一、儀器介紹

高頻紅外碳硫分析儀能快速、準確地測定鋼、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、打印機組成。

三、技術指標

1、分析范圍：

碳：0.00005%～15%

硫：0.00005%～5%

改變稱量可擴大測量范圍至100%

2、最小讀數：0.00001%

3、分析精度：

碳：1ppm或RSD≤0.5%

硫：1ppm或RSD≤1.0%基于固體標樣，二者滿足其中之一

4、分析時間：20～40秒

5、電子天平稱量精度：0.0001g

6、分析誤差：

碳優(yōu)于ISO9556標準；硫優(yōu)于ISO4935標準或者符合GB/T20123；

GB/T223.68；GB/T223.71

7、主機外型尺寸：W590mmxD640mmxH870mm

8、主機重量：130kg

四、儀器特點

1、采用低噪音、高靈敏度熱釋電紅外傳感器，測試精選二氧化碳和二氧化硫濾光片，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分析結果的影響。

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

3、*合理的氣路設計，選用數字壓力控制系統和高精度流量控制穩(wěn)定分析流量，使分析數據穩(wěn)定性能表現更為優(yōu)秀。

4、自動反吹排灰系統、自動清掃爐頭系統，選配自動吸塵功能，能有效的減少粉塵對碳、硫元素分析的影響。

5、在傳統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結晶水對硫的分析影響。

6、紅外分析池采用高精度等溫式電子熱平衡技術，有效提高樣品分析數據的重復性、重現性和再現性。

7、全量程線性定標技術，加上重量線性補償、壓力、流量、溫度等補償，保證了在全量程范圍內從低含量到高含量對未知樣品的分析精度。

8、優(yōu)化設計采用導熱風冷陶瓷功率管，提高功率管的散熱效果和高頻感應加熱的穩(wěn)定性和樣品熔融的一致性。

9、是國內儀器制造和儀器分析專用耗材同時能研制和生產的廠家，能將優(yōu)秀的耗材性能植入到儀器的品質之中，突顯儀器分析應用技術的優(yōu)勢。

五、整機結構

整機采用模塊化、一體化設計，高頻爐、氣路系統、電路系統、紅外檢測系統四個獨立模塊。整機一體化，即高頻爐和紅外檢測系統一體代表了國際主流設計(高頻爐和紅外檢測系統分體式是國內90年代技術)。高頻爐加裝專業(yè)的防高頻泄漏裝置，整機電路系統有防電磁干擾裝置；從而免除了由于高頻干擾或電磁干擾引起的分析結果不穩(wěn)定和高頻輻射對人體的影響。

1.高頻爐系統

電子管采用輸入功率為3.5千瓦的風冷陶瓷功率管，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。

高頻爐所有金屬聯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。

高頻爐功率通過軟件控制的程序升溫實現連續(xù)可調。

高頻感應線圈加有特種涂層，消除了線圈因氧化等原因造成的打火危險。

2.氣路系統

根據氣動原理，設計了多路供氧，全自動反吹排灰，全自動清掃爐頭（選配），爐頭恒溫加熱裝置，多級過濾系統。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，適用于惡劣現場環(huán)境，從根本上解決了國內產品常見的氣路系統的可靠性和密封性難題。

3.爐頭設計

爐頭是設備上連接氣路、燃燒爐、檢測系統的關鍵部件，起著提供燃燒用氧氣凈化燃燒氣以適用于檢測系統要求。爐頭內裝有超細孔徑的金屬過濾網，能可靠地過濾燃燒中的粉塵，凈化進入分析系統的氣體，保護檢測元件。金屬過濾網具有氣阻小，強度高、耐腐蝕，易清洗使用壽命長（百萬小時以上），機械尺寸精度高，密封性好等特點。

4.爐頭恒溫加熱裝置

爐頭恒溫加熱裝置在加溫的同時對爐頭溫度實施精確控制，使得開機即可分析，無須預熱，無須對氣路系統進行飽和處理，減少廢樣，更能保證分析的準確性，尤其是低含量和硫的分析更穩(wěn)定和準確。

5.多路供氧設計

頂吹氧系統，通過控制燃燒氣流的運行路徑，既保證了氣路的通暢，又保護了金屬清掃刷。專用大流量供氧通道結合防返塵噴口設計，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大流量供氧要求，同時有效防止燃燒產生氧化物粉塵進入供氧系統，使儀器工作的穩(wěn)定性和可靠性大大提高。

6.氣路多級穩(wěn)壓設計

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

控制器三級穩(wěn)壓。根據紅外檢測原理氣路系統的壓力直接影響分析結果，分析氣體流量越穩(wěn)定，分析精度越高。

7.自動清掃和排灰設計

由計算機自動控制排灰過程。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硫的影響。每次分析結束自動正壓脈沖排塵，把燃燒產生的大部分氧化物粉塵排出機外。該機構運行穩(wěn)定可靠，已經歷過 10 多年的時間考驗。全自動清掃裝置能自動同時清掃金屬過濾網和石英燃燒管內的粉塵，可大幅度提高

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

8.氣路設計

整機一體化設計使得氣路系統連接路線大大縮短，整機氣路系統更加簡潔可靠，同時氣路的縮短也大大降低了因氣路系統中管壁吸附釋放效應對分析結果帶來的影響。

9.多級過濾除塵設計

過濾系統的設計保證紅外檢測氣室不會受到污染，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

電路系統采用大規(guī)模集成，大規(guī)模集成電路板全部采用機械焊接，加上專業(yè)挑選的電子元器件保證了電路板長期運行的穩(wěn)定性和可靠性。電源系統采用兩個固態(tài)電源模塊，電源模塊帶短路保護功能，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，提高了整個電路的可靠性及線路之間的連接可靠性。電路系統的數據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.紅外檢測系統

核心部件紅外檢測池選用高效、長壽命的鉑銠合金貴金屬微型紅外光源及金屬反射鏡；調制系統采用單片機控制的高精度進口步進電機，達到了調制頻率的長期穩(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，使整機有檢測靈敏度，可有效檢測

ppm級的碳硫含量。進口的高效窄帶紅外濾光片，矩形系數好，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，排除高含量碳對低硫分析背景吸收的干擾。進口紅外傳感器，常溫工作，探測率優(yōu)于國內同類產品，滿足超低含量分析要求，同時進口紅外傳感器的穩(wěn)定性和可靠性遠遠優(yōu)于國內產品。

12.檢測范圍及精度

在氣路設計中采用高壓排灰、脈沖反吹，自動清掃、高精度流量控制及壓力補償等一系列有效的措施，全量程定標技術、重量線性補償氣室恒溫技術，使儀器擁有寬廣的檢測范圍。檢測上限碳可達99.99%、硫可達 99.99%，同時選用萬分之一電子天平，使分析精度達到高的水平，碳分析精度≤1.0ppm或RSD≤0.5%，硫分析精度≤1.0ppm或RSD≤1.0%。

13.應用軟件

在WindowXP操作系統上中文應用軟件，PC接口采用了數據交換技術，構筑了一個上下位機通訊系統工作模式，多窗口、多任務操作，在數據庫的管理上，實現了數據的自動存儲、擁有功能強大、多重過濾數據庫檢索引擎，通過網絡實現數據庫遠程監(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，單點及多點校正，自診斷功能、程序升溫等幾十種功能。

15.軟件控制程序升溫

根據樣品中碳硫元素釋放要求設置最佳熔樣溫度。在高碳樣品分析時，可以通過調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

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據中關鍵技術，由于朗伯比爾定律是符合指數規(guī)律，又因紅外濾光片具有一定帶寬，氣體吸收系數不是常數，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，在全量程范圍內獲得很好線性度。2048個斷點全量程線性定標技術，加上重量線性補償、壓力、流量、溫度等補償，保證了在全量程范圍內從低含量到高含量對未知樣品的分析精度，對生產過程中的質量控制和科研機構尤其重要。