CN105181620A - 一种高速光纤通讯的红外碳硫分析仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及红外碳硫分析仪技术领域,特别涉及一种高速光纤通讯的红外碳硫分析仪,它包括红外检测组件、高频燃烧组件和微机组件,所述红外检测组件包括一主机板,该主机板上设置一主控制单片机,该主机板通过RSR32接口与电子天平相连;所述高频燃烧组件包括一高频炉,该高频炉上设置一高频板,该高频板上设置高频控制单片机;所述微机组件包括一计算机,该计算机通过USB通信接口分别与主机板和打印机通讯相连;所述主机板通过高速光纤与高频板相连;它具有结构简单,成本低,对红外检测部分的池电压信号是零干扰,在红外检测的过程中,对分析结果的影响也为零,从而提高其准确性。
Description
技术领域
本发明涉及红外碳硫分析仪技术领域,特别涉及一种高速光纤通讯的红外碳硫分析仪。
背景技术
红外碳硫分析仪主要用于冶金、机械、商检、科研、化工等行业中的黑色金属、有色属、稀土金属无机物、矿石、陶瓷等物质中的碳、硫元素含量分析。分析仪器的红外碳硫分析仪采用高频感应加热炉燃烧样品,红外线吸收法测试样品中碳硫两元素质量分数。红外碳硫分析仪试样中的碳、硫经过富氧条件下的高温加热,氧化为二氧化碳、二氧化硫气体。该气体经处理后进入相应的吸收池,对相应的红外辐射进行吸收,由探测器转发为信号,经计算机处理输出结果。此方法具有准确、快速、灵敏度高的特点,高低碳硫含量均使用,采用此方法的红外碳硫分析仪,自动化程度较高,适用于分析精度要求较高的场合。传统的红外碳硫分析仪存在如下问题:其装置中的高频感应燃烧炉对红外检测部分的高频产生干扰,导致红外碳硫分析仪测试精度降低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种结构简单,设计合理、使用方便的一种高速光纤通讯的红外碳硫分析仪,它采用高速光纤作为通讯载体,发送和接收的双方是通过光信号进行通讯,故高频炉产生的高频干扰,无法通过线路反馈到红外检测部分;它具有结构简单,成本低,对红外检测部分的池电压信号是零干扰,在红外检测的过程中,对分析结果的影响也为零,从而提高其准确性。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
本发明所述的一种高速光纤通讯的红外碳硫分析仪,它包括红外检测组件、高频燃烧组件和微机组件,所述红外检测组件包括一主机板,该主机板上设置一主控制单片机,该主机板通过RSR32接口与电子天平相连;所述高频燃烧组件包括一高频炉,该高频炉上设置一高频板,该高频板上设置高频控制单片机;所述微机组件包括一计算机,该计算机通过USB通信接口分别与主机板和打印机通讯相连;所述主机板通过高速光纤与高频板相连。
采用上述结构后,本发明有益效果为:本发明所述的一种高速光纤通讯的红外碳硫分析仪,它采用高速光纤作为通讯载体,发送和接收的双方是通过光信号进行通讯,故高频炉产生的高频干扰,无法通过线路反馈到红外检测部分;它具有结构简单,成本低,对红外检测部分的池电压信号是零干扰,在红外检测的过程中,对分析结果的影响也为零,从而提高其准确性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示,本发明所述的一种高速光纤通讯的红外碳硫分析仪,它包括红外检测组件4、高频燃烧组件7和微机组件2,所述红外检测组件4包括一主机板5,该主机板5上设置一主控制单片机,该主机板5通过RSR32接口与电子天平1相连;所述高频燃烧组件7包括一高频炉,该高频炉上设置一高频板8,该高频板8上设置高频控制单片机;所述微机组件2包括一计算机,该计算机通过USB通信接口分别与主机板5和打印机3通讯相连;所述主机板5通过高速光纤6与高频板8相连。
本发明的工作原理如下:
如图2所示,首先电子天平称取一定重量的样品,通过RS232通讯接口传输到计算机中,计算机利用上位机通讯接口和红外检测组件通过USB进行通讯,收发数据。样品放入高频燃烧组件中,由红外检测组件中的主控制单片机通过高速光纤发送信号(指令),控制高频燃烧组件各气路、电路的工作,高频燃烧组件接收信号(指令)后,回传信号到红外检测组件,准备就绪,可以开始工作。样品燃烧后,生成CO2,SO2其他,通过载气流经红外检测组件的碳、硫检测池,检测出单位时间内流经检测池的气体浓度,将碳信号和硫信号的数据传输到红外检测组件上的主机板进行A/D采样和A/D转换(数据转换),再通过USB接口传输到计算机,由软件进行数据处理,最后计算机通过与其相连的打印机打印出数据。
高频燃烧组件中的高频控制单片机设置有光隔离器A、光隔离器B和光隔离器C,该光隔离器A上设置有光纤通讯接口,该光纤通讯接口连接有高速光纤与红外检测组件相连;该光隔离器B连接高频加热(继电器);该光隔离器C上设置有高频燃烧组件中各路电磁阀开关。
本发明在使用时,高频感应燃烧炉(高频炉)主要是利用高频加热(继电器)的原理对样品进行高温燃烧,由于其产生的振荡频率高(20MHz),功率大(2.5KVA),所以可以在很短的时间内对样品进行快速、彻底的燃烧。红外检测部分是采用热释电红外检测原理,检测单位时间内流经红外池的CO2,SO2气体浓度,以池电压信号变化的方式反映检测到的气体浓度的高低,池电压信号变化越大,则CO2,SO2气体浓度越高,如果气体浓度比较低(样品中C,S含量低),那么池电压的信号变化就很小。在整个仪器的分析过程中,由计算机控制主机板,通过高速光纤和高频炉上的高频板进行通讯控制,主机板上单片机给出指令,通过高速光纤发送到高频板上,高频板上光纤接收头接收到信号,反馈到单片机,单片机根据接收到的指令,根据指令要求进行相关电器元件的工作,又通过高速光纤将指令反馈到主机板。上述这种控制方式具有速度快、稳定可靠、彻底消除高频干扰等优点,由于采用了高速光纤作为通讯载体,发送和接收的双方是通过光信号进行通讯,所以高频炉产生的高频干扰,无法通过线路反馈到红外检测部分,因而对红外检测部分的池电压信号是零干扰,在红外检测的过程中,对分析结果的影响也为零
本装置中的红外检测组件的主控制单片机上设置有光纤通讯接口,连接高速光纤,以用来与高频燃烧组件进行发送信号和接收信号,由于采用高速光纤,保证了在信号发接过种中,不收高频燃烧组件中的高频干扰,从而测量准确,工作效率高。
本发明须特别说明的是,由于红外检测组件、高频燃烧组件以及计算机中所使用的处理数据的应用软件,均为成熟的公知技术,故不作详细阐述。本设计主要是利用高速光纤进行信号发送和接收,保证了不受高频燃烧组件中的高频炉产生的高频干扰。
本发明所述的一种高速光纤通讯的红外碳硫分析仪,它采用高速光纤作为通讯载体,发送和接收的双方是通过光信号进行通讯,故高频炉产生的高频干扰,无法通过线路反馈到红外检测部分;它具有结构简单,成本低,对红外检测部分的池电压信号是零干扰,在红外检测的过程中,对分析结果的影响也为零,从而提高其准确性。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式,故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (1)
1.一种高速光纤通讯的红外碳硫分析仪,它包括红外检测组件、高频燃烧组件和微机组件,所述红外检测组件包括一主机板,该主机板上设置一主控制单片机,该主机板通过RSR32接口与电子天平相连;所述高频燃烧组件包括一高频炉,该高频炉上设置一高频板,该高频板上设置高频控制单片机;所述微机组件包括一计算机,该计算机通过USB通信接口分别与主机板和打印机通讯相连;其特征在于:所述主机板通过高速光纤与高频板相连。
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