(264MB/s), A/D转换采样速率高400KS/S),系统的实时强等特点,使计算机有充余的时间对读取的数据进行优化处理,彻底解决了误码干扰死机现象。同时仪器的测量精准度也得到显着提高。
目前国内大部分红外碳硫分析仪生产厂家都采用落后的上、下位机RS-232(或485)串行通信方法,导致通信速度慢、抗干扰能力差、使用过程中很容易产生误码干扰死机现象。
华欣高频红外碳硫分析仪防干扰能力强,检测的稳定性、重现性很高,买仪器就是为了测量准确,选择华欣高频红外碳硫分析仪选择放心。
❾ 测定石灰中的硫有哪些方法,碳硫分析仪器能测定吗
可以用碳硫仪来测定的,在燃烧炉中燃烧,将碳硫转化成二氧化碳二氧化硫。我们这就有测定的。就是用的普通的数显碳硫分析仪。
❿ 高频红外碳硫分析仪的红外检测系统
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;采用红外热释电固体光锥型传感器、窄带滤光片,使整机有极高的检测灵敏度,可有效检测ppm级的碳硫含量。
高频红外碳硫分析仪日常使用与维护保养
1、高频红外碳硫分析仪分析样品所用的坩埚需要马弗炉中加热温度升到1000度到1200度,恒温2小时后,自然冷却至一定温度时,取出放干燥器中冷至室温备用。
2、分析低含量样品所用的钨粒需在恒温箱中,加热至200度烘2小时后,取出在干燥器中冷却后使用。
3、高频红外碳硫分析仪设置了高频输出功率调节,在未打开仪器电源之前,用万用表测试电网电压后,将换档开关拨至电网电压基本一致的档位上,开始调试仪器。方法是当然界电网电压为220V时,调至230V档为减小输出功率,调至210档为增加输出功率。
4、打开总氧气阀门,打开仪器电源,按技术员所教操作。
5、每天仪器示打开电源前或分析200个样品后,需清扫一次过滤网及整个炉腔。
6、每天应检查高频炉正前方的干燥剂和脱脂棉。一旦发现干燥剂1/3变红或结块,都应立即更换。脱脂棉长期使用1/3变黄后,也应立即更换。更换时将旋转试管下方的螺杆,使试管下降至能离开上端面为止,取出试管,更换后按原装好拧紧,检查不漏气为止。
7、每月应清洗过滤网一次,清洗方法是:按上述“清扫方法”取出过滤网后,再取出过滤网上、下两只密封圈,将粉尘清扫后,放入超声波清洗器中,在清洗槽内加入蒸馏水和洗洁精。打开超声波清洗器电源。30分钟后取出过滤网,用蒸馏水反复清洗后,用无水乙醇清洗。最后取出过滤网用电吹风干或放入烘箱烘干,装上、下O型密封圈,涂上真空硅脂,按原位老妈子,检查不漏气为止。
10、高频红外碳硫分析仪使用时每季度应检查经过压紧阀内部的硅橡胶管,若发现有老化或弹性不好时应立即更换。