碳硫儀(碳硫分析儀/定碳定硫儀/碳硫聯(lián)測儀)方法及原理
2025年03月25日 10:24:07
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碳硫分析儀按照分析方法和原理有下列幾種:
1、紅外吸收法碳硫分析儀:高頻紅外碳硫分析儀，電弧紅外碳硫分析儀，管式紅外碳硫分析儀
2、氣體容量法/碘量法碳硫分析儀:高速碳硫分析儀，氣體容量法碳硫分析儀
3、非水滴定法碳硫分析儀
4、電導法碳硫分析儀
5、還有ICP法、直讀光譜法、X光熒光法、質(zhì)譜法、色譜法、活化分析法等類碳硫分析儀
測試原理:
1、紅外吸收法(紅外碳硫分析儀):試樣中的碳、硫經(jīng)過富氧條件下的高溫加熱，氧化為二氧化碳、二氧化硫氣體。該氣體經(jīng)處理后進入相應(yīng)的吸收池，對相應(yīng)的紅外輻射進行吸收，由探測器轉(zhuǎn)發(fā)為信號，經(jīng)計算機處理輸出結(jié)果。此方法具有準確、快速、靈敏度高的特點，高低碳硫含量均使用，采用此方法的紅外碳硫分析儀，自動化程度較高，價格也比較高，適用于分析精度要求較高的場合.
2、電導法(電導碳硫儀):這是根據(jù)電導率的變化來測量分析碳硫含量的一種方法，被測樣品經(jīng)高溫燃燒后產(chǎn)生的混合氣體，經(jīng)過電導池的吸收后，電阻率(電導的倒數(shù))發(fā)生改變，從而測定碳、硫的含量，其特點是準確，快速、靈敏。多用于低碳、低硫的測定。
3、重量法(碳硫聯(lián)合測定儀):常用堿石棉吸收二氧化碳，由"增量"求出碳含量。硫的測定常用濕法，試樣用酸分解氧化，轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩猁}，然后在鹽酸介質(zhì)中加入氯化鋇，生成，經(jīng)沉淀、過濾、洗滌、灼燒，稱量最后計算得出硫的含量。重量法的缺點是分析速度慢，所以不可能用于企業(yè)現(xiàn)場碳硫分析，優(yōu)點是具有較高的準確度，至今仍被國內(nèi)外作為標準方法推薦，適用于標準實驗室和研究機構(gòu)。
4、滴定法(滴定儀):非水滴定儀系采用酸堿滴定法測定鋼鐵碳、硫元素之用。與電弧燃燒爐匹配，適用于一般化驗室、爐前化驗等使用。
5、容量法(氣容碳硫儀):常用的有測碳為氣體容量法，測硫為碘量法、酸堿滴定法。特別是氣體容量法測碳、碘量法定硫，是較常見的方法.
碳硫儀(碳硫分析儀/定碳儀定硫儀/碳硫聯(lián)測儀)是鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)所的元素分析儀器之一，所以應(yīng)用十分廣泛，其中紅外法測碳硫應(yīng)用較為普遍，為大家介紹下紅外檢測及高頻加熱基本原理。
紅外檢測原理：CO2、SO2等氣體分子在紅外光波段，具有選擇性吸收譜圖，當某些特定波長的紅外光通過CO2或SO2氣體后，能產(chǎn)生強烈的光吸收，此吸收規(guī)律可由朗伯-比爾定律得出。I0（λ）=Ii（λ）[-α(λ)CL] （1）由于探測器是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，當探測器工作在線性區(qū)域內(nèi)，則式（1）可改寫為：V0（λ）=Vi（λ）[-α(λ)CL] （2）式中I0(λ),V0(λ)——分別為通過吸收池后出射光強和對應(yīng)的電信號值； Ii(λ),Vi(λ)——分別為特定波長λ的入射光強和對應(yīng)的電信號值； α(λ)——測定氣體在特定波長λ的吸收系數(shù)。由式（2）可知，當選定某一特定波長并且確定了分析池（吸收池）長度時，由測量光強I0能換算出混合氣體中被測氣體的濃度，這就是紅外吸收法能定量測量氣體濃度的基本原理。
高頻加熱原理：當金屬導體處在一個高頻交變電場中，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，將在金屬導體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由于導體的電阻很小，從而產(chǎn)生強大的感應(yīng)電流。由焦耳-楞次定律可知，交變磁場將使導體中電流趨向?qū)w表面流通，引起集膚效應(yīng)，瞬間電流的密度與頻率成正比，頻率越高，感應(yīng)電流密度集中于導體的表面，即集膚效應(yīng)就越嚴重，有效的導電面積減少，電阻增大，從而使導體迅速升溫。
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