儀器名稱：高頻紅外碳硫分析儀
儀器型號：CS-988A型
主要特點(diǎn)
CS-988A型高頻紅外碳硫分析儀與GP-988A型高頻感應(yīng)燃燒爐配套使用，能快速、準(zhǔn)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(zhì)量分?jǐn)?shù)。這套設(shè)備引進(jìn)了國外的技術(shù)，是集光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)、分析技術(shù)等于一體的產(chǎn)品，具有測量范圍寬、抗力強(qiáng)、功能齊全、操作簡便、分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠等特點(diǎn)。該機(jī)大部分元件均采用進(jìn)口，整機(jī)性能可與進(jìn)口產(chǎn)品媲美。
1.紅外檢測系統(tǒng)
電路設(shè)計(jì)：整機(jī)采用雙CPU上、下位機(jī)模塊化設(shè)計(jì)，電子線路高度集成，穩(wěn)定可靠；同時(shí)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(wěn)定，。
-通 訊：上下機(jī)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(jìn)口鉑金紅外線光源，發(fā)熱持續(xù)、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(dá)10-11）保證信號穩(wěn)定。
-電 機(jī)：航空專用調(diào)制電機(jī)，熱穩(wěn)定性好，連續(xù)使用壽命10萬小時(shí)以上。
2.高頻燃燒系統(tǒng)
-高頻電路：大功率高頻電路設(shè)計(jì)，采用7.5KVA高頻功率管（實(shí)際使用功率大于2.7KVA，可不加樣品空燒），減輕高頻燃燒系統(tǒng)的負(fù)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(shí)、過流報(bào)警，保護(hù)高頻爐在正常狀態(tài)工作。
-氣 路：高精度電子流量控制器及進(jìn)口氣路系統(tǒng)（電磁閥、管接頭、升降氣缸）保證氣流穩(wěn)定，自動檢漏。
-校 正：固標(biāo)和氣標(biāo)雙校正。
-除塵系統(tǒng)：爐頭加熱及自動清掃裝置，可減少粉塵對分析結(jié)果的影響；進(jìn)口排灰系統(tǒng)。
-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(diào)節(jié)：采用電流/電壓/功率/選擇方式調(diào)節(jié)爐溫，適合于不同材質(zhì)的樣品。
3.隨機(jī)軟件
-WINDOWS XP全中文操作界面，操作方便，易于掌握；
-程序設(shè)計(jì)采用Deliph軟件編譯；
-上下位機(jī)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(tǒng)，可由管理員設(shè)置不同用戶權(quán)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(shù)量限制；
-提供樣品管理功能，可對樣品名稱、標(biāo)識進(jìn)行編輯，并可增加和刪除樣品名；
-分析結(jié)果采用ACCESS數(shù)據(jù)庫方式存儲，可存儲每次分析碳硫的所有數(shù)據(jù)及曲線；
-分析結(jié)果隨意查詢，可根據(jù)時(shí)間、操作員、樣品名稱、標(biāo)識等多方面查詢；
-開關(guān)診斷功能，可由軟件實(shí)現(xiàn)自動檢測爐頭和氣室的密封性；
-可由軟件實(shí)現(xiàn)碳硫工作曲線的生成并進(jìn)行曲線擬合；
-碳硫各一個(gè)曲線框，動態(tài)顯示分析過程中和各項(xiàng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和碳硫釋放曲線；
-分析過程動態(tài)數(shù)據(jù)積分，每秒24次采樣，提高了分析的靈敏度和準(zhǔn)確度；
-打印模式多樣化，提供了化驗(yàn)室和檢測站兩種打印模式，并可自行設(shè)計(jì)打印格式；
-軟件功能齊全，提供曲線/數(shù)據(jù)存儲、空白扣除、參數(shù)設(shè)定、通道選擇、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、結(jié)果校正、曲線比較等多項(xiàng)功能；
-最多四路采樣，可在碳、低碳、硫、高硫四個(gè)檢測池中任意切換；
-可由軟件實(shí)現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)及流量控制。
CS-988A型高頻紅外碳硫分析儀
區(qū)別其它同類產(chǎn)品的特點(diǎn)
內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理
（一）高頻感應(yīng)燃燒爐內(nèi)部采用框架結(jié)構(gòu)，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(tǒng)。
1.高頻振蕩部分：
1.高頻爐主振系統(tǒng)我們采用的是大功率的7.5KVA的風(fēng)冷式陶瓷電子管，并且使其工作在降額使用狀態(tài)，實(shí)際使用功率大約在2.7KVA，這樣大大提高了加熱功率的穩(wěn)定性和元件的使用壽命。
2.主振電容采用其額定電流達(dá)100A的真空電容。它具有體積小、極低的介質(zhì)損耗和優(yōu)良的穩(wěn)定性，從而有效地提高儀器的可靠性及功率輸出的穩(wěn)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(shù)，使得大功率下的器件連接擺脫偶爾出現(xiàn)的接觸不良及接觸打火的技術(shù)難題。
4.設(shè)有加強(qiáng)冷卻風(fēng)扇的冷卻風(fēng)道，冷卻軸流風(fēng)機(jī)為器件，并在器件采購入庫之日起即進(jìn)行24小時(shí)不間斷老化試驗(yàn)，有效保證了大功率元件的熱穩(wěn)定性。
5.設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)控制的數(shù)字化程序升溫模塊及分析軟件。用戶可以自由、靈活地設(shè)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(jié)構(gòu)及不同含量樣品中的碳、硫轉(zhuǎn)化率的可靠性。
6.安全控制方面我們設(shè)有自動過時(shí)/過流報(bào)警系統(tǒng)，保障高頻爐始終運(yùn)行在正?？煽康墓ぷ鳡顟B(tài)。
2.控制電路
1.氣路控制系統(tǒng)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(wěn)定性和可靠性。并且在軟件編譯中設(shè)計(jì)了一套可以自動檢漏、分段檢漏的適用功能，實(shí)時(shí)方便地檢查氣路的密封情況，保障分析結(jié)果的可靠性。
3.高壓供電系統(tǒng)
高壓供電系統(tǒng)單獨(dú)密封在一個(gè)箱體內(nèi)，并設(shè)有屏蔽裝置，確保操作者的人身安全。目前一些國內(nèi)同行還在沿用由四個(gè)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(chǎn)品，將分立元件集成為一個(gè)單個(gè)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(gè)“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(shí)設(shè)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(jìn)口毛氈技術(shù)，將粉塵地隔離到氣路系統(tǒng)之外。并且無需購置超聲波清洗機(jī)便可對其進(jìn)行日常的清洗保養(yǎng)工作從而達(dá)到反復(fù)使用的目的。我們設(shè)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(jié)晶水”對硫元素測定的干擾難題。另外，設(shè)有氧氣凈化裝置，可以將工業(yè)用氧進(jìn)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(shù)和特點(diǎn)的高頻感應(yīng)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(tài)到氣態(tài)的這一轉(zhuǎn)換過程速度更快、轉(zhuǎn)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(yīng)用于一些常規(guī)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(zhì)量分?jǐn)?shù)。
（二）精心設(shè)計(jì)的紅外檢測裝置分為上下兩層。
1.先從結(jié)構(gòu)上說。電子線路和硬件實(shí)行分層隔離，檢測池單獨(dú)密封在一個(gè)采用恒溫、穩(wěn)流裝置的鍍鋅箱體內(nèi)，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(jié)構(gòu)加抗震技術(shù)，便于維護(hù)。
2.紅外檢測部分的主要元件均采用進(jìn)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(fā)熱持續(xù)，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(shù)，使得信號的采集和處理有了硬件的強(qiáng)力保障。的高效窄帶紅外濾光片，中心波長定位精度準(zhǔn)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(diào)制系統(tǒng)采用單片機(jī)控制的高精度航空專用調(diào)制電機(jī)，其調(diào)制頻率的穩(wěn)定性確保信號在極小的范圍內(nèi)波動，熱穩(wěn)定性好，連續(xù)使用壽命可達(dá)10萬小時(shí)以上。
3.紅外部分的供電系統(tǒng)采用的是我們自行設(shè)計(jì)并委托北京企業(yè)朝陽電源加工制造的集成模塊一體化線性電源，性能*，穩(wěn)定性高。目前國內(nèi)許多同類產(chǎn)品在程序控制系統(tǒng)中還在使用傳統(tǒng)的電源供電模式，變壓器、整流橋、電容等等幾百個(gè)分立元器件手工組裝焊接，構(gòu)成繁復(fù)的控制電路板供電體系。由于原件繁雜龐多，電路板數(shù)量較大，不可避免使得故障率偏高。而我們這臺設(shè)備使用的是產(chǎn)品模塊化集成電源，數(shù)百個(gè)分立元件化簡到由一個(gè)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(yè)界小型四通道、高速、24位模／數(shù)轉(zhuǎn)換器——ADS1224。24位分辨率，每秒采樣24次。目前國內(nèi)大多數(shù)碳硫廠家還在使用傳統(tǒng)的IC產(chǎn)品，例如ADC0809、使用較多的ICL7135等等。這兩款傳統(tǒng)芯片分辨率一個(gè)是4位半，一個(gè)是8位，與我們的24位的差距不在一個(gè)數(shù)量級上。
而整套碳硫設(shè)備的分析精度和速度主要又取決于模數(shù)轉(zhuǎn)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(fù)銅接地布局，增強(qiáng)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(shù)，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(shí)啟動高頻電路的幾十秒間，高頻振蕩的電磁波通過傳導(dǎo)、輻射會對外圍的電子線路產(chǎn)生強(qiáng)烈的干擾，這種干擾使得電子線路產(chǎn)生邏輯錯(cuò)誤，尤其是對放大信號這一塊影響尤為嚴(yán)重。一些高頻碳硫在做超低含量的時(shí)候會有不規(guī)則出現(xiàn)的空白值影響甚至淹沒正常數(shù)據(jù)，而通常這種設(shè)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(gè)干擾的信號源。
我們在設(shè)計(jì)制造的時(shí)候特別將高頻感應(yīng)燃燒爐和紅外檢測系統(tǒng)分開設(shè)計(jì)成兩個(gè)相互獨(dú)立的箱體，這樣雖然多出一個(gè)機(jī)箱增加硬件成本，但卻能從硬件結(jié)構(gòu)上解決一部分高頻干擾的問題。但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，高頻和檢測部分二者之間的連接我們經(jīng)過多次技術(shù)試驗(yàn)與研究，引進(jìn)的光纖傳感技術(shù)，終于擯棄傳統(tǒng)的電纜連接方式，由光電轉(zhuǎn)換的光纖發(fā)射接收裝置來傳輸數(shù)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(chuàng)造性的技術(shù)革新為我公司在國內(nèi)很早提出。
五、具有的線性化定標(biāo)技術(shù)
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?？墒沁@種吸收是遵從朗伯-比耳定律即指數(shù)規(guī)律的，這一規(guī)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(shù)也不是常數(shù)，這樣，要獲得積分面積線性化定標(biāo)是十分困難的。因此，線性化定標(biāo)成為儀器數(shù)據(jù)處理中的關(guān)鍵技術(shù)。我們經(jīng)過多年的研究、探索，在定標(biāo)模式、算法及定標(biāo)軟件的設(shè)計(jì)上均有重大突破并優(yōu)于國外好的儀器，可在全量程范圍內(nèi)獲得很好的線性度，從而避免了有些國內(nèi)同行采用多氣室分段定標(biāo)帶來的設(shè)計(jì)弊端及使用不便。
六、強(qiáng)大的軟件功能
WindowsXP全中文操作系統(tǒng)，接口采用USB2.0數(shù)據(jù)交換技術(shù)，較大幅度地提高了通訊速度，構(gòu)成一個(gè)上下位機(jī)通訊的系統(tǒng)工作模式，真正實(shí)現(xiàn)了多窗口、多任務(wù)操作。
提供通道管理功能，碳硫通道可自行增加，無數(shù)量限制。提供樣品管理功能，可對樣品名稱、標(biāo)識進(jìn)行編輯，并可由軟件實(shí)現(xiàn)工作曲線的生成同時(shí)可進(jìn)行曲線擬合。的開關(guān)診斷功能，可由軟件實(shí)現(xiàn)檢測爐頭和氣室的密封性。數(shù)據(jù)可遠(yuǎn)距離傳輸，實(shí)現(xiàn)爐前報(bào)數(shù)等。
七、操作簡單
有了上面這一系列的硬件技術(shù)及軟件功能的強(qiáng)大保障，使得化驗(yàn)員在操作使用這款設(shè)備的時(shí)候變得非常簡單。按一下開關(guān)打開電源，點(diǎn)擊一下鼠標(biāo)確認(rèn)分析，數(shù)據(jù)結(jié)果自動打印，稍等30秒，一個(gè)樣品的分析工作就結(jié)束了。我們這款設(shè)備真正稱得上產(chǎn)品中的實(shí)用傻瓜型，甚至小學(xué)文化都沒有，經(jīng)過我們安裝工程師的簡單培訓(xùn)，依舊可以操控它，并且能得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)結(jié)果。不需要使用單位另外聘請專業(yè)的化驗(yàn)人員，節(jié)省人力成本和資源。
八、維護(hù)方便
整機(jī)采用集約化設(shè)計(jì)，模塊化分層管理，省卻許多繁瑣的維護(hù)和保養(yǎng)。
總體來說，我們這套設(shè)備是集光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)、分析技術(shù)等于一體的產(chǎn)品，具有測量范圍寬、分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠等特點(diǎn)。由于采用了微機(jī)控制，儀器的智能化、屏幕顯示的圖、文及數(shù)據(jù)的采集、處理等都達(dá)到了目前水平，是諸多行業(yè)測定碳、硫兩元素理想的分析設(shè)備。
細(xì)節(jié)展示
應(yīng)用領(lǐng)域：
汽車零部件加工、進(jìn)場檢測
鑄造、冶金行業(yè)爐前快速檢測
產(chǎn)品質(zhì)量控制
金屬加工、機(jī)械制造
大專院校、質(zhì)量監(jiān)督、進(jìn)出口商檢
玻璃
煤炭
石油
大學(xué)高校
檢測機(jī)構(gòu)
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