一、儀器介紹

高頻紅外碳硫分析儀能快速、準(zhǔn)確地測(cè)定鋼、鐵、新能源材料、合金、有色金屬、黑色金屬、稀土金屬、煤、水泥、礦石、玻璃及其它材料中碳、硫元素的含量。

二、儀器組成

高頻紅外碳硫分析儀由高精度電子天平、高精度高頻爐模塊、特殊定制專業(yè)工控機(jī)、打印機(jī)組成。

三、技術(shù)指標(biāo)

1、分析范圍：

碳：0.00005%～15%

硫：0.00005%～5%

改變稱量可擴(kuò)大測(cè)量范圍至100%

2、最小讀數(shù)：0.00001%

3、分析精度：

碳：1ppm或RSD≤0.5%

硫：1ppm或RSD≤1.0%基于固體標(biāo)樣，二者滿足其中之一

4、分析時(shí)間：20～40秒

5、電子天平稱量精度：0.0001g

6、分析誤差：

碳優(yōu)于ISO9556標(biāo)準(zhǔn)；硫優(yōu)于ISO4935標(biāo)準(zhǔn)或者符合GB/T20123；GB/T223.68；GB/T223.71

7、主機(jī)外型尺寸：W590mmxD640mmxH870mm

8、主機(jī)重量：130kg

四、儀器特點(diǎn)

1、采用低噪音、高靈敏度熱釋電紅外傳感器，測(cè)試精選二氧化碳和二氧化硫?yàn)V光片，為高碳和低碳材料分析提供了精度保障，配合程序升溫，有效降低了儀器綜合背景干擾對(duì)分析結(jié)果的影響。

2、信號(hào)線和電源線增加屏蔽裝置，紅外分析主機(jī)、高頻振蕩系統(tǒng)、高壓部分都分別加裝了防電磁波泄漏的裝置。

3、*合理的氣路設(shè)計(jì)，選用數(shù)字壓力控制系統(tǒng)和高精度流量控制穩(wěn)定分析流量，使分析數(shù)據(jù)穩(wěn)定性能表現(xiàn)更為優(yōu)秀。

4、自動(dòng)反吹排灰系統(tǒng)、自動(dòng)清掃爐頭系統(tǒng)，選配自動(dòng)吸塵功能，能有效的減少粉塵對(duì)碳、硫元素分析的影響。

5、在傳統(tǒng)的分析氣路中新增高效物理脫水裝置，以提高特殊樣品燃燒時(shí)結(jié)晶水對(duì)硫的分析影響。

6、紅外分析池采用高精度等溫式電子熱平衡技術(shù)，有效提高樣品分析數(shù)據(jù)的重復(fù)性、重現(xiàn)性和再現(xiàn)性。

7、全量程線性定標(biāo)技術(shù)，加上重量線性補(bǔ)償、壓力、流量、溫度等補(bǔ)償，保證了在全量程范圍內(nèi)從低含量到高含量對(duì)未知樣品的分析精度。

8、優(yōu)化設(shè)計(jì)采用導(dǎo)熱風(fēng)冷陶瓷功率管，提高功率管的散熱效果和高頻感應(yīng)加熱的穩(wěn)定性和樣品熔融的一致性。

9、是國內(nèi)儀器制造和儀器分析專用耗材同時(shí)能研制和生產(chǎn)的廠家，能將優(yōu)秀的耗材性能植入到儀器的品質(zhì)之中，突顯儀器分析應(yīng)用技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

五、整機(jī)結(jié)構(gòu)

整機(jī)采用模塊化、一體化設(shè)計(jì)，高頻爐、氣路系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、紅外檢測(cè)系統(tǒng)四個(gè)獨(dú)立模塊。整機(jī)一體化，即高頻爐和紅外檢測(cè)系統(tǒng)一體代表了國際主流設(shè)計(jì)(高頻爐和紅外檢測(cè)系統(tǒng)分體式是國內(nèi)90年代技術(shù))。高頻爐加裝專業(yè)的防高頻泄漏裝置，整機(jī)電路系統(tǒng)有防電磁干擾裝置；從而免除了由于高頻干擾或電磁干擾引起的分析結(jié)果不穩(wěn)定和高頻輻射對(duì)人體的影響。

1.高頻爐系統(tǒng)

電子管采用輸入功率為3.5千瓦的風(fēng)冷陶瓷功率管，而且使其工作在降額使用狀態(tài)，提高了功率輸出的穩(wěn)定性及元件壽命。

主振電容采用額定電流達(dá)一百安培的真空陶瓷電容，具有極低的介質(zhì)損耗、優(yōu)良的穩(wěn)定性，有效提高了可靠性及功率輸出的穩(wěn)定性。

高頻爐所有金屬聯(lián)接件采用銅表面鍍銀加抗氧化導(dǎo)電膜技術(shù)；采用高Q值鐵氧體芯線圈；設(shè)有冷卻風(fēng)道，加強(qiáng)冷卻風(fēng)扇功率，提高了功率元件的熱穩(wěn)定性。

高頻爐功率通過軟件控制的程序升溫實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)。

高頻感應(yīng)線圈加有特種涂層，消除了線圈因氧化等原因造成的打火危險(xiǎn)。

2.氣路系統(tǒng)

根據(jù)氣動(dòng)原理，設(shè)計(jì)了多路供氧，全自動(dòng)反吹排灰，全自動(dòng)清掃爐頭（選配），爐頭恒溫加熱裝置，多級(jí)過濾系統(tǒng)。氣路部件包括電磁閥、氣缸、氣路管、氣路接頭全部采用意大利 CAMOZZI 氣動(dòng)有限公司進(jìn)口元件，電磁閥壽命達(dá)百萬次以上，氣缸采用無油潤滑技術(shù)，適用于惡劣現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，從根本上解決了國內(nèi)產(chǎn)品常見的氣路系統(tǒng)的可靠性和密封性難題。

3.爐頭設(shè)計(jì)

爐頭是設(shè)備上連接氣路、燃燒爐、檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，起著提供燃燒用氧氣凈化燃燒氣以適用于檢測(cè)系統(tǒng)要求。爐頭內(nèi)裝有超細(xì)孔徑的金屬過濾網(wǎng)，能可靠地過濾燃燒中的粉塵，凈化進(jìn)入分析系統(tǒng)的氣體，保護(hù)檢測(cè)元件。金屬過濾網(wǎng)具有氣阻小，強(qiáng)度高、耐腐蝕，易清洗使用壽命長（百萬小時(shí)以上），機(jī)械尺寸精度高，密封性好等特點(diǎn)。

4.爐頭恒溫加熱裝置

爐頭恒溫加熱裝置在加溫的同時(shí)對(duì)爐頭溫度實(shí)施精確控制，使得開機(jī)即可分析，無須預(yù)熱，無須對(duì)氣路系統(tǒng)進(jìn)行飽和處理，減少廢樣，更能保證分析的準(zhǔn)確性，尤其是低含量和硫的分析更穩(wěn)定和準(zhǔn)確。

5.多路供氧設(shè)計(jì)

頂吹氧系統(tǒng)，通過控制燃燒氣流的運(yùn)行路徑，既保證了氣路的通暢，又保護(hù)了金屬清掃刷。專用大流量供氧通道結(jié)合防返塵噴口設(shè)計(jì)，既保證了各種材料，尤其是原材料、鐵合金等難熔樣品分析時(shí)大流量供氧要求，同時(shí)有效防止燃燒產(chǎn)生氧化物粉塵進(jìn)入供氧系統(tǒng)，使儀器工作的穩(wěn)定性和可靠性大大提高。

6.氣路多級(jí)穩(wěn)壓設(shè)計(jì)

氣源氧氣減壓表一級(jí)穩(wěn)壓，精密流量控制閥二級(jí)穩(wěn)壓，精密流量。

控制器三級(jí)穩(wěn)壓。根據(jù)紅外檢測(cè)原理氣路系統(tǒng)的壓力直接影響分析結(jié)果，分析氣體流量越穩(wěn)定，分析精度越高。

7.自動(dòng)清掃和排灰設(shè)計(jì)

由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制排灰過程。每次分析能排除大氣背景元素干擾，有效消除空氣中水分對(duì)硫的影響。每次分析結(jié)束自動(dòng)正壓脈沖排塵，把燃燒產(chǎn)生的大部分氧化物粉塵排出機(jī)外。該機(jī)構(gòu)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，已經(jīng)歷過 10 多年的時(shí)間考驗(yàn)。全自動(dòng)清掃裝置能自動(dòng)同時(shí)清掃金屬過濾網(wǎng)和石英燃燒管內(nèi)的粉塵，可大幅度提高

原材料分析的穩(wěn)定性，同時(shí)減少設(shè)備維護(hù)工作，為連續(xù)分析提供了保證。

8.氣路設(shè)計(jì)

整機(jī)一體化設(shè)計(jì)使得氣路系統(tǒng)連接路線大大縮短，整機(jī)氣路系統(tǒng)更加簡潔可靠，同時(shí)氣路的縮短也大大降低了因氣路系統(tǒng)中管壁吸附釋放效應(yīng)對(duì)分析結(jié)果帶來的影響。

9.多級(jí)過濾除塵設(shè)計(jì)

過濾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)保證紅外檢測(cè)氣室不會(huì)受到污染，免除用戶清洗氣室的困擾（氣室清洗需要專業(yè)水平）。

10.電路系統(tǒng)

電路系統(tǒng)采用大規(guī)模集成，大規(guī)模集成電路板全部采用機(jī)械焊接，加上專業(yè)挑選的電子元器件保證了電路板長期運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。電源系統(tǒng)采用兩個(gè)固態(tài)電源模塊，電源模塊帶短路保護(hù)功能，耐電流沖擊，防塵、簡潔可靠；連線采用扁平線接插件代替插槽形式，消除由于接觸不良帶來的故障隱患，提高了整個(gè)電路的可靠性及線路之間的連接可靠性。電路系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸線等電路均有專業(yè)的防干擾措施，有效減少了電磁干擾帶來的影響。

11.紅外檢測(cè)系統(tǒng)

核心部件紅外檢測(cè)池選用高效、長壽命的鉑銠合金貴金屬微型紅外光源及金屬反射鏡；調(diào)制系統(tǒng)采用單片機(jī)控制的高精度進(jìn)口步進(jìn)電機(jī)，達(dá)到了調(diào)制頻率的長期穩(wěn)定，窄帶濾光片、集成紅外傳感器等專有元件、高精度A/D采樣卡，使整機(jī)有檢測(cè)靈敏度，可有效檢測(cè)

ppm級(jí)的碳硫含量。進(jìn)口的高效窄帶紅外濾光片，矩形系數(shù)好，截止深度高，特征波長透射率高，帶寬小，中心波長定位精度高，更好的屏蔽其他元素譜線的干擾，排除高含量碳對(duì)低硫分析背景吸收的干擾。進(jìn)口紅外傳感器，常溫工作，探測(cè)率優(yōu)于國內(nèi)同類產(chǎn)品，滿足超低含量分析要求，同時(shí)進(jìn)口紅外傳感器的穩(wěn)定性和可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于國內(nèi)產(chǎn)品。

12.檢測(cè)范圍及精度

在氣路設(shè)計(jì)中采用高壓排灰、脈沖反吹，自動(dòng)清掃、高精度流量控制及壓力補(bǔ)償?shù)纫幌盗杏行У拇胧?，全量程定?biāo)技術(shù)、重量線性補(bǔ)償氣室恒溫技術(shù)，使儀器擁有寬廣的檢測(cè)范圍。檢測(cè)上限碳可達(dá)99.99%、硫可達(dá) 99.99%，同時(shí)選用萬分之一電子天平，使分析精度達(dá)到高的水平，碳分析精度≤1.0ppm或RSD≤0.5%，硫分析精度≤1.0ppm或RSD≤1.0%。

13.應(yīng)用軟件

在WindowXP操作系統(tǒng)上中文應(yīng)用軟件，PC接口采用了數(shù)據(jù)交換技術(shù)，構(gòu)筑了一個(gè)上下位機(jī)通訊系統(tǒng)工作模式，多窗口、多任務(wù)操作，在數(shù)據(jù)庫的管理上，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動(dòng)存儲(chǔ)、擁有功能*、多重過濾數(shù)據(jù)庫檢索引擎，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫遠(yuǎn)程監(jiān)控，工作曲線的同步顯示、存儲(chǔ)、放大及多重曲線的多層次比較，單點(diǎn)及多點(diǎn)校正，自診斷功能、程序升溫等幾十種功能。

15.軟件控制程序升溫

根據(jù)樣品中碳硫元素釋放要求設(shè)置合適的熔樣溫度。在高碳樣品分析時(shí)，可以通過調(diào)整高頻爐功率控制釋放速度提高分析精度。在超低碳分析時(shí)通過程序升溫有效處理樣品表面吸附碳及坩堝中的空白。

16.線性化定標(biāo)

紅外碳硫分析儀是通過檢測(cè)CO2及SO2氣體對(duì)紅外輻射吸收量來分析物質(zhì)中的碳硫元素含量；線性化定標(biāo)是儀器數(shù)據(jù)中關(guān)鍵技術(shù)，由于朗伯比爾定律是符合指數(shù)規(guī)律，又因紅外濾光片具有一定帶寬，氣體吸收系數(shù)不是常數(shù)，因而要獲得積分面積線性化定標(biāo)是十分困難。我們?cè)诙?biāo)模式、計(jì)算法、定標(biāo)軟件的設(shè)計(jì)上均有重大突破，在全量程范圍內(nèi)獲得很好線性度。2048個(gè)斷點(diǎn)全量程線性定標(biāo)技術(shù)，加上重量線性補(bǔ)償、壓力、流量、溫度等補(bǔ)償，保證了在全量程范圍內(nèi)從低含量到高含量對(duì)未知樣品的分析精度，對(duì)生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制和科研機(jī)構(gòu)尤其重要。