碳硫分析仪(红外碳硫仪)

红外碳硫分析仪试样中的碳、硫经过富氧条件下的高温加热,氧化为二氧化碳、二氧化硫气体。该气体经处理后进入相应的吸收池,对相应的红外辐射进行吸收,由探测器转发为信号,经计算机处理输出结果。此方法具有准确、快速、灵敏度高的特点,高低碳硫含量均使用,采用此方法的红外碳硫分析仪,自动化程度较高,适用于分析精度要求较高的场合。

红外碳硫分析仪主要用于冶金、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。分析仪器的红外碳硫分析仪采用高频感应加热炉燃烧样品,红外线吸收法测试样品中碳硫两元素质量分数。

分析原理

红外碳硫分析仪的分析的原理,就是将试样在高温炉中通氧燃烧,生成并逸出CO2和SO2气体,用此法实现碳硫元素与金属元素及其化合物的分离,然后测定CO2和SO2的含量,再换算出试样中的碳硫含量。

分析方法

容量法:常用的有测碳为气体容量法和非水滴定法,测硫为碘量法、酸碱滴定法。特别是气体容量法测碳、碘量法定硫,既快速又准确,是我国碳、硫联合测定最常用的方法,采用此方法的碳硫分析仪的精度,碳含量下限为0.050%,硫含量下限为0.005%,可满足大多数场合的需要。
重量法:常用碱石棉吸收二氧化碳,由“增量”求出碳含量。硫的测定常用湿法,试样用酸分解氧化,转变为硫酸盐,然后在盐酸介质中加入氯化钡,生成硫酸钡,经沉淀、过滤、洗涤、灼烧,称量最后计算得出硫的含量。重量法的缺点是分析速度慢,所以不可能用于企业现场碳硫分析,优点是具有较高的准确度,至今仍被国内外作为标准方法推荐,适用于标准实验室和研究机构。
电导法:用电导法测定碳、硫,其特点是准确,快速、灵敏。多用于低碳、低硫的测定。测定金属中的碳、硫含量,还有ICP法、直读光谱法、X光荧光法、质谱法、色谱法、活化分析法等,各有其优点和适用范围。


检测系统

红外碳硫分析仪的核心部件红外检测池选用高效、长寿命的贵金属微型红外光源及金属反射镜;调制系统采用单片机控制的高精度步进电机,达到了调制频率的长期稳定,再结合处于国际先进水平的红外热释电固体光锥型传感器、窄带滤光片、检测器等中科院上海技术物理研究所专有元件、高精度A/D采样卡,使整机有极高的检测灵敏度,可有效检测ppm级的碳硫含量。
检测范围及精度
在气路设计中采用高压排灰、自动清扫、高精度流量控制及压力补偿等一系列有效的措施,结合德凯公司特有的全量程定标技术、重量线性补偿技术,使仪器的拥有宽广的检测范围。检测上限碳可达100%、硫可达100%,同时选用瑞士梅特勒-托利多万分之一电子天平,使分析精度达到国际先进水平,碳分析精度≤0.4ppm或RSD≤0.4%,硫分析精度≤0.5ppm或RSD≤1.2%。


应用软件

在WINDOWS2000操作系统上中文应用软件,PC接口采用了USB数据交换技术,构筑了一个上下位机通讯的系统工作模式,多窗口、多任务操作,在数据库的管理上,实现了数据的自动存储、拥有功能强大、多重过滤数据库检索引擎,通过网络实现数据库远程监控,工作曲线的同步显示、存储、放大及多重曲线的多层次比较。

线性化定标

高红外碳硫分析仪是通过检测CO2及SO2气体对红外辐射吸收量来分析物质中的碳硫元素含量;线性化定标是仪器数据中关键技术,由于朗伯比尔定律是符合指数规律,又因红外滤光片具有一定带宽,气体吸收系数不是常数,因而要获得积分面积线性化定标是十分困难。我们在定标模式、计算法、定标软件的设计上均有重大突破并优于国外最好的仪器,在全量程范围内获得很好线性度;国内同行几乎采用多气室的分段定标,因而存在很大的弊病及使用上局限性。

程序升温

试样的燃烧温度、高碳高硫的释放速率对分析的精度都有一定的影响。市场上的高频炉都不能很好地解决这些问题。我公司生产的高频炉具有程序升温功能,具有32条针对不同样品的升温曲线,供随时调用。比如高碳升温曲线,相对于常规的不可控功率,明显的减少了粉尘,同时控制了碳的释放速度,从而显著地提高了分析精度;超低含量的升温曲线,可以消除被测样品表面碳的空白影响,同时通过适当的功率控制,增加被测样品的称样量,从而减少助熔剂空白的影响;通过对被测样品燃烧温度的控制,减少熔融样品对坩埚的腐蚀,从而消除了由于坩埚内部杂质释放所引入的空白。

技术说明

仪器适用:
黑色金属、有色金属、矿石、稀土、无机物、碳化物以及各种固体原材料中的碳硫含量分析
技术指标:
1.测量范围:0.1g~0.5g 碳Carbon 0.00002%~15%(上限可扩展至100%)硫Sulfur 0.00002%~5%
2.最小读数:0.00001%
3.仪器精度:碳1ppm或RSD£0.5% 硫1ppm或RSD£1.0%
4.分析时间:20-40秒
5.电子天平称量范围:0.001g~100g