紅外碳硫分析儀的儀器工作原理

時(shí)間：2021-03-17作者：南京金石分析儀器廠瀏覽：433

紅外碳硫分析儀的儀器工作原理

參見高頻紅外碳硫分析儀結(jié)構(gòu)框圖。圖中深黑色線連接的是電路系統(tǒng)，淺黑色線連接的是氣路系統(tǒng)，虛線方框內(nèi)所示的是裝在屏蔽恒溫箱中的部件。
CO2、S O2等極性分子具有*電偶較矩，因而具有振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)等結(jié)構(gòu)。按**力學(xué)分成分裂的能級(jí)，可與入射的特征波長(zhǎng)紅外輻射耦合產(chǎn)生吸收，朗伯—比爾定律反應(yīng)了此吸收規(guī)律。
I=I0exp(－aPL)
式中：I0——入射光強(qiáng)
I——出射光強(qiáng)
a—— 吸收系數(shù)
P——該氣體的分壓強(qiáng)
L——分析池的長(zhǎng)度
HCS－500型紅外碳硫分析儀利用了CO2及SO2分別在4.26μm及7.4μm處具有較強(qiáng)吸收帶這一特性，通過測(cè)量氣體吸收后的光強(qiáng)變化量,分析CO2及SO2氣體濃度百分含量，間接確定被測(cè)樣品中的碳、硫元素的百分含量。
分析室包括紅外光源、反射鏡、調(diào)制盤、吸收池、濾光片和探測(cè)器。紅外光源用電加熱到800℃左右產(chǎn)生紅外輻射光，經(jīng)調(diào)制器把光信號(hào)調(diào)制成80Hz的交變信號(hào)入射到吸收池，該紅外光經(jīng)吸收池中的CO2及SO2 氣體吸收后，再經(jīng)過窄帶濾光片濾去除上述波長(zhǎng)外的其它光輻射的能量，入射到探測(cè)器上，則探測(cè)器上測(cè)到的是與CO2及SO2氣體濃度相對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)，經(jīng)過探測(cè)器光電轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，放大后輸出模擬量信號(hào)，經(jīng)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換后，通過USB通信口送上位微機(jī)歸一化處理，積分反演為碳硫元素的百分含量。


HCS－500型髙頻紅外碳硫儀的分析流程為：分析時(shí)先在電子天平上稱得樣品重量，輸入微機(jī)，也可通過鍵盤輸入，加入助熔劑后送進(jìn)髙頻爐燃燒室，開始分析，**階段為吹氧階段，首先打開相應(yīng)電磁閥，按分析流程通氧氣，目的清除管道內(nèi)殘留的CO2及SO2氣體，當(dāng)CO2及SO2 氣體含量為零時(shí)，被測(cè)氣體分壓強(qiáng)P為零，這時(shí)采到信號(hào)為純氧條件基準(zhǔn)信號(hào)V0；*二階段為分析釋放階段，打開髙頻爐，加熱樣品到釋放溫度，這時(shí)樣品在髙溫富氧條件下立即氧化生成CO2及SO2氣體，由氧氣作載氣輸送到吸收池，放大器輸出信號(hào)隨被測(cè)氣體濃度增加而減少，經(jīng)歸一化處理后，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性化定標(biāo)，分析結(jié)束后對(duì)線性定標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行面積積分、乘以系數(shù)、除以樣品重量，扣除空白獲得樣品中碳、硫元素的百分含量。


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