红外碳硫分析仪的工作原理

川力机械

一、基本原理

红外碳硫分析仪利用高频感应燃烧炉将样品中的碳和硫元素氧化生成CO2和SO2气体。这些气体在载气的带动下，经过气路处理系统进入检测单元。在检测单元中，CO2和SO2气体吸收特定波长的红外辐射，导致检测单元接收到的红外能量减少。根据红外能量的衰减变化与被测气体浓度间的关系，可以确定被测气体的浓度，进而求出样品中碳、硫元素的含量。

二、具体工作流程

• 样品处理：将一定量的样品与助熔剂一起放入瓷性坩埚中。助熔剂的加入有助于样品的充分燃烧和气体的生成。
• 高频感应燃烧：将装有样品的坩埚放入高频感应燃烧炉中，通入氧气并开启高频感应加热。样品在高频电磁场的作用下产生感应电流，自身发热并燃烧，生成CO2和SO2气体。
• 气体输送与处理：生成的CO2和SO2气体在载气的带动下，经过气路处理系统（包括除尘、干燥、流量控制等）进入检测单元。
• 红外检测：在检测单元中，红外光源发出特定波长的红外辐射，经过光学系统聚焦后穿过装有被测气体的检测池。CO2和SO2气体吸收红外辐射后，探测器接收到的红外能量减少。探测器将光信号转换为电信号，并进行放大和处理。
• 数据分析与显示：计算机接收探测器传来的电信号，根据预先设定的校准曲线和计算方法，将吸光度信号转换为碳硫元素的含量，并在显示屏上显示结果。同时，数据处理系统还可以进行数据存储、打印输出和与其他设备的数据传输等功能。
  

三、关键部件与技术

• 高频感应燃烧炉：利用高频电磁场在样品中产生感应电流，使样品自身发热并燃烧。高频炉具有程序升温功能，可以针对不同样品设置不同的升温曲线。
• 红外检测池：是一个密封的气室，内部装有被测气体。红外光源发出的红外辐射穿过检测池时，被CO2和SO2气体吸收。
• 探测器：用于接收透过检测池的红外光，并将光信号转换为电信号。常见的探测器有热释电探测器和碲镉汞探测器等，具有高灵敏度和快速响应的特点。
• 数据处理系统：包括计算机、软件等，用于接收探测器传来的电信号，进行数据处理、分析和显示结果。
  

四、应用与特点

红外碳硫分析仪具有操作简便、稳定性好、分析速度快、检出限低、灵敏度高等优点。它广泛应用于冶金、机械、商检、科研、化工等行业中的黑色金属、有色金属、稀土金属无机物、矿石、陶瓷等物质中的碳、硫元素含量分析。此外，红外碳硫分析仪还具有自动化程度高、测量范围广、测量精度高等特点，可以满足不同场合下的分析需求。