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(yīng)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(zhuǎn)化爐，在高溫轉(zhuǎn)化爐中一氧化碳（CO）轉(zhuǎn)化為二氧化碳（CO2），H2轉(zhuǎn)化為H2O，氮氣不發(fā)生反應(yīng)。通過轉(zhuǎn)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(dǎo)檢測池被檢測。氮氣經(jīng)分離后進(jìn)入熱導(dǎo)池檢測出氮含量。經(jīng)計算機(jī)數(shù)據(jù)處理直接給出測試結(jié)果。
1、 熱導(dǎo)檢測法測氫:采用熱導(dǎo)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(yīng)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(zhuǎn)化爐，在高溫轉(zhuǎn)化爐中一氧化碳（CO）轉(zhuǎn)化為二氧化碳（CO2），通過轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(dǎo)檢測池被檢測，經(jīng)計算機(jī)數(shù)據(jù)處理直接給出測試結(jié)果。
2.儀器應(yīng)用范圍及主要技術(shù)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(kuò)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(biāo)樣標(biāo)準(zhǔn)偏差或不確定度為準(zhǔn)。
2.5分析時間：
氧：120～180S
氮：120～240S
氫：120～180S /120～240S(紅外吸收法/熱導(dǎo)法)
（根據(jù)分析材料可以任意設(shè)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(dǎo)法
氫：紅外吸收法/熱導(dǎo)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(xué)試劑：高氯酸鎂，堿石棉。
3.*系列氧氮氫分析儀的技術(shù)特點
3.1整機(jī)結(jié)構(gòu)
整機(jī)采用模塊一體化設(shè)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(jī)，外形簡潔大方。具有自動調(diào)零及高低量程自動切換功能。采用通用的64位計算機(jī)實現(xiàn)對整機(jī)的控制，主機(jī)內(nèi)采用32位嵌入式ARM微機(jī)控制，24位高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，達(dá)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(nèi)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(jī)由于采用一體化落地式設(shè)計，空間開闊，氣路系統(tǒng)連接路線大大減少，整機(jī)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(jìn)口元件(電磁閥壽命可達(dá)百萬次以上)。三軸導(dǎo)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(hù)的自動落料爐頭、自動空氣吹掃機(jī)構(gòu)，有效保障了氧元素的分析精度。
爐頭為分體結(jié)構(gòu),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(shù)人員操作的麻煩。
污染物從爐頂排出,不進(jìn)入系統(tǒng) ,操作方便,對系統(tǒng)密封要求不高。
進(jìn)樣裝置簡單,且可自動進(jìn)樣，便于出現(xiàn)異常故障時的維護(hù)清理。
采用的電子微流量傳感器進(jìn)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(hù)功能，耐電流沖擊，抗干擾能力強(qiáng)，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(dǎo)法，氫：紅外吸收法（或熱導(dǎo)法）
采用紅外測氫技術(shù)，可以避免熱導(dǎo)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(diào)制系統(tǒng)使用單片機(jī)控制的高精度步進(jìn)電機(jī)，保證調(diào)制頻率的長期穩(wěn)定，結(jié)合水平的的窄帶濾光片以及高精度A/D采樣卡，使整機(jī)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(bǔ)償型半導(dǎo)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(dǎo)檢測器：
采用高靈敏度熱導(dǎo)檢測池，池電流連續(xù)可調(diào)，從而保證了設(shè)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(jié)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(zhǔn)確度。檢測系統(tǒng)采用低漂移,高精度,大量程,高靈敏度熱導(dǎo)檢測器故障率低,可靠性強(qiáng), 穩(wěn)定性好。
4.應(yīng)用軟件
基于Windows操作系統(tǒng)的中文應(yīng)用軟件，PC接口采用了數(shù)據(jù)交換技術(shù)，構(gòu)筑了一個上下位機(jī)通訊的系統(tǒng)工作模式，多窗口、多任務(wù)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(qiáng)大、多重過濾數(shù)據(jù)庫檢索引擎，通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫遠(yuǎn)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(jié)果和分析曲線；
2、分析結(jié)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(jié)果多種校正模式，可人工校正，也可以通過分析結(jié)果進(jìn)行校正；可單點校正，也可多點校正；
9、對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、求平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對偏差等；
10、新軟件可根據(jù)用戶應(yīng)用，可自行設(shè)計若干條校準(zhǔn)線，大大方便用戶的使用；
11、主機(jī)可以和計算機(jī)、打印機(jī)、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(jìn)行調(diào)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(jī)硬盤容量）。
15、可輸出正規(guī)格式的結(jié)果報告。
16、可以與用戶數(shù)據(jù)庫連接，實現(xiàn)分析結(jié)果的遠(yuǎn)程傳輸，易于實現(xiàn)分析結(jié)果的網(wǎng)絡(luò)化管理。
17、可快速進(jìn)行儀器空白測定。
18、可進(jìn)行樣品編號的存儲和編輯。
19、可應(yīng)用于自動進(jìn)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
1 | *分析儀主機(jī) | 脈沖電極爐：最大功率8.0KW，最高溫度3000℃ 氣路系統(tǒng)：電磁閥、汽缸、氣管、氣路接頭等氣動 元件采用進(jìn)口品牌產(chǎn)品。 氮檢測系統(tǒng)：高靈敏度熱導(dǎo)檢測池一套 氧檢測系統(tǒng)：高靈敏度紅外檢測器一套 氫檢測系統(tǒng)：高靈敏度紅外檢測器一套 或高靈敏度熱導(dǎo)檢測池一套 | 1臺 |
2 | 電子天平 | LE84E，萬分之一精度 | 1臺 |
3 | 微機(jī)系統(tǒng) | 聯(lián)想M4360系列，3300（CPU）、2G內(nèi)存，320硬盤，DVD-ROM | 1套 |
4 | 液晶顯示器 | 21寸 | 1臺 |
5 | 打印機(jī) | HP1106激光打印機(jī) | 1套 |
6 | Windows XP下分析軟件 | 基于Windows XP下全中文分析軟件一套 | 1套 |
7 | 隨機(jī)備件 |
| 1套 |
8 | 冷水機(jī) | CK0200 | 1套 |
系列氧氮氫分析儀售后服務(wù)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(shù)支持、維修服務(wù)以及應(yīng)用服務(wù)。將提供下述服務(wù)保證。
售后服務(wù)內(nèi)容：
1.儀器的免費安裝:
在該儀器到達(dá)用戶前30天，乙方通知用戶《 氧氮氫分析儀實驗室準(zhǔn)備要求》，用戶在儀器到達(dá)前將實驗室準(zhǔn)備完成。
該儀器到達(dá)用戶儀器安裝地點后，甲方應(yīng)立即以傳真方式通知乙方，乙方將在1-3日內(nèi)到達(dá)甲方所在地進(jìn)行安裝。無錫*安排工程師到甲方工作現(xiàn)場進(jìn)行安裝調(diào)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(dá)用戶所在地，30日內(nèi)如因最終用戶原因不能進(jìn)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(yīng)隨即進(jìn)行儀器的驗收, 驗收工作包括:
A.按合同清點全部儀器內(nèi)容。
B.儀器的各功能能正常使用和各軟件運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
C.精度驗收
用無錫*科技公司提供的氧氮氫標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行驗收。
3.儀器免費培訓(xùn)：
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(jìn)行氧氮氫分析儀的操作培訓(xùn)，時間3-5天。 培訓(xùn)保證用戶使用人員學(xué)會該儀器的基本操作和一般分析工作方法。保證儀器進(jìn)入用戶實際工作領(lǐng)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(jìn)行免費的儀器操作、應(yīng)用、維護(hù)培訓(xùn)。
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(nèi)，如發(fā)生任何質(zhì)量問題廠家負(fù)責(zé)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(xué)品等易損易耗品不屬質(zhì)保范圍。
5.技術(shù)支持和應(yīng)用服務(wù)
免費提供技術(shù)咨詢服務(wù)和應(yīng)用技術(shù)專家支持, 向用戶及時提供新的氧分析儀技術(shù)發(fā)展動向和應(yīng)用技術(shù)狀況。如用戶在使用過程中儀器出現(xiàn)問題，應(yīng)及時聯(lián)系廠方，廠方在接到電話后2個小時內(nèi)做出響應(yīng)，如有必要，乙方工程師應(yīng)在48小時內(nèi)趕到甲方現(xiàn)場進(jìn)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(qiáng)磁場干擾
3、濕度：≤80%
4、空氣潔凈度：通風(fēng)，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(yīng)采用加裝過欠壓保護(hù)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(zhǔn)備計算機(jī)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(zhì)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(jī)、打印機(jī)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
