紅外碳硫分析儀檢測(cè)

南京第四分析儀器有限公司專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)各類(lèi)生鐵化驗(yàn)儀器,，分析儀器、高頻紅外碳硫,、紅外碳硫儀,、定硫儀、碳硫分析儀,、智能碳硫儀,、金屬元素分析儀、元素分析儀,、合金分析儀,、三元素分析儀,、鐵合金分析儀、鋁合金分析儀,、鋁合金化驗(yàn)儀器,、多元素分析儀、不銹鋼分析儀,、鐵礦石分析儀,、銅合金分析儀、微量元素分析儀,、現(xiàn)場(chǎng)分析儀器,、碳硅分析儀、金屬熔液測(cè)溫儀,、爐前分析儀器,、焦炭分析儀、鑄造分析儀,、鋼鐵分析儀,、有色金屬分析儀、黑色金屬分析儀,、理化檢測(cè)儀器,、化驗(yàn)儀器、化驗(yàn)設(shè)備,、實(shí)驗(yàn)儀器,、冶金分析儀、定碳儀,、滴定儀,、光譜儀、分光光度計(jì),、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),、還有金相顯微鏡、制樣設(shè)備等金相儀器,。

紅外碳硫分析儀檢測(cè) 系統(tǒng)的不穩(wěn)定性直接影響被測(cè)物質(zhì)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,。針對(duì)紅外碳硫分析儀的 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合其工作原理,從工作電源,、紅外光源,、斬波馬達(dá)、紅外線(xiàn)檢測(cè)器,、前置放大器,、A／D轉(zhuǎn)換板等幾部分對(duì)不 穩(wěn)定因素進(jìn)行了分析探討，并提出了解決問(wèn)題的思路,，對(duì)提高儀器的維護(hù)效率具有重要的指導(dǎo)意義,。

紅外碳硫分析儀是冶金與機(jī)械行業(yè)重要的分析儀器之一,，可快速分析鋼、鐵,、銅,、合金、碳化合物,、礦石,、水泥、陶瓷,、玻璃等固體材料中的碳和硫,。檢測(cè)系統(tǒng)是碳硫儀的心臟，保證檢測(cè)系統(tǒng)輸出（基線(xiàn)）穩(wěn)定是 非常重要的,，但影響檢測(cè)系統(tǒng)不穩(wěn)定因素很多，對(duì)操作和維修人員的技術(shù)要求也相應(yīng)較高,。分析與探討影響檢測(cè)系統(tǒng)的不穩(wěn)定因素,，對(duì)該儀器設(shè)備的維護(hù)以及保障科研工作的正常開(kāi)展具有重要的意義。

1多年來(lái),，紅外碳硫分析儀檢測(cè)系統(tǒng)不穩(wěn)定因素一直是困擾許多用戶(hù)的難題,。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究與探索，對(duì)這類(lèi)設(shè)備維修積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn),，為設(shè)備利用率的提高,，科研與生產(chǎn)任務(wù)的順利完成，以及紅外碳硫分析儀的維護(hù)打下了良好的基礎(chǔ),。

2 儀器工作原理樣品導(dǎo)入高頻爐,，在燃燒爐高溫下通過(guò)氧氣氧化，使得樣品中的碳和硫氧化為CO：,、CO,、SO：，所生成的氧化產(chǎn)物通過(guò)除塵和除水凈化裝置后被氧氣載入到硫檢測(cè)池測(cè)定硫,，含有 CO：,CO,、SO：和0 的混合氣 體一并進(jìn)入加熱催化爐中，經(jīng)過(guò)催化爐催化轉(zhuǎn)換 CO —c0 ,，s0：一s0 ,，這種混合氣體經(jīng)過(guò)除硫試劑管后，導(dǎo)入碳檢測(cè)池測(cè)定碳,，殘余氣體通過(guò)分析儀排放到室外,。碳和硫檢測(cè)器輸出經(jīng)前放、A／D轉(zhuǎn)換送入微機(jī)系 統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,，zui終得出碳和硫的百分含量,。圖1為紅外碳硫分析儀的原理框圖,。

3 不穩(wěn)定影響因素分析被測(cè)物質(zhì)信號(hào)與檢測(cè)系統(tǒng)中的工作電源輸出值、紅外源輻射功率,、斬波馬達(dá)頻率,、紅外光檢測(cè)器、A／D 模數(shù)轉(zhuǎn)換器,、以及外部干擾因素都有很大關(guān)系,，影響其系統(tǒng)的原因如下。

3．1工作電源檢測(cè)系統(tǒng)工作電源有±15V,、5．5V,、24V、5V,，它是保證檢測(cè)系統(tǒng)正常工作的先決條件,，這部分電路工作狀況及輸出值不正常的原因?yàn)椋?span lang="EN-US">

（1）部分器件老化，造成輸出值不穩(wěn)定,紋波大,。正常情況電源輸出允許波動(dòng)范圍應(yīng)在±10％內(nèi),，若超出范圍視為不正常。

（2）部分器件損壞無(wú)輸出或輸出波形不對(duì),。通過(guò)測(cè)量電路中主要工作點(diǎn)電壓與正常值進(jìn)行對(duì) 比,，可找出損壞元件。

3．2紅外光源紅外光源發(fā)射的紅外輻射與光輻射功率成正比,。光輻射功率變化直接影響到信號(hào)輸出大小的變化,，這樣的變化將引起檢測(cè)器基線(xiàn)的變化，即紅外輻射有無(wú)或大小,，檢測(cè)器基線(xiàn)將隨之反映出來(lái)¨J,。引起紅外光源輻射信號(hào)變化的原因有以下幾種：

（1）光源逐漸老化，光輻射減弱,，信號(hào)輸出低。碳和硫檢測(cè)器的基線(xiàn)輸出值也會(huì)逐漸降低,，當(dāng)?shù)陀谡７秶鷷r(shí)儀器將報(bào)警 ,。

（2）光源加熱絲斷裂或脫焊，無(wú)信號(hào)輸出,。測(cè)量光源加熱絲電阻值是否正確（正確值一般為5Q左右）,。

（3）光源加熱絲虛焊及電源插頭氧化導(dǎo)致接觸不良。由于接觸電阻發(fā)生變化 ,，信號(hào)輸出忽高忽低變化值特別大，這種情況往往被人們忽視。

3．3斬波馬達(dá)斬波馬達(dá)是將光信號(hào)調(diào)制成具有一定頻率的信號(hào)送人到檢測(cè)器,，這樣設(shè)計(jì)是把紅外光信號(hào)斬波成方波信號(hào),，確保信號(hào)經(jīng)電路放大后的穩(wěn)定性。因此,，馬達(dá)工作不正常,，將引起檢測(cè)器信號(hào)輸出小甚至無(wú)輸出，主要有以下原因：

（1）斬波馬達(dá)不轉(zhuǎn)動(dòng),；其一是工作電源故障，其二是斬波馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)軸卡住 ,。

（2）由于馬達(dá)長(zhǎng)期轉(zhuǎn)動(dòng)磨損,，軸套間隙大,，馬達(dá)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)不穩(wěn)定，甚至葉片碰到檢測(cè)池池壁受阻,、卡住。

（3）斬波馬達(dá)工作調(diào)制頻率脫離正常值,，引起通過(guò)光孔的光忽大忽小，檢測(cè)器的接收信號(hào)波動(dòng)甚至為零,。

3．4紅外線(xiàn)檢測(cè)器紅外線(xiàn)檢測(cè)器是氣體分析儀的關(guān)鍵部件,，通過(guò)紅外線(xiàn)輻射把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，正常工作情況下應(yīng)保證環(huán)境溫度穩(wěn)定,，避免干擾信號(hào)。易出現(xiàn)的情況是：

（1）器件損壞無(wú)輸出信號(hào),。

（2）器件老化靈敏度低 ，輸出信號(hào)噪聲大,。

（3）器件焊點(diǎn)氧化,、虛焊接觸不良，輸出信號(hào)不穩(wěn)定,。

3．5前置放大器前置放大器將檢測(cè)器輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行放大、濾波,、直流放大,。該系統(tǒng)每部分的微小變化都將引起放大器的變化 J,，zui易發(fā)生的問(wèn)題主要有以下幾方面 ,。

（1）號(hào)放大器性能下降,。檢查時(shí)應(yīng)主要關(guān)注濾波電容 ，接地是否良好 ,。

（2）調(diào)零電位器,、增益調(diào)節(jié)電位器接觸不良,。使用一段時(shí)間后將電位器左右旋轉(zhuǎn)幾下，確保接觸良好 ,。

（3）四運(yùn)放放大器放大倍數(shù)降低，造成后續(xù)分析結(jié)果偏低,。3．6 A／D轉(zhuǎn)換板電壓信號(hào)通過(guò) 16轉(zhuǎn) 1芯片進(jìn)行信號(hào)采集,，再經(jīng) A／D芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并送人計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,，這個(gè)過(guò)程易產(chǎn)生干擾信號(hào)，導(dǎo)致系統(tǒng)監(jiān)視窗口觀(guān)察工作條件,、樣品檢測(cè)積分過(guò)程及計(jì)算受到影響,，主要原因是：

（1）A／D轉(zhuǎn)換板的器件老化質(zhì)量下降,，造成干擾信號(hào)增加，數(shù)字信號(hào)紊亂,。

（2）儀器接地不好,，外界干擾信號(hào)，導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)遺漏,。

（3）A／D轉(zhuǎn)換板與總線(xiàn)插槽接觸不良,，導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)丟失,。

4 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)不穩(wěn)定影響因素的分析，對(duì)電子器件老化、性能下降所帶來(lái)的信號(hào)輸出值不穩(wěn)定或無(wú)輸出,，紋波大，輸出信號(hào)噪聲大,，采集數(shù)據(jù)遺漏或丟失等一系列問(wèn)題的解決及提高設(shè)備的利用率起到重要的作用。