上海宝英 锐意5 高频红外碳硫分析仪

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1.总  则

上海宝英光电科技有限公司制造的高频红外碳硫分析仪锐意5是高灵敏度，高精密度, 高稳定性的分析仪器，并具有将来硬软件升级的能力。

2. 仪器主要技术数据和性能

2.1仪器主要技术数据

2.1.1  仪器适用范围：黑色金属、有色金属、合金、碳化物、稀土金属、各种固体原材料。

2.1.2   测量范围：

碳：0.0001%～30%

硫：0.0001%～10%

通过改变试样称重可扩展分析范围

2.1.3   最小读数：0.00001%

2.1.4   分析范围

        碳：1.0ppm或RSD≤0.4%

硫：1.0ppm或RSD≤0.9%

基于固体标样，二者满足其中之一

注：以不大于试标准偏差或不确定度为准。 

2.1.5   分析时间：20～40S

2.1.6   电子天平称量精度：0.0001g

2.1.7   分析误差：

碳优于ISO9556标准

硫优于ISO4935标准

2.2  仪器性能特点

2.2.1  整机结构

整机采用模块化、一体化设计，高频炉、气路系统、电路系统、红外检测系统四个独立模块。整机一体化，即高频炉和红外检测系统一体代表了国际主流设计(高频炉和红外检测系统分体式是国内90年代技术)。高频炉加装专业的防高频泄漏装置，整机电路系统有防电磁干扰装置；从而免除了由于高频干扰或电磁干扰引起的分析结果不稳定和高频辐射对人体的影响。

2.2.2  高频炉系统

高频炉采用数字闭环升温技术，真正保证了每次燃烧的一致性，提高稳定性。

电子管采用输入功率为3.5千瓦的风冷陶瓷功率管，而且使其工作在降额使用状态，提高了功率输出的稳定性及元件寿命。

主振电容采用额定电流达一百安培的真空陶瓷电容，具有极低的介质损耗、优良的稳定性，有效提高了可靠性及功率输出的稳定性。

高频炉所有金属联接件采用铜表面镀银加抗氧化导电膜技术；采用高Q值铁氧体芯线圈；设有冷却风道，加强冷却风扇功率，提高了功率元件的热稳定性。

高频炉功率通过软件控制的程序升温实现连续可调。

高频感应线圈加有特种涂层，消除了线圈因氧化等原因造成的打火危险。

2.2.3 气路系统

          增加高校物理脱水装置，适应含水量高的样品检测

根据气动原理，设计了多路供氧，全自动反吹排灰，全自动清扫炉头（选配），炉头恒温加热装置，多级过滤系统。气路部件包括电磁阀、气缸、气路管、气路接头全部采用意大利CAMOZZI气动有限公司进口元件，电磁阀寿命达百万次以上，气缸采用无油润滑技术，适用于恶劣现场环境，从根本上解决了国内产品常见的气路系统的可靠性和密封性难题。

A  炉头设计： 炉头是设备上连接气路、燃烧炉、检测系统的关键部件，起着提供燃烧用氧气净化燃烧气以适用于检测系统要求。炉头内装有超细孔径的金属过滤网，能可靠地过滤燃烧中的粉尘，净化进入分析系统的气体，保护检测元件。金属过滤网具有气阻小，强度高、耐腐蚀，易清洗使用寿命长（百万小时以上），机械尺寸精度高，密封性好等特点。

B  炉头恒温加热装置  炉头恒温加热装置在加温的同时对炉头温度实施精确控制，使得开机即可分析，无须预热，无须对气路系统进行饱和处理，减少废样，更能保证分析的准确性，尤其是低含量和硫的分析更稳定和准确。

C  多路供氧设计  特有的顶吹氧系统，通过控制燃烧气流的运行路径，既保证了气路的通畅，又保护了金属清扫刷。专用大流量供氧通道结合防返尘喷口设计，既保证了各种材料，尤其是原材料、铁合金等难熔样品分析时大流量供氧要求，同时有效防止燃烧产生氧化物粉尘进入供氧系统，使仪器工作的稳定性和可靠性大大提高。

D  气路多级稳压设计  气源氧气减压表一级稳压，精密流量控制阀二级稳压，精密流量控制器三级稳压。根据红外检测原理气路系统的压力直接影响分析结果，分析气体流量越稳定，分析精度越高。

E  自动清扫和排灰设计  由计算机自动控制排灰过程。每次分析能排除大气背景元素干扰，有效消除空气中水分对硫的影响。每次分析结束自动正压脉冲排尘，把燃烧产生的大部分氧化物粉尘排出机外。该机构运行稳定可靠，已经历过10多年的时间考验。全自动清扫装置能自动同时清扫金属过滤网和石英燃烧管内的粉尘，可大幅度提高原材料分析的稳定性，同时减少设备维护工作，为连续分析提供了保证。

F  气路设计  整机一体化设计使得气路系统连接路线大大缩短，整机气路系统更加简洁可靠，同时气路的缩短也大大降低了因气路系统中管壁吸附释放效应对分析结果带来的影响。

G  多级过滤除尘设计  过滤系统的设计保证红外检测气室不会受到污染，免除用户清洗气室的困扰（气室清洗需要专业水平）。

2.2.4 电路系统

电路系统采用大规模集成，大规模集成电路板全部采用机械焊接，加上专业挑选的电子元器件保证了电路板长期运行的稳定性和可靠性。电源系统采用两个固态电源模块，电源模块带短路保护功能，耐电流冲击，防尘、简洁可靠；连线采用扁平线接插件代替插槽形式，消除由于接触不良带 来 的故障隐患，提高了整个电路的可靠性及线路之间的连接可靠性。电路系统的数据传输线等电路均有专业的防干扰措施，有效减少了电磁干扰带来的影响。

2.2.5 红外检测系统

核心部件红外检测池选用高效、长寿命的铂铑合金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进口步进电机，达到了调制频率的长期稳定，再结合处于国际先进水平的欧洲原装进口的窄带滤光片、集成红外传感器等专有元件、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。进口的高效窄带红外滤光片，矩形系数好，截止深度高，特征波长透射率高，带宽小，中心波长定位精度高，更好的屏蔽其他元素谱线的干扰，彻底排除高含量碳对低硫分析背景吸收的干扰。进口红外传感器，常温温工作，探测率优于国内同类产品，处于国际领先水平，满足超低含量分析要求，同时进口红外传感器的稳定性和可靠性远远优于国内产品。

2.2.6 检测范围及精度

在气路设计中采用高压排灰、脉冲反吹，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，加上特有的全量程定标技术、重量线性补偿气室恒温技术，使仪器拥有宽广的检测范围。检测上限碳可达99.99%、硫可达99.99%，同时选用万分之一电子天平，使分析精度达到国际先进水平，碳分析精度≤1.0ppm或RSD≤0.5%，硫分析精度≤1.0ppm或RSD≤1.0%。

2.2.7 应用软件

在Windows 10操作系统上中文应用软件，PC接口采用了数据交换技术，构筑了一个上下位机通讯系统工作模式，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，单点及多点校正，自诊断功能、程序升温等几十种功能。

软件控制程序升温  根据样品中碳硫元素释放要求设置最佳熔样温度。在高碳样品分析时，可以通过调整高频炉功率控制释放速度提高分析精度。在超低碳分析时通过程序升温有效处理样品表面吸附碳及坩埚中的空白。

2.2.8 线性化定标

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，在全量程范围内获得很好线性度。特有的2048个断点全量程线性定标技术，加上重量线性补偿、压力、流量、温度等补偿，保证了在全量程范围内从低含量到高含量对未知样品的分析精度，对生产过程中的质量控制和科研机构尤其重要。

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