高频碳硫分析仪工作原理

红外碳硫分析仪结构框图

参见H红外碳硫分析仪结构框图。红外碳硫分析仪结构框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、SO2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4.26mm及7.4mm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。

1. 环境温度：(15～30)℃

2. 相对湿度：£60%

3. 供电电源：电压220V±10%

频率50Hz±2%

功率5KVA

接地电阻≤4欧姆

4.分析气： 氧气纯度³99.5%，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）

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

4．天平称量范围 0.001g—100g

5．分析时间：30s­—60s

采用人性化设计，结构体和控制板全部采用现代加工工艺生产，产品细致精密、美观大方

微处理单元采用目前最流行的ARM9系统，融合高速USB和以太网TCP/IP协议的双通讯接口

国内首创采用多元非线性拟合技术的线性化定标软件，单点拟合和及多点拟合校正

采用高性能钽酸锂热释电红外传感器，提高系统检测灵敏度

气路系统恒压恒流、分析数据稳定性

采用3 5KW,风冷陶瓷功率管，加热功率稳定、可靠

高频炉功率可调，适合于不同材质样品分析要求

炉头自动清扫装置可减少粉尘对分析结果的影响

炉头加热装置使硫的转化率趋于一致，提高了硫测定的稳定性

全方位数据库检索，分析结果远程网络查询

1、分析范围：

碳：0.0001%～10% （可扩展至99.99%）

硫：0.0001%～5% （可扩展至99.99%）

2、灵敏度（最小读数）：0.00001%

3、分析精度：

碳：0.0001%或RSD≤0.5%

硫：0.0001%或RSD≤1.0%

4、分析误差：

碳符合ISO9556-94标准

硫符合ISO4935-94标准

5、分析时间：20～40s（自动控制）

6、电子天平：0～100g

称量精度：0.0001g2100433B

高频红外碳硫分析仪配合高频感应燃烧炉能快速、准确地测定钢铁、合金、有色金属、稀土金属、水泥、矿石、焦炭、煤，炉渣、陶瓷、催化剂、铸造型芯砂、铁矿、无机物及其它材料中碳、硫两元素的含量。

该产品是国际、国内先进技术融合的结晶．是集光．机、电、计算机、分析技术于一体的高新技术产品，多项技术国内领先，整机性能可与进口产品相媲美。具有测量范围宽、抗干扰能力强、功能齐全、操作简单、分析结果快速准确等特点。

技术参数 :

1 测量范围：碳：0.0001%-10.0000%(可扩至99.999%)

硫：0.0001%-0.3500%(可扩至99.999%)

2 分析误差：碳符合ISO9556-89标准

硫符合ISO4935-89标准

3 分析时间：25-60秒可调，一般在35秒左右

4 电子天平：称量范围：0-120g

读数精度：0.0001g

5 高频炉：功率：2.5KVA 频率：20MHz

主要特点：

1 采用低噪声、高灵敏度、高稳定性的红外探测器。

2 整机模块化设计，提高了仪器的可靠性。

3 电子天平自动联机。

4 WINDOWS全中文操作界面，操作方便，易于掌握。

5 动态显示分析过程中的各项数据和碳、硫释放曲线。

6 测量线性范围宽，并可扩展。

7 高频电路设计合理，高频炉功率可调，适合于不同材质样品分析要求。

8 炉头自动清扫装置，可减少粉尘对分析结果的影响。

9 炉头加热装置，使硫的转化率趋于一致，提高了硫测定的稳定性。

10 测量线性范围宽，并可扩展。