HCS－500型红外碳硫分析仪技术要求及测试原理

HCS－500型红外碳硫分析仪是以热释电传感器为核心，由高频感应燃烧炉和计算机组成的智能化红外分析计量仪器。xxxx基于WindowsXP操作平台，具有标准Windows中文操作界面和人性化的人机交互功能。主要用于冶金、机械、商检、科研、化工等行业中的黑色金属、有色金属、稀土金属、无机物、矿石、陶瓷等物质中的碳、硫元素含量分析。

仪器的主要配置

HCS-500一体化高频红外碳硫分析仪；

联想电脑,19”宽屏LCD液晶显示器；

电子天平：奥豪斯万分之{yt}平,型号CP114；

打印机：惠普激光打印机HP P1007。

仪器工作原理

HCS－500型红外碳硫分析仪结构框图

参见HCS－500型红外碳硫分析仪结构框图。图中深黑色线连接的是电路系统，绿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、S O2等极性分子具有{yj}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，{dy}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xx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。

仪器技术要求

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0.35—0.40MPa，钢瓶压力：>1MPa

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）