CN114486797A - 一种双模式全量程氧氮氢分析仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双模式全量程氧氮氢分析仪,涉及氧氮氢分析仪技术领域,解决了现有的氧氢氮分析仪自动化程度较低,分析不够精确的问题,包括电子天平、分析主机、计算机、打印机;所述分析主机与计算机之间通过功率控制器、气路控制器进行连接,所述分析主机上连接有冷水机,且冷水机通过计算机进行控制。该发明利用脉冲炉加热装置温度达到2000℃到3000℃,样品中的氮释放,分别通过红外测氢分析池、红外测氧分析池间接确定被测样品中的氧的百分含量以及氢的百分含量,最后通过CO2处理装置使气体中的CO2过滤后由热导检测池对氮的百分含量进行确定,并通过气路系统自动化控制可有效提高分析的精准性。
Description
技术领域
本发明属于氧氮氢分析仪技术领域,更具体地说,特别涉及一种双模式全量程氧氮氢分析仪。
背景技术
氧氢氮分析仪是一种用于化学领域的分析仪器,主要是主要用于冶金、机械、商检、科研、化工等行业中的黑色金属、有色金属、稀土金属、无机物、矿石、陶瓷等物质中的氧、氮、氢含量分析。现有的氧氢氮分析仪自动化程度较低,分析不够精确。
于是,有鉴于此,针对现有的结构及缺失予以研究改良,提供一种双模式全量程氧氮氢分析仪,以期达到具有更加实用价值性的目的。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种双模式全量程氧氮氢分析仪,以解决现有的氧氢氮分析仪自动化程度较低,分析不够精确的问题。
本发明双模式全量程氧氮氢分析仪的目的与功效,由以下具体技术手段所达成:
一种双模式全量程氧氮氢分析仪,包括电子天平、分析主机、计算机、打印机;所述分析主机与计算机之间通过功率控制器、气路控制器进行连接,所述分析主机上连接有冷水机,且冷水机通过计算机进行控制,所述分析主机包括依次通过气路系统连接的脉冲燃烧装置、转化炉、红外测氢分析池、红外测氧分析池、CO2处理装置以及热导检测池,所述脉冲燃烧装置包括与功率控制器连接的功率传感器与智能模块,所述智能模块连接有变压器,所述变压器分别通过两个导电电缆连接有下电极与上电极,且上电极活动套设在下电极上,所述上电极上的导电电缆通过电流互感器与功率传感器进行连接,所述上电极的顶部固定设有自动落料通道,所述自动落料通道下方的下电极上通过固定螺帽连接有下电极片,所述下电极片的上连接有石墨坩埚,所述石墨坩埚一侧的上电极上固定设有检测气出口。
进一步的,所述上电极的底端与下电极之间连接有绝缘片,所述上电极的内壁与下电极之间连接有密封圈。
进一步的,所述电流互感器与功率传感器之间连接有电流表。
进一步的,所述气路系统包括一号定值器与二号定值器,所述一号定值器上连接有总阀,所述总阀上连接有炉头,所述炉头上连接有过滤器,所述过滤器通过截止阀、吹扫阀与转化炉进行连接,所述转化炉通过旁路阀与二号定值器进行连接,且转化炉与红外测氢分析池进行连接,所述红外测氢分析池分别连接有稳流阀与一号方形稳流阀,所述稳流阀通过一号流量计与CO2处理装置进行连接,所述CO2处理装置上连接有节气针型阀,所述一号方形稳流阀通过二号流量计与热导检测池进行连接,所述二号定值器通过二号方形稳流阀连接有三号流量计,且三号流量计与热导检测池进行连接。
进一步的,所述一号方形稳流阀与红外测氢分析池之间连接有吸收剂。
进一步的,所述总阀与炉头之间连接有压力表。
进一步的,所述CO2处理装置包括分别通过过滤瓶与红外测氧分析池、以及热导检测池连接的吸收瓶,所述吸收瓶位于红外测氧分析池的一端内放置有CO2吸收剂,所述吸收瓶的另一端内放置有高效脱水剂。
进一步的,所述计算机上连接有显示器。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明中利用脉冲炉加热装置温度达到2000℃到3000℃,样品中的氮释放,分别通过红外测氢分析池、红外测氧分析池间接确定被测样品中的氧的百分含量以及氢的百分含量,最后通过CO2处理装置使气体中的CO2过滤后由热导检测池对氮的百分含量进行确定,并通过气路系统自动化控制可有效提高分析的精准性,整机采用模块化、一体化设计,脉冲电极炉、气路系统、电路系统、检测系统四个独立模块集成为一体的主机,外形简洁大方。
附图说明
图1是本发明的工作原理结构示意图。
图2是本发明的分析主机结构示意图。
图3是本发明的脉冲燃烧装置结构示意图。
图4是本发明的气路系统结构示意图。
图5是本发明的CO2处理装置结构示意图。
图中,部件名称与附图编号的对应关系为:
1、电子天平;2、分析主机;3、计算机;31、显示器;4、打印机;5、功率控制器;6、气路控制器;7、冷水机;8、气路系统;81、一号定值器;82、二号定值器;83、总阀;831、压力表;84、炉头;85、过滤器;86、截止阀;87、吹扫阀;88、旁路阀;89、稳流阀;891、一号方形稳流阀;892、一号流量计;893、节气针型阀;894、二号流量计;895、二号方形稳流阀;896、三号流量计;9、脉冲燃烧装置;91、功率传感器;92、智能模块;93、变压器;94、导电电缆;95、下电极;96、上电极;961、绝缘片;962、密封圈;97、电流互感器;971、电流表;98、自动落料通道;99、固定螺帽;991、下电极片;992、石墨坩埚;993、检测气出口;10、转化炉;11、红外测氢分析池;111、吸收剂;12、红外测氧分析池;13、CO2处理装置;131、过滤瓶;132、吸收瓶;133、CO2吸收剂;134、高效脱水剂;14、热导检测池。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例:
如附图1至附图5所示:
本发明提供一种双模式全量程氧氮氢分析仪,包括电子天平1、分析主机2、计算机3、打印机4;打印机4用于打印处分析出来的数据,在重量归一化数据处理时需要被检测的试样重量数据,由电子天平1完成,重量数据由电子天平1串行口通讯线直接自动输入上位微机,被测物品是放在电子天平1上单独称量的,在分析软件的支持下,待电子天平1稳定后,按计算机3回车键,被测物品重量自动输入计算机3,分析主机2主要进行气体的检测,分析主机2与计算机3之间通过功率控制器5、气路控制器6进行连接,通过功率控制器5、气路控制器6便于计算机3对分析主机2进行控制,分析主机2上连接有冷水机7,且冷水机7通过计算机3进行控制,计算机3控制冷水机7中的冷却水对分析主机2进行冷却,分析主机2包括依次通过气路系统8连接的脉冲燃烧装置9、转化炉10、红外测氢分析池11、红外测氧分析池12、CO2处理装置13以及热导检测池14,通过气路系统8使脉冲燃烧装置9、转化炉10、红外测氢分析池11、红外测氧分析池12、CO2处理装置13以及热导检测池14之间形成全程不间断的检测系统,并且实现高、低氧通道,高、低氮通道以及高、低氢通道组成的六通道模式,红外测氢分析池11、红外测氧分析池12采用高精度恒温补偿技术,有效提高了样品分析数据的重复性、再现性,脉冲燃烧装置9包括与功率控制器5连接的功率传感器91与智能模块92,智能模块92连接有变压器93,变压器93分别通过两个导电电缆94连接有下电极95与上电极96,且上电极96活动套设在下电极95上,上电极96上的导电电缆94通过电流互感器97与功率传感器91进行连接,上电极96的顶部固定设有自动落料通道98,自动落料通道98下方的下电极95上通过固定螺帽99连接有下电极片991,下电极片991的上连接有石墨坩埚992,石墨坩埚992一侧的上电极96上固定设有检测气出口993,变压器93输出最大5-6V/1500A功率到上电极96与下电极95上,加热石墨坩埚992至高温,使石墨坩埚温度达到2000℃到3000℃,样品中的氮释放,同时氧和石墨坩埚的碳结合生成CO和CO2,测氧利用了CO2在4.26μm处具有较强吸收带这一特性,通过测量气体吸后的光强变化量,分析CO2气体浓度百分含量,间接确定被测样品中的氧的百分含量,并且在待机一定的时间后,自动进入休眠模式、节气模式(节气的功能是节约用载气,长时间不分析时使用该功能),点击鼠标或者键盘任意键即可恢复,分析分为“手动”和“自动”两种模式,“手动”分析模式仅用于分析不能直接投样的样品,手动分析在菜单中选择;氧、氮、氢,三个组分可以任意勾选。
其中,上电极96的底端与下电极95之间连接有绝缘片961,上电极96的内壁与下电极95之间连接有密封圈962,通过绝缘片961与密封圈962使上电极96与下电极95之间进行有效连接。
其中,电流互感器97与功率传感器91之间连接有电流表971,通过电流表971便于观察电流互感器97与功率传感器91之间的电流大小。
其中,气路系统8包括一号定值器81与二号定值器82,一号定值器81上连接有总阀83,总阀83上连接有炉头84,炉头84上连接有过滤器85,过滤器85通过截止阀86、吹扫阀87与转化炉10进行连接,转化炉10通过旁路阀88与二号定值器82进行连接,且转化炉10与红外测氢分析池11进行连接,红外测氢分析池11分别连接有稳流阀89与一号方形稳流阀891,稳流阀89通过一号流量计892与CO2处理装置13进行连接,CO2处理装置13上连接有节气针型阀893,一号方形稳流阀891通过二号流量计894与热导检测池14进行连接,二号定值器82通过二号方形稳流阀895连接有三号流量计896,且三号流量计896与热导检测池14进行连接,工作气路中的载气为高纯氦气99.999%,0.25—0.50Mpa,动力气为普通氮气或净化压缩空气,0.25—0.50Mpa,气路分三段自动检漏功能,软件动态实时监测报警提示界面,设备漏气检查,首先点诊断里的漏气检查,点系统漏气检查。操作时点总检、检炉头、检气室任意一个,它会自动完成诊断,结果是绿色PASS为正常,也现红色FILL为异常。
其中,一号方形稳流阀891与红外测氢分析池11之间连接有吸收剂111,通过吸收剂111便于对进入到一号方形稳流阀891内的气体进行过滤。
其中,总阀83与炉头84之间连接有压力表831,通过压力表831便于观察总阀83与炉头84连接处的压力值。
其中,CO2处理装置13包括分别通过过滤瓶131与红外测氧分析池12、以及热导检测池14连接的吸收瓶132,吸收瓶132位于红外测氧分析池12的一端内放置有CO2吸收剂133,吸收瓶132的另一端内放置有高效脱水剂134,过滤瓶131内装有石英棉,用以过滤分析载气内的石墨粉尘,通过CO2吸收剂133吸收载气中的CO2,以及通过高效脱水剂134除去载气中的水分。
其中,计算机3上连接有显示器31,通过显示器31对计算机3处理的数据进行显示。
本实施例的具体使用方式与作用:
本发明中,开机自检做样前仪器自检①载气(热导加热前需要先通载气)载气没打开时,软件会提示异常,②温度,③冷水机7(冷水机7没打开时软件会报错),分析时先在电子天平1上称得样品重量,输入微机,也可通过键盘输入,加入助熔剂后送进自动加料通道98,开始分析,第一阶段为脱气阶段,首先打开相应电磁阀,按分析流程通载气,目的是清除石墨坩埚992上的氧,当石墨坩埚992上的CO2释放稳定后进入第二阶段;第二阶段为分析释放阶段,此时自动加料通道98打开,被测样品落入石墨坩埚992,样品被加热到释放温度,这时样品在髙温条件下氧和石墨坩埚992中的碳生成CO和CO2气体,由载气输送到红外测氢分析池11与红外测氧分析池12内对氢氧的百分含量进行分析,放大器输出信号随被测气体浓度增加而减少,经归一化处理后,对每个数据进行线性化定标,分析结束后对线性定标数据进行面积积分、乘以系数、扣除空白获得样品中氧,氢元素的百分含量,分析后的气体进入到过滤瓶131中进行粉尘过滤,过滤后的气体进入到吸收瓶中被CO2吸收剂133与高效脱水剂134吸收掉CO2以及水分后进入热导检测池检测氮的百分含量,仪器待机一定的时间后,自动进入休眠模式、节气模式(节气的功能是节约用载气,长时间不分析时使用该功能),点击鼠标或者键盘任意键即可恢复。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (8)
1.一种双模式全量程氧氮氢分析仪,其特征在于:包括电子天平(1)、分析主机(2)、计算机(3)、打印机(4);所述分析主机(2)与计算机(3)之间通过功率控制器(5)、气路控制器(6)进行连接,所述分析主机(2)上连接有冷水机(7),且冷水机(7)通过计算机(3)进行控制,所述分析主机(2)包括依次通过气路系统(8)连接的脉冲燃烧装置(9)、转化炉(10)、红外测氢分析池(11)、红外测氧分析池(12)、CO2处理装置(13)以及热导检测池(14),所述脉冲燃烧装置(9)包括与功率控制器(5)连接的功率传感器(91)与智能模块(92),所述智能模块(92)连接有变压器(93),所述变压器(93)分别通过两个导电电缆(94)连接有下电极(95)与上电极(96),且上电极(96)活动套设在下电极(95)上,所述上电极(96)上的导电电缆(94)通过电流互感器(97)与功率传感器(91)进行连接,所述上电极(96)的顶部固定设有自动落料通道(98),所述自动落料通道(98)下方的下电极(95)上通过固定螺帽(99)连接有下电极片(991),所述下电极片(991)的上连接有石墨坩埚(992),所述石墨坩埚(992)一侧的上电极(96)上固定设有检测气出口(993)。
2.如权利要求1所述双模式全量程氧氮氢分析仪,其特征在于:所述上电极(96)的底端与下电极(95)之间连接有绝缘片(961),所述上电极(96)的内壁与下电极(95)之间连接有密封圈(962)。
3.如权利要求1所述双模式全量程氧氮氢分析仪,其特征在于:所述电流互感器(97)与功率传感器(91)之间连接有电流表(971)。
4.如权利要求1所述双模式全量程氧氮氢分析仪,其特征在于:所述气路系统(8)包括一号定值器(81)与二号定值器(82),所述一号定值器(81)上连接有总阀(83),所述总阀(83)上连接有炉头(84),所述炉头(84)上连接有过滤器(85),所述过滤器(85)通过截止阀(86)、吹扫阀(87)与转化炉(10)进行连接,所述转化炉(10)通过旁路阀(88)与二号定值器(82)进行连接,且转化炉(10)与红外测氢分析池(11)进行连接,所述红外测氢分析池(11)分别连接有稳流阀(89)与一号方形稳流阀(891),所述稳流阀(89)通过一号流量计(892)与CO2处理装置(13)进行连接,所述CO2处理装置(13)上连接有节气针型阀(893),所述一号方形稳流阀(891)通过二号流量计(894)与热导检测池(14)进行连接,所述二号定值器(82)通过二号方形稳流阀(895)连接有三号流量计(896),且三号流量计(896)与热导检测池(14)进行连接。
5.如权利要求4所述双模式全量程氧氮氢分析仪,其特征在于:所述一号方形稳流阀(891)与红外测氢分析池(11)之间连接有吸收剂(111)。
6.如权利要求4所述双模式全量程氧氮氢分析仪,其特征在于:所述总阀(83)与炉头(84)之间连接有压力表(831)。
7.如权利要求1所述双模式全量程氧氮氢分析仪,其特征在于:所述CO2处理装置(13)包括分别通过过滤瓶(131)与红外测氧分析池(12)、以及热导检测池(14)连接的吸收瓶(132),所述吸收瓶(132)位于红外测氧分析池(12)的一端内放置有CO2吸收剂(133),所述吸收瓶(132)的另一端内放置有高效脱水剂(134)。
8.如权利要求1所述双模式全量程氧氮氢分析仪,其特征在于:所述计算机(3)上连接有显示器(31)。
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