2.美華儀為您介紹碳硫儀的主要原理

碳硫儀目前分為微機(單片機)碳硫分析儀、智能數(shù)顯碳硫分析、高頻紅外碳硫分析儀這三大類。

其中微機(單片機)碳硫分析儀、智能數(shù)顯碳硫分析都是利用化學原理:氣體容量法測碳，碘量法測硫。而高頻紅外碳硫分析儀則利用物理原理檢測:氣體分子在紅外光波段具有選擇性吸收譜圖，從而測出CO2、SO2。

碳硫儀可測定鑄鐵、球鐵、生鐵、不銹鋼、普碳鋼、合金鋼、合金鑄鐵、各類礦石、有色金屬中碳、硫、錳、磷、硅、鎳、鉻、鉬、銅、鈦、鋅、釩、鎂、稀土等元素的含量。測量范圍廣、精度高，產(chǎn)品廣泛應用于鋼鐵、冶金、鑄造、采礦、建筑、機械、電子、環(huán)保、衛(wèi)生、化工、電力、技術監(jiān)督等部門和大專院校，深受廣大用戶的喜愛。

主要原理

結構模塊化設計

整機采用模塊化設計技術，電源系統(tǒng)由兩個固態(tài)電源模塊組成，防塵、簡潔可靠;連線采用扁平線接插件代替插槽形式，提高了整個電路的可靠性及線路之間的連接可靠性，結構性強。

氣路系統(tǒng)

采用氣動原理，設計了高壓排灰、自動清掃爐頭，并增加爐頭加熱裝置，有效地減少粉塵對硫元素分析的影響。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CAMOZZ1氣動有限公司進口元件，電磁閥壽命達百萬次以上，氣缸采用無油潤滑技術，適用于惡劣現(xiàn)場環(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。

高頻爐的設計

1、高頻爐輸出功率為2.5千瓦，選用風冷陶瓷功率管并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。

2、主振電容采用額定電流達一百安培的真空陶瓷電容，具有極低的介質損耗、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。

3、高頻爐所有金屬聯(lián)接件采用銅表面鍍銀加抗氧化導電膜技術;采用高Q值鐵氧體芯線圈;設有冷卻風道，加強冷卻風扇功率，提高了功率元件的熱穩(wěn)定性。

通過以上設計，保證了樣品中碳硫元素的釋放。

紅外檢測系統(tǒng)

CO2、SO2等極性分子具有電偶極矩，因而具有振動和轉動等結構。按量子力學分成分裂的能級，可與入射的特征波長紅外光耦合產(chǎn)生吸收，氣體分子在紅外光波段，具有選擇性吸收譜圖，當特定波長的紅外光通過CO2或SO2氣體后，能產(chǎn)生強烈的光吸收。

由于探測器是將光信號轉換為電信號，當探測器工作在線性區(qū)域內(nèi)，選定某一特定波長并且確定了分析池(吸收池)長度時，由測量光強能換算出混合氣體中被測氣體的濃度，這就是紅外吸收法能定量測量氣體濃度的基本原理。

核心部件紅外檢測池選用、長壽命的貴金屬微型紅外光源及金屬反射鏡;調(diào)制系統(tǒng)采用單片機控制的高精度步進電機，達到了調(diào)制頻率的長期穩(wěn)定，紅外熱釋電固體光錐型傳感器、窄帶濾光片、檢測器等中科院上海技術物理研究所專有元件、高精度A/D采樣卡，使整機有極高的檢測靈敏度，可有效檢測ppm級的碳硫含量。

檢測范圍及精度

在氣路設計中采用高壓排灰、自動清掃、高精度流量控制及壓力補償?shù)纫幌盗杏行У拇胧Y合德凱公司特有的全量程定標技術、重量線性補償技術，使儀器的擁有寬廣的檢測范圍。檢測上限碳可達100%、硫可達100%，同時選用瑞士梅特勒-托利多萬分之一電子天平，碳分析精度≤0.4ppm或RSD≤0.4%，硫分析精度≤0.5ppm或RSD≤1.2%。

應用軟件

在WINDOWS2000操作系統(tǒng)上中文應用軟件，PC接口采用了USB數(shù)據(jù)交換技術，構筑了一個上下位機通訊的系統(tǒng)工作模式，多窗口、多任務操作，在數(shù)據(jù)庫的管理上，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動存儲、擁有功能強大、多重過濾數(shù)據(jù)庫檢索引擎，通過網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫遠程監(jiān)控，工作曲線的同步顯示、存儲、放大及多重曲線的多層次比較。

線性化定標

高頻紅外碳硫分析儀是通過檢測CO2及SO2氣體對紅外輻射吸收量來分析物質中的碳硫元素含量;線性化定標是儀器數(shù)據(jù)中關鍵技術，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是十分困難。我們在定標模式、計算法、定標軟件的設計上均有重大突破并優(yōu)于國外的儀器，在全量程范圍內(nèi)獲得很好線性度;國內(nèi)同行幾乎采用多氣室的分段定標，因而存在很大的弊病及使用上局限性。

高頻爐程序升溫

試樣的燃燒溫度、高碳高硫的釋放速率對分析的精度都有一定的影響。目前市場上的高頻爐都不能很好地解決這些問題。我公司生產(chǎn)的高頻爐具有程序升溫功能，具有32條針對不同樣品的升溫曲線，供隨時調(diào)用。比如高碳升溫曲線，相對于常規(guī)的不可控功率，明顯的減少了粉塵，同時控制了碳的釋放速度，從而顯著地提高了分析精度;超低含量的升溫曲線，可以消除被測樣品表面碳的空白影響，同時通過適當?shù)墓β士刂?，增加被測樣品的稱樣量，從而減少助熔劑空白的影響;通過對被測樣品燃燒溫度的控制，減少熔融樣品對坩堝的腐蝕，從而消除了由于坩堝內(nèi)部雜質釋放所引入的空白。