紅外碳硫分析儀是冶金與機械行業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。檢測系統是碳硫儀的心臟，保證檢測系統輸出(基線)穩定是非常重要的，但影響檢測系統不穩定因素很多，對操作和維修人員的技術要求也相應較高。分析與探討影響檢測系統的不穩定因素，對該儀器設備的維護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不穩定因素一直是困擾許多用戶的難題。經過長時間的研究與探索，對這類設備維修積累了寶貴的經驗，為設備利用率的提高，科研與生產任務的順利完成，以及紅外硫分析儀的維護打下了良好的基礎。 2儀器(qi)工作原(yuan)理
氧化(hua)產物通過(guo)除塵(chen)裝置(zhi)和(he)(he)除水凈化(hua)裝置(zhi)后被氧氣載入(ru)到硫檢(jian)(jian)測池(chi)測定硫，含(han)有CO：,CO、SO：和(he)(he)0的混合氣體一(yi)并進(jin)入(ru)加熱催化(hua)爐(lu)中(zhong)，經(jing)過(guo)催化(hua)爐(lu)催化(hua)轉換(huan)CO—c0，s0：一(yi)s0，這種混合氣體經(jing)過(guo)除硫試劑管后，導(dao)入(ru)碳(tan)(tan)檢(jian)(jian)測池(chi)測定碳(tan)(tan)，殘余氣體通過(guo)分析儀排放到室外(wai)。碳(tan)(tan)和(he)(he)硫檢(jian)(jian)測器輸(shu)出經(jing)前放、A／D轉換(huan)送入(ru)微機系統進(jin)行數(shu)據(ju)處理，最終得(de)(de)出碳(tan)(tan)和(he)(he)硫的百分含(han)量。樣品(pin)(pin)導(dao)入(ru)高頻爐(lu)，在燃燒爐(lu)高溫下通過(guo)氧氣氧化(hua)，使得(de)(de)樣品(pin)(pin)中(zhong)的碳(tan)(tan)和(he)(he)硫氧化(hua)為(wei)CO：、CO、
3不穩定(ding)影(ying)響因素分析
被測物質信(xin)號與檢(jian)測系(xi)統中的(de)工(gong)作電源輸出值、紅外(wai)源輻射功率、斬波馬達頻率、紅外(wai)光檢(jian)測器(qi)、A／D模數轉換器(qi)、以及外(wai)部干(gan)擾(rao)因(yin)素都有很大關系(xi)，影響(xiang)其系(xi)統的(de)原(yuan)因(yin)如下。
3．1工作電源
檢(jian)測(ce)系統(tong)工作電(dian)源有±15V、5．5V、24V、5V，它是保證檢(jian)測(ce)系統(tong)正常(chang)工作的先決條件，這部分電(dian)路工作狀(zhuang)況及輸出值不(bu)正常(chang)的原因為(wei)：
(1)部分器件(jian)老化，造(zao)成輸出值不(bu)穩(wen)定(ding)，紋波大(da)。正常情況(kuang)電源輸出允許波動(dong)范圍(wei)應在±;10％內，若超出范圍(wei)視為不(bu)正常。
(2)部分器件損壞無(wu)輸(shu)出(chu)(chu)(chu)或輸(shu)出(chu)(chu)(chu)波形不對。通過測量電(dian)路(lu)中主要工作點電(dian)壓與正常值進行對比，可找出(chu)(chu)(chu)損壞元件。
3．2紅外光源
紅外光源(yuan)發射(she)的(de)紅外輻射(she)與光輻射(she)功率成正比(bi)。光輻射(she)功率變(bian)化(hua)直接影(ying)響到信號輸出大小(xiao)(xiao)的(de)變(bian)化(hua)，這樣的(de)變(bian)化(hua)將引起檢測器(qi)基線(xian)的(de)變(bian)化(hua)，即(ji)紅外輻射(she)有(you)無或大小(xiao)(xiao)，檢測器(qi)基線(xian)將隨(sui)之反映(ying)出來¨
引(yin)起紅外(wai)光源輻射信號(hao)變化的(de)原因有以(yi)下幾種：
(1)光(guang)源逐漸老(lao)化(hua)，光(guang)輻射減弱，信(xin)號輸(shu)出(chu)低。碳和(he)硫(liu)檢測器的基線輸(shu)出(chu)值(zhi)也會(hui)逐漸降低，當低于正(zheng)常范圍時儀(yi)器將報(bao)警。
(2)光源加熱(re)(re)絲(si)斷(duan)裂或脫焊，無(wu)信(xin)號(hao)輸出(chu)。測量光源加熱(re)(re)絲(si)電阻值是否正確(que)(正確(que)值一(yi)般為5Q左右)。
(3)光源加熱(re)絲虛焊及電源插頭氧化(hua)(hua)導(dao)致接觸不良。由于(yu)接觸電阻發生變化(hua)(hua)，信(xin)號輸出(chu)忽(hu)(hu)高(gao)忽(hu)(hu)低變化(hua)(hua)值(zhi)特別大，這種情(qing)況往(wang)往(wang)被人們(men)忽(hu)(hu)視。
3．3斬波馬(ma)達
斬波(bo)(bo)馬達(da)是將光信(xin)號(hao)調(diao)制成具有一定頻(pin)率的(de)(de)信(xin)號(hao)送(song)人(ren)到檢測(ce)(ce)器，這樣設計是把(ba)紅外(wai)光信(xin)號(hao)斬波(bo)(bo)成方波(bo)(bo)信(xin)號(hao)，確保信(xin)號(hao)經電路放大(da)后的(de)(de)穩定性。因(yin)此，馬達(da)工作不(bu)正常，將引起檢測(ce)(ce)器信(xin)號(hao)輸(shu)(shu)出小甚(shen)至(zhi)無輸(shu)(shu)出，主(zhu)要有以(yi)下原因(yin)：
(1)斬波馬(ma)達不轉(zhuan)動(dong)；其(qi)一是工作(zuo)電源(yuan)故障，其(qi)二是斬波馬(ma)達轉(zhuan)動(dong)軸卡住。
(2)由于(yu)馬達長期轉動磨損，軸套間隙大，馬達葉片(pian)轉動不穩(wen)定，甚至葉片(pian)碰到檢測池(chi)(chi)池(chi)(chi)壁受阻、卡住(zhu)。
(3)斬(zhan)波(bo)馬達工作(zuo)調制頻率脫離(li)正常值，引起通過光孔的(de)光忽(hu)(hu)大忽(hu)(hu)小，檢測器的(de)接收信號波(bo)動(dong)甚至(zhi)為零。
3．4紅外線檢測器
紅外線檢(jian)測器是(shi)(shi)氣體(ti)分析儀(yi)的(de)關鍵(jian)部件，通過(guo)紅外線輻射把(ba)光信(xin)號轉換成電信(xin)號，正(zheng)常工作情況下應現代科學儀(yi)器20082保證環境溫度穩定，避免干(gan)擾信(xin)號。易出現的(de)情況是(shi)(shi)：
(1)器件損壞無輸出信(xin)號。
(2)器件老化靈(ling)敏度低，輸出信(xin)號噪聲大。
(3)器件焊點氧化、虛焊接觸(chu)不良，輸出信號不穩(wen)定(ding)。
3．5前置(zhi)放大器
前置放大器(qi)將檢測(ce)器(qi)輸出的(de)微(wei)弱信號進(jin)行放大、濾波、直流放大。該系統(tong)每(mei)部分的(de)微(wei)小變(bian)化(hua)都(dou)將引起(qi)放大器(qi)的(de)變(bian)化(hua)J，最易(yi)發生的(de)問題主要有以下幾方(fang)面(mian)。
(1)微信(xin)號放大器性能下降(jiang)。檢查時應主(zhu)要關注濾(lv)波電容，接(jie)地是否良好。
(2)調(diao)零電位器、增益調(diao)節電位器接(jie)觸不良。使用一段時間后將電位器左右(you)旋轉幾下，確保接(jie)觸良好。
(3)四運(yun)放放大器放大倍(bei)數降低(di)，造成后續(xu)分析結果(guo)偏低(di)。
3．6A／D轉(zhuan)換板
電壓信(xin)(xin)號(hao)(hao)通過(guo)16轉(zhuan)(zhuan)1芯(xin)片進行信(xin)(xin)號(hao)(hao)采集，再經A／D芯(xin)片轉(zhuan)(zhuan)換為數字(zi)信(xin)(xin)號(hao)(hao)并送人計(ji)算(suan)機進行處理，這個過(guo)程易(yi)產生(sheng)干(gan)擾信(xin)(xin)號(hao)(hao)，導致(zhi)系統監視窗口觀(guan)察(cha)工作條件(jian)、樣(yang)品(pin)檢(jian)測(ce)積(ji)分過(guo)程及計(ji)算(suan)受到影響，主要原因是：
(1)A／D轉(zhuan)換板(ban)的(de)器(qi)件(jian)老化質量下降(jiang)，造成干擾信(xin)號增加(jia)，數字(zi)信(xin)號紊亂。
(2)儀器接地不好，外界干(gan)擾信號，導致采集數據遺漏。
(3)A／D轉換板與總線(xian)插槽接觸(chu)不良，導致采(cai)集數據丟失。
4結論
通(tong)過對不(bu)穩定影響因(yin)素的分析，對電(dian)子(zi)器件老(lao)化(hua)、性能下降所帶來的信號輸出(chu)值不(bu)穩定或無輸出(chu)，紋波大，輸出(chu)信號噪聲大，采集(ji)數據(ju)遺(yi)漏或丟(diu)失等一(yi)系(xi)列問(wen)題的解決及提高設備的利用率起到重(zhong)要(yao)的作用。
