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1.總  則

上海寶英光電科技有限公司制造的高頻紅外碳硫分析儀銳意5是高靈敏度，高精密度, 高穩(wěn)定性的分析儀器，并具有將來硬軟件升級(jí)的能力。

2. 儀器主要技術(shù)數(shù)據(jù)和性能

2.1儀器主要技術(shù)數(shù)據(jù)

2.1.1  儀器適用范圍：黑色金屬、有色金屬、合金、碳化物、稀土金屬、各種固體原材料。

2.1.2   測量范圍：

碳：0.0001%～30%

硫：0.0001%～10%

通過改變試樣稱重可擴(kuò)展分析范圍

2.1.3   最小讀數(shù)：0.00001%

2.1.4   分析范圍

        碳：1.0ppm或RSD≤0.4%

硫：1.0ppm或RSD≤0.9%

基于固體標(biāo)樣，二者滿足其中之一

注：以不大于試標(biāo)準(zhǔn)偏差或不確定度為準(zhǔn)。 

2.1.5   分析時(shí)間：20～40S

2.1.6   電子天平稱量精度：0.0001g

2.1.7   分析誤差：

碳優(yōu)于ISO9556標(biāo)準(zhǔn)

硫優(yōu)于ISO4935標(biāo)準(zhǔn)

2.2  儀器性能特點(diǎn)

2.2.1  整機(jī)結(jié)構(gòu)

整機(jī)采用模塊化、一體化設(shè)計(jì)，高頻爐、氣路系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、紅外檢測系統(tǒng)四個(gè)獨(dú)立模塊。整機(jī)一體化，即高頻爐和紅外檢測系統(tǒng)一體代表了國際主流設(shè)計(jì)(高頻爐和紅外檢測系統(tǒng)分體式是國內(nèi)90年代技術(shù))。高頻爐加裝專業(yè)的防高頻泄漏裝置，整機(jī)電路系統(tǒng)有防電磁干擾裝置；從而免除了由于高頻干擾或電磁干擾引起的分析結(jié)果不穩(wěn)定和高頻輻射對人體的影響。

2.2.2  高頻爐系統(tǒng)

高頻爐采用數(shù)字閉環(huán)升溫技術(shù)，真正保證了每次燃燒的一致性，提高穩(wěn)定性。

電子管采用輸入功率為3.5千瓦的風(fēng)冷陶瓷功率管，而且使其工作在降額使用狀態(tài)，提高了功率輸出的穩(wěn)定性及元件壽命。

主振電容采用額定電流達(dá)一百安培的真空陶瓷電容，具有極低的介質(zhì)損耗、優(yōu)良的穩(wěn)定性，有效提高了可靠性及功率輸出的穩(wěn)定性。

高頻爐所有金屬聯(lián)接件采用銅表面鍍銀加抗氧化導(dǎo)電膜技術(shù)；采用高Q值鐵氧體芯線圈；設(shè)有冷卻風(fēng)道，加強(qiáng)冷卻風(fēng)扇功率，提高了功率元件的熱穩(wěn)定性。

高頻爐功率通過軟件控制的程序升溫實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)。

高頻感應(yīng)線圈加有特種涂層，消除了線圈因氧化等原因造成的打火危險(xiǎn)。

2.2.3 氣路系統(tǒng)

          增加高校物理脫水裝置，適應(yīng)含水量高的樣品檢測

根據(jù)氣動(dòng)原理，設(shè)計(jì)了多路供氧，全自動(dòng)反吹排灰，全自動(dòng)清掃爐頭（選配），爐頭恒溫加熱裝置，多級(jí)過濾系統(tǒng)。氣路部件包括電磁閥、氣缸、氣路管、氣路接頭全部采用意大利CAMOZZI氣動(dòng)有限公司進(jìn)口元件，電磁閥壽命達(dá)百萬次以上，氣缸采用無油潤滑技術(shù)，適用于惡劣現(xiàn)場環(huán)境，從根本上解決了國內(nèi)產(chǎn)品常見的氣路系統(tǒng)的可靠性和密封性難題。

A  爐頭設(shè)計(jì)： 爐頭是設(shè)備上連接氣路、燃燒爐、檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，起著提供燃燒用氧氣凈化燃燒氣以適用于檢測系統(tǒng)要求。爐頭內(nèi)裝有超細(xì)孔徑的金屬過濾網(wǎng)，能可靠地過濾燃燒中的粉塵，凈化進(jìn)入分析系統(tǒng)的氣體，保護(hù)檢測元件。金屬過濾網(wǎng)具有氣阻小，強(qiáng)度高、耐腐蝕，易清洗使用壽命長（百萬小時(shí)以上），機(jī)械尺寸精度高，密封性好等特點(diǎn)。

B  爐頭恒溫加熱裝置  爐頭恒溫加熱裝置在加溫的同時(shí)對爐頭溫度實(shí)施精確控制，使得開機(jī)即可分析，無須預(yù)熱，無須對氣路系統(tǒng)進(jìn)行飽和處理，減少廢樣，更能保證分析的準(zhǔn)確性，尤其是低含量和硫的分析更穩(wěn)定和準(zhǔn)確。

C  多路供氧設(shè)計(jì)  特有的頂吹氧系統(tǒng)，通過控制燃燒氣流的運(yùn)行路徑，既保證了氣路的通暢，又保護(hù)了金屬清掃刷。專用大流量供氧通道結(jié)合防返塵噴口設(shè)計(jì)，既保證了各種材料，尤其是原材料、鐵合金等難熔樣品分析時(shí)大流量供氧要求，同時(shí)有效防止燃燒產(chǎn)生氧化物粉塵進(jìn)入供氧系統(tǒng)，使儀器工作的穩(wěn)定性和可靠性大大提高。

D  氣路多級(jí)穩(wěn)壓設(shè)計(jì)  氣源氧氣減壓表一級(jí)穩(wěn)壓，精密流量控制閥二級(jí)穩(wěn)壓，精密流量控制器三級(jí)穩(wěn)壓。根據(jù)紅外檢測原理氣路系統(tǒng)的壓力直接影響分析結(jié)果，分析氣體流量越穩(wěn)定，分析精度越高。

E  自動(dòng)清掃和排灰設(shè)計(jì)  由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制排灰過程。每次分析能排除大氣背景元素干擾，有效消除空氣中水分對硫的影響。每次分析結(jié)束自動(dòng)正壓脈沖排塵，把燃燒產(chǎn)生的大部分氧化物粉塵排出機(jī)外。該機(jī)構(gòu)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，已經(jīng)歷過10多年的時(shí)間考驗(yàn)。全自動(dòng)清掃裝置能自動(dòng)同時(shí)清掃金屬過濾網(wǎng)和石英燃燒管內(nèi)的粉塵，可大幅度提高原材料分析的穩(wěn)定性，同時(shí)減少設(shè)備維護(hù)工作，為連續(xù)分析提供了保證。

F  氣路設(shè)計(jì)  整機(jī)一體化設(shè)計(jì)使得氣路系統(tǒng)連接路線大大縮短，整機(jī)氣路系統(tǒng)更加簡潔可靠，同時(shí)氣路的縮短也大大降低了因氣路系統(tǒng)中管壁吸附釋放效應(yīng)對分析結(jié)果帶來的影響。

G  多級(jí)過濾除塵設(shè)計(jì)  過濾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)保證紅外檢測氣室不會(huì)受到污染，免除用戶清洗氣室的困擾（氣室清洗需要專業(yè)水平）。

2.2.4 電路系統(tǒng)

電路系統(tǒng)采用大規(guī)模集成，大規(guī)模集成電路板全部采用機(jī)械焊接，加上專業(yè)挑選的電子元器件保證了電路板長期運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。電源系統(tǒng)采用兩個(gè)固態(tài)電源模塊，電源模塊帶短路保護(hù)功能，耐電流沖擊，防塵、簡潔可靠；連線采用扁平線接插件代替插槽形式，消除由于接觸不良帶 來 的故障隱患，提高了整個(gè)電路的可靠性及線路之間的連接可靠性。電路系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸線等電路均有專業(yè)的防干擾措施，有效減少了電磁干擾帶來的影響。

2.2.5 紅外檢測系統(tǒng)

核心部件紅外檢測池選用高效、長壽命的鉑銠合金貴金屬微型紅外光源及金屬反射鏡；調(diào)制系統(tǒng)采用單片機(jī)控制的高精度進(jìn)口步進(jìn)電機(jī)，達(dá)到了調(diào)制頻率的長期穩(wěn)定，再結(jié)合處于國際先進(jìn)水平的歐洲原裝進(jìn)口的窄帶濾光片、集成紅外傳感器等專有元件、高精度A/D采樣卡，使整機(jī)有極高的檢測靈敏度，可有效檢測ppm級(jí)的碳硫含量。進(jìn)口的高效窄帶紅外濾光片，矩形系數(shù)好，截止深度高，特征波長透射率高，帶寬小，中心波長定位精度高，更好的屏蔽其他元素譜線的干擾，徹底排除高含量碳對低硫分析背景吸收的干擾。進(jìn)口紅外傳感器，常溫溫工作，探測率優(yōu)于國內(nèi)同類產(chǎn)品，處于國際領(lǐng)先水平，滿足超低含量分析要求，同時(shí)進(jìn)口紅外傳感器的穩(wěn)定性和可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于國內(nèi)產(chǎn)品。

2.2.6 檢測范圍及精度

在氣路設(shè)計(jì)中采用高壓排灰、脈沖反吹，自動(dòng)清掃、高精度流量控制及壓力補(bǔ)償?shù)纫幌盗杏行У拇胧?，加上特有的全量程定?biāo)技術(shù)、重量線性補(bǔ)償氣室恒溫技術(shù)，使儀器擁有寬廣的檢測范圍。檢測上限碳可達(dá)99.99%、硫可達(dá)99.99%，同時(shí)選用萬分之一電子天平，使分析精度達(dá)到國際先進(jìn)水平，碳分析精度≤1.0ppm或RSD≤0.5%，硫分析精度≤1.0ppm或RSD≤1.0%。

2.2.7 應(yīng)用軟件

在Windows 10操作系統(tǒng)上中文應(yīng)用軟件，PC接口采用了數(shù)據(jù)交換技術(shù)，構(gòu)筑了一個(gè)上下位機(jī)通訊系統(tǒng)工作模式，多窗口、多任務(wù)操作，在數(shù)據(jù)庫的管理上，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動(dòng)存儲(chǔ)、擁有功能強(qiáng)大、多重過濾數(shù)據(jù)庫檢索引擎，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫遠(yuǎn)程監(jiān)控，工作曲線的同步顯示、存儲(chǔ)、放大及多重曲線的多層次比較，單點(diǎn)及多點(diǎn)校正，自診斷功能、程序升溫等幾十種功能。

軟件控制程序升溫  根據(jù)樣品中碳硫元素釋放要求設(shè)置最佳熔樣溫度。在高碳樣品分析時(shí)，可以通過調(diào)整高頻爐功率控制釋放速度提高分析精度。在超低碳分析時(shí)通過程序升溫有效處理樣品表面吸附碳及坩堝中的空白。

2.2.8 線性化定標(biāo)

紅外碳硫分析儀是通過檢測CO2及SO2氣體對紅外輻射吸收量來分析物質(zhì)中的碳硫元素含量；線性化定標(biāo)是儀器數(shù)據(jù)中關(guān)鍵技術(shù)，由于朗伯比爾定律是符合指數(shù)規(guī)律，又因紅外濾光片具有一定帶寬，氣體吸收系數(shù)不是常數(shù)，因而要獲得積分面積線性化定標(biāo)是十分困難。我們在定標(biāo)模式、計(jì)算法、定標(biāo)軟件的設(shè)計(jì)上均有重大突破，在全量程范圍內(nèi)獲得很好線性度。特有的2048個(gè)斷點(diǎn)全量程線性定標(biāo)技術(shù)，加上重量線性補(bǔ)償、壓力、流量、溫度等補(bǔ)償，保證了在全量程范圍內(nèi)從低含量到高含量對未知樣品的分析精度，對生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制和科研機(jī)構(gòu)尤其重要。

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