高頻紅外碳硫分析儀其組成部分可分為以下幾點


高頻紅外碳硫分析儀是一款用于檢測材料中碳、硫元素含量的分析儀器,工作原理基于高頻感應原理和助溶劑的使用。在充足的氧氣供應下,儀器通過高頻感應燃燒爐將樣品進行充分燃燒,使樣品中的碳元素和硫元素轉換成二氧化碳(CO?)和二氧化硫(SO?)。隨后,利用CO?和SO?吸收特定波長的紅外光能量的原理,將氣體含量濃度信號轉換成電壓信號。最后,通過軟件對得到的電壓信號進行分析,確定CO?和SO?的含量,從而計算出樣品中碳元素和硫元素的含量。
高頻紅外碳硫分析儀其組成部分可分為核心分析系統(tǒng)和輔助功能系統(tǒng),具體如下:
一、核心分析系統(tǒng)(檢測核心)
1、高頻感應燃燒系統(tǒng)
高頻發(fā)生器:
提供高頻交變電流(通常為1-30MHz),通過線圈產(chǎn)生交變磁場,使置于磁場中的樣品(金屬或非金屬)因電磁感應產(chǎn)生渦流,從而快速升溫至燃燒溫度(可達1800-2500℃),實現(xiàn)樣品中碳、硫的氧化。
燃燒爐(感應爐):
包括坩堝(通常為陶瓷或石墨材質(zhì),用于盛放樣品)、電極線圈(產(chǎn)生磁場)和爐體(耐高溫,維持燃燒環(huán)境)。部分設備配備自動送樣裝置,實現(xiàn)批量樣品連續(xù)燃燒。
氧氣供應裝置:
提供高純氧氣(純度≥99.99%)作為助燃劑和載氣,一方面支持樣品完q燃燒,使碳轉化為CO?、硫轉化為SO?;另一方面將生成的氣體帶入后續(xù)檢測系統(tǒng)。
2、紅外檢測系統(tǒng)
氣體預處理模塊:
包括干燥器(如高氯酸鎂,去除氣體中的水分)、過濾器(去除粉塵等雜質(zhì)),避免水分或雜質(zhì)干擾紅外檢測精度。
紅外光源:
發(fā)射特定波長的紅外輻射(CO?對應4.26μm,SO?對應7.4μm),為檢測提供能量源。
氣體吸收池:
燃燒生成的CO?和SO?混合氣體進入吸收池,其中的碳硫氣體分子會選擇性吸收特定波長的紅外光,吸收強度與氣體濃度成正比(朗伯-比爾定律)。
紅外探測器:
包括濾光片(篩選目標波長)和傳感器(如熱電探測器),檢測透過吸收池的紅外光強度變化,將光信號轉化為電信號,傳輸至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
二、輔助功能系統(tǒng)(保障運行與操作)
1、數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)
信號放大器:
將紅外探測器輸出的微弱電信號放大,提高檢測靈敏度。
計算機與軟件:
接收放大后的信號,通過預設的校準曲線(由標準樣品標定)計算樣品中碳、硫的含量,并顯示、存儲檢測結果。軟件通常具備數(shù)據(jù)統(tǒng)計、曲線擬合、報告生成等功能。
控制面板:
用于設置參數(shù)(如燃燒功率、氧氣流量、檢測時間等),實時監(jiān)控設備運行狀態(tài)(如溫度、壓力、氣體流量)。
2、氣路系統(tǒng)
氣體管路與閥門:
包括氧氣管路、載氣管路,通過電磁閥或手動閥控制氣體流量(通常氧氣流量為0.5-2L/min),確保燃燒和檢測過程中氣體穩(wěn)定輸送。
壓力與流量控制器:
精確調(diào)節(jié)氧氣壓力(一般為0.2-0.5MPa)和流量,保證樣品燃燒充分且氣體進入吸收池的速度穩(wěn)定。
3、安全與輔助裝置
冷卻系統(tǒng):
高頻發(fā)生器和感應爐在工作時會產(chǎn)生大量熱量,通過水冷或風冷系統(tǒng)降溫,防止設備過熱損壞。
安全保護裝置:
包括過流保護(防止高頻發(fā)生器過載)、超溫報警(爐體溫度過高時停機)、氣體泄漏檢測(確保氧氣安全使用)等。
樣品制備輔助工具:
如樣品研磨機、壓片機(用于將塊狀樣品制成粉末或片材,保證燃燒均勻)、坩堝架等。
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