儀器名稱：高頻紅外碳硫分析儀     

儀器型號：CS-988A型     

主要特點

CS-988A型高頻紅外碳硫分析儀與GP-988A型高頻感應燃燒爐配套使用，能快速、準確地測定鋼、鐵、鐵合金、鑄造型芯砂、有色金屬、水泥、礦石、焦炭、催化劑及其它材料中碳、硫兩元素的質量分數。這套設備引進了國外的技術，是集光、機、電、計算機、分析技術等于一體的產品，具有測量范圍寬、抗力強、功能齊全、操作簡便、分析結果準確可靠等特點。該機大部分元件均采用進口，整機性能可與進口產品媲美。

1.紅外檢測系統

電路設計：整機采用雙CPU上、下位機模塊化設計，電子線路高度集成，穩定可靠；同時采用多級隱蔽式隔離電路，解決高頻干擾。

-電    源：一體化線性模塊電源，輸出穩定，。

-通    訊：上下機位采用USB2.0接口通訊，大大提高了通訊速度。

-連    接：紅外檢測部分與高頻爐采用光纖連，配合多級隱蔽式隔離電路，杜絕了高頻干擾

-光    源：進口鉑金紅外線光源，發熱持續、光譜特性效率高。

-分 析 池：鍍金碳硫分析池及高精度熱釋電紅外探測器（可達10-11）保證信號穩定。

-電    機：航空專用調制電機，熱穩定性好，連續使用壽命10萬小時以上。


2.高頻燃燒系統


-高頻電路：大功率高頻電路設計，采用7.5KVA高頻功率管（實際使用功率大于2.7KVA，可不加樣品空燒），減輕高頻燃燒系統的負載，提高使用壽命。

-控制電路：自動檢測電磁閥、升降氣缸及高頻工作狀況，自動過時、過流報警，保護高頻爐在正常狀態工作。

-氣    路：高精度電子流量控制器及進口氣路系統（電磁閥、管接頭、升降氣缸）保證氣流穩定，自動檢漏。

-校    正：固標和氣標雙校正。

-除塵系統：爐頭加熱及自動清掃裝置，可減少粉塵對分析結果的影響；進口排灰系統。

-過濾裝置：0.4微米超微孔金屬過濾器，確保粉塵與氣體的分離。

-功率調節：采用電流/電壓/功率/選擇方式調節爐溫，適合于不同材質的樣品。


3.隨機軟件


-WINDOWS XP全中文操作界面，操作方便，易于掌握；

-程序設計采用Deliph軟件編譯；

-上下位機采用USB2.0接口通訊，大大提高了通訊速度；

-軟件提供多用戶管理系統，可由管理員設置不同用戶權限；

-提供通道管理功能，碳硫通道可自行增加、刪除和編輯，無數量限制；

-提供樣品管理功能，可對樣品名稱、標識進行編輯，并可增加和刪除樣品名；

-分析結果采用ACCESS數據庫方式存儲，可存儲每次分析碳硫的所有數據及曲線；

-分析結果隨意查詢，可根據時間、操作員、樣品名稱、標識等多方面查詢；

-開關診斷功能，可由軟件實現自動檢測爐頭和氣室的密封性；

-可由軟件實現碳硫工作曲線的生成并進行曲線擬合；

-碳硫各一個曲線框，動態顯示分析過程中和各項實時數據和碳硫釋放曲線；

-分析過程動態數據積分，每秒24次采樣，提高了分析的靈敏度和準確度；

-打印模式多樣化，提供了化驗室和檢測站兩種打印模式，并可自行設計打印格式；

-軟件功能齊全，提供曲線/數據存儲、空白扣除、參數設定、通道選擇、數理統計、結果校正、曲線比較等多項功能；

-最多四路采樣，可在碳、低碳、硫、高硫四個檢測池中任意切換；

-可由軟件實現壓力調節及流量控制。



CS-988A型高頻紅外碳硫分析儀

區別其它同類產品的特點

內部結構合理

（一）高頻感應燃燒爐內部采用框架結構，分上中下三層排布。

上層是高頻振蕩部分，中層是控制電路，下層是高壓供電系統。


1.高頻振蕩部分：


1.高頻爐主振系統我們采用的是大功率的7.5KVA的風冷式陶瓷電子管，并且使其工作在降額使用狀態，實際使用功率大約在2.7KVA，這樣大大提高了加熱功率的穩定性和元件的使用壽命。   


2.主振電容采用其額定電流達100A的真空電容。它具有體積小、極低的介質損耗和優良的穩定性，從而有效地提高儀器的可靠性及功率輸出的穩定性。   


3.高頻部分所有金屬連接件采用銅表面鍍銀加抗氧化技術，使得大功率下的器件連接擺脫偶爾出現的接觸不良及接觸打火的技術難題。


4.設有加強冷卻風扇的冷卻風道，冷卻軸流風機為器件，并在器件采購入庫之日起即進行24小時不間斷老化試驗，有效保證了大功率元件的熱穩定性。     


5.設計了計算機控制的數字化程序升溫模塊及分析軟件。用戶可以自由、靈活地設置適合不同樣品的功率和升、降溫速度，從而大大提高了分析各種不同類型、不同結構及不同含量樣品中的碳、硫轉化率的可靠性。


6.安全控制方面我們設有自動過時/過流報警系統，保障高頻爐始終運行在正常可靠的工作狀態。


2.控制電路


1.氣路控制系統采用氣動元件公司中國臺灣亞德客的原裝電磁閥，保證氣路的工作穩定性和可靠性。并且在軟件編譯中設計了一套可以自動檢漏、分段檢漏的適用功能，實時方便地檢查氣路的密封情況，保障分析結果的可靠性。


3.高壓供電系統


高壓供電系統單獨密封在一個箱體內，并設有屏蔽裝置，確保操作者的人身安全。目前一些國內同行還在沿用由四個分立整流二極管組合拼裝成的整流電路，不僅故障率高容易損壞，而且極不安全。而我們的高壓整流堆采用的是集成模塊產品，將分立元件集成為一個單個器件，不僅使用壽命長而且安全可靠。


4．爐頭采用目前的自動清掃裝置，操作員只要輕輕按下一個“清掃”按鈕，便可完成對儀器的粉塵積垢處理，方便快捷。我們同時設立多道過濾粉塵的硬件裝置，使用0.4微米超微孔金屬過濾器，采用進口毛氈技術，將粉塵地隔離到氣路系統之外。并且無需購置超聲波清洗機便可對其進行日常的清洗保養工作從而達到反復使用的目的。我們設有分析氣的過濾凈化裝置，解決了潮濕尤其是一些特殊樣品中“結晶水”對硫元素測定的干擾難題。另外，設有氧氣凈化裝置，可以將工業用氧進行過濾提純，無需用戶購置高純氧，減少使用成本。

基于以上技術和特點的高頻感應加熱部分，使得一些特殊材料的初步分離變得容易和簡便，使得固態到氣態的這一轉換過程速度更快、轉換率更高，這樣對一些特殊材料就可以做精確定量分析。除了應用于一些常規的鋼鐵樣品分析之外，還能測定水泥、礦石、玻璃、沙子、樹葉等其他材料中碳硫兩元素的質量分數。


（二）精心設計的紅外檢測裝置分為上下兩層。


1.先從結構上說。電子線路和硬件實行分層隔離，檢測池單獨密封在一個采用恒溫、穩流裝置的鍍鋅箱體內，杜絕外界溫度及噪音對檢測部分的干擾。并且采用推拉式結構加抗震技術，便于維護。

2.紅外檢測部分的主要元件均采用進口件。采用鉭酸鋰材料的熱釋電紅外探測器。光源是美國力克公司的鉑金紅外光源，可加熱到800℃，發熱持續，光譜特性高。碳硫檢測管道我們采用24K足金鍍金管，反光鏡采用稀有金屬加鍍金技術，使得信號的采集和處理有了硬件的強力保障。的高效窄帶紅外濾光片，中心波長定位精度準確，從而可以更好地屏蔽其他元素譜線的干擾及排除高碳對低硫分析背景吸收的干擾。調制系統采用單片機控制的高精度航空專用調制電機，其調制頻率的穩定性確保信號在極小的范圍內波動，熱穩定性好，連續使用壽命可達10萬小時以上。

3.紅外部分的供電系統采用的是我們自行設計并委托北京企業朝陽電源加工制造的集成模塊一體化線性電源，性能*，穩定性高。目前國內許多同類產品在程序控制系統中還在使用傳統的電源供電模式，變壓器、整流橋、電容等等幾百個分立元器件手工組裝焊接，構成繁復的控制電路板供電體系。由于原件繁雜龐多，電路板數量較大，不可避免使得故障率偏高。而我們這臺設備使用的是產品模塊化集成電源，數百個分立元件化簡到由一個原件控制，兩者的差距可想而知。


4.信號采集處理這一塊我們選用的是德州儀器推出的業界小型四通道、高速、24位模／數轉換器——ADS1224。24位分辨率，每秒采樣24次。目前國內大多數碳硫廠家還在使用傳統的IC產品，例如ADC0809、使用較多的ICL7135等等。這兩款傳統芯片分辨率一個是4位半，一個是8位，與我們的24位的差距不在一個數量級上。

而整套碳硫設備的分析精度和速度主要又取決于模數轉換、采樣這一塊，沒有版本的硬件和軟件的支持，說到分析精度，真的是很難保證。

另外，我們的電路板均采用大面積復銅接地布局，增強了抗力。其元器件采用表面貼片安裝工藝、全自動焊接加工技術，從而大大提高了測定的可靠性和有效地減少了儀器的故障率。


四、 光纖隔離傳輸


高頻燃燒時啟動高頻電路的幾十秒間，高頻振蕩的電磁波通過傳導、輻射會對外圍的電子線路產生強烈的干擾，這種干擾使得電子線路產生邏輯錯誤，尤其是對放大信號這一塊影響尤為嚴重。一些高頻碳硫在做超低含量的時候會有不規則出現的空白值影響甚至淹沒正常數據，而通常這種設備使用的都是老式的傳輸方式，是靠電線傳輸信號的，不能做到有效隔離電磁波，給檢測部分造成一個干擾的信號源。

我們在設計制造的時候特別將高頻感應燃燒爐和紅外檢測系統分開設計成兩個相互獨立的箱體，這樣雖然多出一個機箱增加硬件成本，但卻能從硬件結構上解決一部分高頻干擾的問題。但這遠遠不夠，高頻和檢測部分二者之間的連接我們經過多次技術試驗與研究，引進的光纖傳感技術，終于擯棄傳統的電纜連接方式，由光電轉換的光纖發射接收裝置來傳輸數字信號，解決了高頻電磁輻射對信號采集及控制電路的干擾。

這種傳輸方式通過光的隔離使得高頻和檢測部分兩者之間沒有電的任何耦合，可以說，真正做到了杜絕干擾。


光纖隔離傳輸，這一創造性的技術革新為我公司在國內很早提出。


五、具有的線性化定標技術


紅外碳硫分析儀是通過檢測CO2、SO2氣體對特定紅外輻射的吸收量來測定樣品中的碳、硫含量的。可是這種吸收是遵從朗伯-比耳定律即指數規律的，這一規律是非線性的，加之濾光片具有一定的帶寬，氣體的吸收系數也不是常數，這樣，要獲得積分面積線性化定標是十分困難的。因此，線性化定標成為儀器數據處理中的關鍵技術。我們經過多年的研究、探索，在定標模式、算法及定標軟件的設計上均有重大突破并優于國外好的儀器，可在全量程范圍內獲得很好的線性度，從而避免了有些國內同行采用多氣室分段定標帶來的設計弊端及使用不便。


六、強大的軟件功能


WindowsXP全中文操作系統，接口采用USB2.0數據交換技術，較大幅度地提高了通訊速度，構成一個上下位機通訊的系統工作模式，真正實現了多窗口、多任務操作。

提供通道管理功能，碳硫通道可自行增加，無數量限制。提供樣品管理功能，可對樣品名稱、標識進行編輯，并可由軟件實現工作曲線的生成同時可進行曲線擬合。的開關診斷功能，可由軟件實現檢測爐頭和氣室的密封性。數據可遠距離傳輸，實現爐前報數等。


七、操作簡單


有了上面這一系列的硬件技術及軟件功能的強大保障，使得化驗員在操作使用這款設備的時候變得非常簡單。按一下開關打開電源，點擊一下鼠標確認分析，數據結果自動打印，稍等30秒，一個樣品的分析工作就結束了。我們這款設備真正稱得上產品中的實用傻瓜型，甚至小學文化都沒有，經過我們安裝工程師的簡單培訓，依舊可以操控它，并且能得到準確的數據結果。不需要使用單位另外聘請專業的化驗人員，節省人力成本和資源。

八、維護方便


整機采用集約化設計，模塊化分層管理，省卻許多繁瑣的維護和保養。


   總體來說，我們這套設備是集光、機、電、計算機、分析技術等于一體的產品，具有測量范圍寬、分析結果準確可靠等特點。由于采用了微機控制，儀器的智能化、屏幕顯示的圖、文及數據的采集、處理等都達到了目前水平，是諸多行業測定碳、硫兩元素理想的分析設備。

細節展示

應用領域：

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鑄造、冶金行業爐前快速檢測

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