金屬和非金屬材料中的氧氮氫元素含量檢測儀

*氧氮氫分析儀介紹

1.氧氮氫分析儀分析原理

金屬和非金屬固體材料中的氧、氮、氫采用惰性氣體熔融法來檢測。根據(jù)測氫方式不同可以分為兩種：

紅外法吸收法測氫:采用紅外吸收法測氫時可以用一臺*氧氮氫分析儀同時測定氧氮氫三種元素的含量，將稱量后的試樣放在石墨坩堝中，在氦氣（不測氮時可選用氬氣節(jié)約成本）氣流中通過高溫加熱熔融。試樣中的氧與石墨坩堝中的碳反應生成一氧化碳（CO），試樣中的氮、氫分別以氮氣和氫氣的形式逸出，這些混合氣由載氣送到高溫轉化爐，在高溫轉化爐中一氧化碳（CO）轉化為二氧化碳（CO₂），H2轉化為H₂O，氮氣不發(fā)生反應。通過轉化爐后的混合氣體被送到CO₂紅外檢測池和H2O紅外檢測池中，根據(jù)檢測出來的二氧化碳（CO₂）和H₂O的含量，可以計算出原樣品中氧和氫的含量。隨后，通過紅外檢測后的混合氣體中的二氧化碳（CO₂）和水被吸附后，剩余的氮氣和氦氣混合氣體通過熱導檢測池被檢測。氮氣經分離后進入熱導池檢測出氮含量。經計算機數(shù)據(jù)處理直接給出測試結果。

1、 熱導檢測法測氫:采用熱導檢測法測氫時，一次測量只能測量氧氮含量或者氧氫含量。將稱量后的試樣放在石墨坩堝中，在氦氣（不測氮時可用氬氣）氣流中通過高溫加熱熔融。試樣中的氧與石墨坩堝中的碳反應生成一氧化碳（CO），試樣中的氮以氮氣的形式(氫以氫氣的形式)逸出，這些混合氣由載氣分兩路：一路送到高溫轉化爐，在高溫轉化爐中一氧化碳（CO）轉化為二氧化碳（CO₂），通過轉化爐后的混合氣體被送到CO2紅外檢測池中，在這里檢測出二氧化碳（CO₂）的含量，據(jù)此計算出原樣品中氧的含量。另一路通過常溫轉化爐后的混合氣體中的二氧化碳（CO₂）和水被吸附后，剩余的氮氣(或氫氣)通過熱導檢測池被檢測，經計算機數(shù)據(jù)處理直接給出測試結果。

2.儀器應用范圍及主要技術性能數(shù)據(jù)

2.1儀器適用范圍：

黑色金屬、有色金屬、各類合金、鋯、鈦、鉬、鎳、陶瓷、稀土、磁性材料以及其他固體材料中的氧、氮、氫含量的測定。

2.2分析范圍：

低氧：0.0001%～0.5%    高氧：0.5%～30%

低氮：0.0001%～2.0%    高氮：0.5%～50%

低氫：0.0001%～0.005%  高氫：0.005～0.25%

通過減少試樣稱重可擴大分析范圍。

2.3最小讀數(shù)：0.000001%

2.4儀器精度

氧：SD:≤0.0001%或RSD≤1.0% *

氮：SD:≤0.0001%或RSD≤1.0% *

氫：SD:≤0.2ppm或RSD≤2.0% *

注：* 以不大于標樣標準偏差或不確定度為準。

2.5分析時間：

氧：120～180S

氮：120～240S

氫：120～180S /120～240S(紅外吸收法/熱導法)

（根據(jù)分析材料可以任意設定）。

2.6電子天平稱量精度（萬分之一）：0.0001g

2.7分析方法：

氧：紅外吸收法

氮：熱導法

氫：紅外吸收法/熱導法。

2.8脈沖加熱爐：

最大電流：1500A；

最大功率：8KVA；

最高溫度：3500℃；

2.9載氣：99.999%高純氬氣/高純氦氣，0.40MPa。

2.10動力氣：普通氮氣或凈化壓縮空氣(除油除水)，0.25MPa。

2.11化學試劑：高氯酸鎂，堿石棉。

3.*系列氧氮氫分析儀的技術特點

3.1整機結構

整機采用模塊一體化設計，脈沖電極爐、氣路系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)四個獨立模塊集成為一體的落地式主機，外形簡潔大方。具有自動調零及高低量程自動切換功能。采用通用的64位計算機實現(xiàn)對整機的控制，主機內采用32位嵌入式ARM微機控制，24位高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，達到對高控制精度和速度的要求。

3.2電極爐系統(tǒng)

脈沖電極爐加熱溫度高，采用程序控制功率，可提供恒功率升溫、斜率升溫、分段升溫等多種程序升溫方式，提高分析精度，適合于從鋁合金等低熔點材料到鎢合金等高熔點材料的快速分析。電極適用多種型號坩堝，根據(jù)不同樣品的釋放情況，可選用包括套坩堝、高溫坩堝在內的多種坩堝，有效降低用戶使用成本。

電極冷卻采用單循環(huán)的獨立冷卻系統(tǒng)，可直接外接循環(huán)水或外水冷裝置，具有冷卻效果好且可靠性高的特點。

3.3氣路系統(tǒng)

整機由于采用一體化落地式設計，空間開闊，氣路系統(tǒng)連接路線大大減少，整機氣路系統(tǒng)更加簡潔可靠。

氣路部件包括電磁閥、氣缸、氣路管、氣路接頭全部采用進口元件(電磁閥壽命可達百萬次以上)。三軸導向氣缸能保證電極的平穩(wěn)升降，確保石墨坩堝和上電極的良好接觸，同時保證石墨坩堝的均勻受力，利于長時間高溫加熱。帶有氣幕保護的自動落料爐頭、自動空氣吹掃機構，有效保障了氧元素的分析精度。

爐頭為分體結構,上下電極易拆卸,更換方便,而且下電極均采用高溫合金材料, 使用壽命長，使用成本低，避免了采用整體爐頭,更換電極需要專業(yè)技術人員操作的麻煩。

污染物從爐頂排出,不進入系統(tǒng) ,操作方便,對系統(tǒng)密封要求不高。

進樣裝置簡單,且可自動進樣，便于出現(xiàn)異常故障時的維護清理。

采用的電子微流量傳感器進行高精度流量控制，將分析氣流變化對分析帶來的影響降到很低。

3.4電路系統(tǒng)

電路系統(tǒng)采用大規(guī)模集成電路板，供電均采用固態(tài)電源模塊，電源模塊帶短路保護功能，耐電流沖擊，抗干擾能力強，防塵，簡潔可靠；

3.5檢測系統(tǒng)

3.5.1分析方法：

氧：紅外吸收法，氮：熱導法，氫：紅外吸收法（或熱導法）

采用紅外測氫技術，可以避免熱導測氫法固有的不能同時檢測氮的弱點，真正實現(xiàn)了同時檢測氧氮氫三個元素，而且可以使用高溫催化劑而無需采用昂貴的常溫催化劑，使用成本低。

3.5.2紅外檢測器：

集成固態(tài)紅外傳感器測定氧、氫，多種量程的紅外檢測池可選。紅外光源選用高效、長壽命的貴金屬微型紅外發(fā)光體及鍍金金屬反射鏡；調制系統(tǒng)使用單片機控制的高精度步進電機，保證調制頻率的長期穩(wěn)定，結合水平的的窄帶濾光片以及高精度A/D采樣卡，使整機具備檢測靈敏度，可有效檢測ppm級的氧含量和ppb級的氫含量。儀器還使用了*的溫度補償型半導體檢測器,減少儀器受外界影響, 穩(wěn)定基線信號。

3.5.3熱導檢測器：

采用高靈敏度熱導檢測池，池電流連續(xù)可調，從而保證了設備在量程范 圍的各個階段都有優(yōu)秀的靈敏度和線性度，結合高精度放大器以及24位A/D 采樣卡等硬件保證了從超低含量到高含量大量程測氮、氫的準確度。檢測系統(tǒng)采用低漂移,高精度,大量程,高靈敏度熱導檢測器故障率低,可靠性強, 穩(wěn)定性好。

4.應用軟件

基于Windows操作系統(tǒng)的中文應用軟件，PC接口采用了數(shù)據(jù)交換技術，構筑了一個上下位機通訊的系統(tǒng)工作模式，多窗口、多任務操作，在數(shù)據(jù)庫的管理上，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動存儲、擁有功能強大、多重過濾數(shù)據(jù)庫檢索引擎，通過網絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫遠程監(jiān)控，工作曲線的動態(tài)同步顯示、存儲、放大及多重曲線的多層次比較等幾十種功能。

軟件主要功能：

1、快速顯示分析的結果和分析曲線；

2、分析結果自動存儲；

3、樣品重量自動輸入；

4、高低含量自動切換；

5、儀器參數(shù)實時監(jiān)控；

6、發(fā)生錯誤時自動報警；

7、動態(tài)釋放曲線的繪制與存儲，卸載；

8、分析結果多種校正模式，可人工校正，也可以通過分析結果進行校正；可單點校正，也可多點校正；

9、對數(shù)據(jù)進行篩選、求平均值、標準偏差、相對偏差等；

10、新軟件可根據(jù)用戶應用，可自行設計若干條校準線，大大方便用戶的使用；

11、主機可以和計算機、打印機、電子天平等連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；

12、可對分析時間、空白值進行調整；

13、用戶可對于不同的分析樣品存儲若干分析方法。

14、可存儲很多樣品重量（數(shù)量只受限于計算機硬盤容量）。

15、可輸出正規(guī)格式的結果報告。

16、可以與用戶數(shù)據(jù)庫連接，實現(xiàn)分析結果的遠程傳輸，易于實現(xiàn)分析結果的網絡化管理。

17、可快速進行儀器空白測定。

18、可進行樣品編號的存儲和編輯。

19、可應用于自動進樣，實現(xiàn)儀器的自動化操作。

20、配備16個通道，根據(jù)分析材料和含量的不同可以自由的配置使用。

系列氧氮氫分析儀配置清單

系列氧氮氫分析儀售后服務政策

*儀器*系列氧氮氫分析儀是高靈敏度，高精密度, 高穩(wěn)定性的分析儀器。為了保證用戶的長期使用，并得到可靠的技術支持、維修服務以及應用服務。將提供下述服務保證。

售后服務內容：

1.儀器的免費安裝:

在該儀器到達用戶前30天，乙方通知用戶《 氧氮氫分析儀實驗室準備要求》，用戶在儀器到達前將實驗室準備完成。

該儀器到達用戶儀器安裝地點后，甲方應立即以傳真方式通知乙方，乙方將在1-3日內到達甲方所在地進行安裝。無錫*安排工程師到甲方工作現(xiàn)場進行安裝調試工作，時間為2-3天, 甲方儀器使用人員提供協(xié)助。儀器到達用戶所在地，30日內如因最終用戶原因不能進行安裝, 儀器保修期將自行開始。

2.儀器的驗收:

氧氮氫分析儀安裝之后應隨即進行儀器的驗收, 驗收工作包括:

A.按合同清點全部儀器內容。

B.儀器的各功能能正常使用和各軟件運轉正常。

C.精度驗收

用無錫*科技公司提供的氧氮氫標準物質進行驗收。

3.儀器免費培訓：  

該儀器的保修期自用戶驗收合格起或儀器到現(xiàn)場2個月起，保修一年。由無錫*公司售后工程師對用戶2-3人進行氧氮氫分析儀的操作培訓，時間3-5天。 培訓保證用戶使用人員學會該儀器的基本操作和一般分析工作方法。保證儀器進入用戶實際工作領域，滿足分析要求。

在儀器發(fā)貨前,或在用戶驗收儀器后,用戶可派出工程師到無錫*分析儀器有限公司進行免費的儀器操作、應用、維護培訓。

4.儀器的保修:

該儀器的保修期自用戶驗收合格起，保修一年。保修期內，如發(fā)生任何質量問題廠家負責解決，不收取任何費用，人為和不可抗力因素除外，坩堝和其它化學品等易損易耗品不屬質保范圍。

5.技術支持和應用服務

免費提供技術咨詢服務和應用技術專家支持, 向用戶及時提供新的氧分析儀技術發(fā)展動向和應用技術狀況。如用戶在使用過程中儀器出現(xiàn)問題，應及時聯(lián)系廠方，廠方在接到電話后2個小時內做出響應，如有必要，乙方工程師應在48小時內趕到甲方現(xiàn)場進行排除，保障甲方的使用正常。如乙方工廠在操作軟件上有新的版本, 將免費為用戶提供新版本軟件升級。

系列氧氮氫分析儀實驗室條件

1、實驗室面積：10平方米左右。

2、實驗室環(huán)境：儀器存放溫度：－15℃～40℃

              儀器工作時實驗室溫度：20℃～25℃

              人體感覺無明顯震動

              無強磁場干擾

3、濕度：≤80%

4、空氣潔凈度：通風，無塵，無腐蝕性氣體。

5、載氣：

純度99.999％ 氬氣( 檢測氧和氫元素時使用)

純度99.999％ 氦氣( 檢測氮元素時使用)

6、 動力氣：氮氣或無水無油壓縮空氣。

7、電源：電壓220V±10%，頻率50Hz波動＜±2% (如電壓不穩(wěn)地區(qū)應采用加裝過欠壓保護裝置)，兩組電源不同相；一路提供50A電流，供脈沖加熱爐；另一路外接三相插座，并準備計算機用多項插座一組，最大電流10A，兩路電源均需接地。

8、地線：單獨地線，接地電阻＜5歐姆。對地電壓零伏。不能與其他儀器共用地線，也不能與電源零線接在一起。

9、冷卻水：20-40L/min（自來水壓0.25MPa以上，水質好、硬 度小，水龍頭可接φ10mm水管，有下水池）。也可選購獨立的外置水冷卻裝置。

10、儀器外形尺寸: 長*寬*高(mm):1000*800*1400(落地式)

11、用戶需備電腦桌一套，用于放置計算機、打印機和電子天平。

金屬和非金屬材料中的氧氮氫元素含量檢測儀