高頻紅外測碳儀紅外檢測原理
CO2、SO2等極性分子具有電偶極矩，因而具有振動和轉動等結構。按量子力學分成分裂的能級，可與入射的特征波長紅外光耦合產(chǎn)生吸收，氣體分子在紅外光波段，具有選擇性吸收譜圖，當特定波長的紅外光通過CO2或SO2氣體后，能產(chǎn)生強烈的光吸收。
由于探測器是將光信號轉換為電信號，當探測器工作在線性區(qū)域內，選定某一特定波長并且確定了分析池（吸收池）長度時，由測量光強能換算出混合氣體中被測氣體的濃度，這就是紅外吸收法能定量測量氣體濃度的基本原理。本儀器選定的測量波長：CO2為4.26um，SO2為7.4um。
分析室包括微型紅外光源，反光鏡，調制電機，吸收池，濾光片和探測器。微型紅外光源用電加熱到800℃產(chǎn)生紅外光，經(jīng)吸收池被CO2、SO2吸收后再經(jīng)過窄帶濾光片，濾去除上述波長外的其他光輻射的能量，入射到探測器上，則探測器上檢測到的是與CO2、SO2濃度相對應的光強，經(jīng)過探測器光電轉化為電信號，再經(jīng)微機進行歸一化定標處理，積分反演成為碳硫元素的百分含量。在光源與吸收池之間放有調制馬達，把光信號調制成64Hz的交變輻射信號。探測器輸出的中心頻率為64Hz。
由熱釋電器件轉化為電信號經(jīng)前置放大和后級放大后通過數(shù)模轉換進入微機，在微機中經(jīng)線性化運算使之轉換成與CO2、SO2含量成比例的數(shù)值。
高頻紅外測碳儀技術規(guī)格和指標
1.基本參數(shù)：儀器性能及附件
測定元素 | ： | 碳硫聯(lián)測 |
分析原理 | ： | 高頻爐燃燒-紅外線吸收法檢測 |
分析范圍 | ： | 碳：0.0001%-10.0000%(可擴至99.999%) 硫：0.0001%-2.0000%(可擴至99.999%) |
稱樣量（固體鋼標） | ： | 標準0.5g |
分析精度 | ： | 碳：符合ISO9556標準 硫：符合ISO4935標準 |
靈敏度（最小讀數(shù)） | ： | C/S：0.1ppm |
分析時間 | ： | 20-100秒可調（通常為35秒） |
工作周期 | ： | 24h連續(xù)運轉 |
高頻感應加熱爐 | ： | 1.高頻爐輸出功率：2200W；頻率：20MHz 2.自動檢漏，過時、過流報警 3.電流/電壓/功率/選擇方式調節(jié)爐溫：適合于不同材質的樣品 4.氣路：高精度流量控制器保證氣流穩(wěn)定及進口氣路系統(tǒng) |
粉塵過濾器 | ： | 0.4微米超微孔金屬過濾器，確保粉塵與氣體的分離 |
爐頭加熱 | ： | 提高硫的轉化率，使硫分析結果穩(wěn)定 |
除塵系統(tǒng) | ： | 自動清掃：可減少粉塵對分析結果的影響 排灰系統(tǒng)：高壓排灰，清除管道灰塵 |
檢測系統(tǒng) | ： | 1.電路設計：整機采用雙CPU上、下位機模塊化設計，下位機選用Atmega162為控制單片機，電子線路高度集成，穩(wěn)定可靠； 2.采樣：采用高速24位ADS1224采樣芯片，采樣精度高； 3.通訊：上下位機采用USB2.0接口通訊，大大提高了通訊速度； 4.連接：紅外檢測部分與高頻爐采用安捷倫1521/2521高速光纖連接，配合多級隱蔽式隔離電路，杜絕了高頻干擾； 5.電源：工業(yè)級一體化線性模塊電源，輸出穩(wěn)定； 6.光源：特制新型鉑金紅外線光源，發(fā)熱持續(xù)、光譜特性效率高； 7.分析池：鍍金碳硫分析池及高精度熱釋電紅外探測器； 8.電機： 步進電機，熱穩(wěn)定性好，連續(xù)使用壽命10萬小時。 |
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