高频红外碳硫分析仪仪器工作原理

发布网友 发布时间：2024-09-24 09:32

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热心网友 时间：2024-09-24 21:54

高频红外碳硫分析仪的工作原理主要基于分子吸收光谱学原理。仪器结构由电路系统（深黑色线连接）和气路系统（浅黑色线连接）构成，核心部件位于屏蔽恒温箱中。分析过程中，CO2和SO2等极性分子因其具有振动和转动能级，可以与特定波长的红外辐射耦合并产生吸收，遵循朗伯-比尔定律：I = I0exp(－aPL)。其中，I0是入射光强，I是出射光强，a是吸收系数，P是气体分压强，L是吸收池长度。

HCS-500型仪器利用CO2和SO2在4.26μm和7.4μm的吸收带，通过测量光强变化来分析气体浓度。分析室包含红外光源、反射镜、调制盘、吸收池、滤光片和探测器。红外光源加热到800℃产生红外光，经调制后变为80Hz的交变信号，进入吸收池，气体吸收特定波长的光后，滤光片进一步去除其他波长的辐射，探测器接收并转换为电信号。信号经过放大、模数转换后，微机进行处理，最后通过USB接口，将数据归一化并反演为碳、硫元素的百分含量。

分析流程分为两阶段：首先，电子天平称取样品并输入微机，加入助熔剂后送入高频炉。吹氧阶段开启电磁阀，清除管道内的CO2和SO2，当气体含量为零时，得到纯氧基准信号。然后进入分析释放阶段，加热样品并氧化生成CO2和SO2，载气氧气将它们输送到吸收池。随着气体浓度增加，信号减小，经过归一化处理、线性化定标后，通过面积积分、系数计算和样品重量的校正，最终得出样品中碳、硫元素的百分含量。

红外碳硫分析仪与高频感应燃烧炉配套使用，能快速、准确地测定钢、铁、合金、有色金属、水泥、矿石、玻璃及其它材料中碳、硫两元素的质量分数。是集光、机、电、计算机、分析技术等于一体的高新技术产品，具有测量范围宽、分析结果准确可靠等特点。由于采用了计算机技术，仪器的智能化、屏幕显示的图、文及数据的采集、处理等都达到了目前国内先进水平，是诸多行业测定碳、硫两元素理想的分析设备。