紅外碳硫分析儀檢測系統(tǒng)不穩(wěn)定因素探討

紅外碳硫分析儀是冶金與機械行業(yè)重要的分析儀器之一，可快速分析鋼、鐵、銅、合金、碳化合物、礦石、水泥、陶瓷、玻璃等固體材料中的碳和硫。檢測系統(tǒng)是碳硫儀的心臟，保證檢測系統(tǒng)輸出(基線)穩(wěn)定是非常重要的，但影響檢測系統(tǒng)不穩(wěn)定因素很多，對操作和維修人員的技術(shù)要求也相應(yīng)較高。分析與探討影響檢測系統(tǒng)的不穩(wěn)定因素，對該儀器設(shè)備的維護(hù)以及保障科研工作的正常開展具有重要的意義。多年來，紅外碳硫分析儀檢測系統(tǒng)不穩(wěn)定因素一直是困擾許多用戶的難題。經(jīng)過長時間的研究與探索，對這類設(shè)備維修積累了寶貴的經(jīng)驗，為設(shè)備利用率的提高，科研與生產(chǎn)任務(wù)的順利完成，以及紅外硫分析儀的維護(hù)打下了良好的基礎(chǔ)。

碳、硫、氧、氮、氫元素對金屬影響

在與金屬接觸的氣體中，無論是地球的大氣，真空系統(tǒng)的殘留氣體，或惰性氣體中，總是有氫、氧、氮、碳、硫。因此在地球上不可能得到完全不含“氣體”元素的金屬。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們可以通過廣泛的科學(xué)研究進(jìn)一步探討和認(rèn)識氣體元素在金屬中的行為，已弄清了過去所不知道的固體中氣體雜質(zhì)形成的來源。作為理想的金屬晶格而言，氫、氧、氮、碳(硫除外，它不屬于間隙相元素)，在達(dá)到一定濃度值以前，將僅以間隙溶液形式存在。半徑分別接近于0.46、0.7、0.71、0.77(A°)的氫、氧、氮、碳的原子填充到金屬晶格的結(jié)點中間并不置換金屬原子，使晶格對稱性稍有扭曲。除間隙固溶體外，國產(chǎn)高速碳硫分析儀廠家，氣體在金屬中還能以剩余相(凝聚相和氣態(tài)相)形式，圍繞位錯堆聚的形式以及在內(nèi)表面上的吸著形式存在。

氣體元素能使鋼材產(chǎn)生縮孔、氣泡、疏松、點狀偏析、裂紋等缺陷。縮孔是鋼錠冷卻收縮時，因無液體補充而在鋼錠內(nèi)部形成的孔洞。鋼中氣泡是由于鋼錠凝固時，碳－氧反應(yīng)生成的氣泡來不及排除就被圍在鋼錠內(nèi)部產(chǎn)生的。疏松是一種微小孔洞分布在鋼材內(nèi)部。點狀偏析形成的原因是鋼件中已凝固或已呈糊狀的金屬部份，存在氣泡或收縮孔隙，這些位置隨后為富含低熔點組元和雜質(zhì)的溶液所填充，就造成了點狀偏析，點狀偏析嚴(yán)重的鋼中氣體元素含量往往較高。而裂紋的產(chǎn)生通常是由于鋼液凝固過程中發(fā)生了夾雜質(zhì)物的集聚和氣體溶解度的降低，并且一般集中在晶粒邊界，形成了薄弱環(huán)節(jié)，以后當(dāng)熱處理或壓力加工時產(chǎn)生的應(yīng)力超過強度時，這種地方容易開裂產(chǎn)生裂紋。鋼中氣體元素除了與其它各種因素綜合作用產(chǎn)生許多缺陷外，其本身還會對鋼材性能產(chǎn)生各自獨有的影響。

碳硫儀

分析室包括微型紅外光源，反光鏡，調(diào)制電機，吸收池，濾光片和探測器。微型紅外光源用電加熱到800產(chǎn)生紅外光，經(jīng)吸收池被CO2、SO2吸收后再經(jīng)過窄帶濾光片，濾去除上述波長外的其他光輻射的能量，入射到探測器上，則探測器上檢測到的是與CO2、SO2濃度相對應(yīng)的光強，經(jīng)過探測器光電轉(zhuǎn)化為電信號，再經(jīng)微機進(jìn)行一化定標(biāo)處理，積分反演成為碳硫元素的百分含量。在光源與吸收池之間放有調(diào)制馬達(dá)，把光信號調(diào)制成64Hz的交變輻射信號。1探測器輸出的中心頻率為64Hz。

由熱釋電器件轉(zhuǎn)化為電信號經(jīng)前置放大和后級放大后通過數(shù)模轉(zhuǎn)換進(jìn)入微機，在微機中經(jīng)線性化運算使之轉(zhuǎn)換成與CO2、SO2含量成比例的數(shù)值。

高頻紅外碳硫儀的原理如上所述，它能夠檢測的范圍不僅僅是金屬，并且精度可達(dá)小數(shù)點后7個點，是一款檢測儀器。