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紅外碳硫分析儀檢測系統不穩定因素原因
紅外碳硫分析儀檢測系統不穩定因素原因
1儀器概述
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。檢測系統是碳硫儀的心臟，保證檢測系統輸出(基線(xiàn))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(shù)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(kāi)展具有重要的意義。多年來(lái)，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(hù)的難題。經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的研究與探索，對這類(lèi)設備維修積累了寶貴的經(jīng)驗，為設備利用率的提高，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打下了良好的基礎。
2儀器工作原理
氧化產(chǎn)物通過(guò)除塵裝置和除水凈化裝置后被氧氣載入到硫檢測池測定硫，含有CO：,CO、SO：和0的混合氣體一并進(jìn)入加熱催化爐中，經(jīng)過(guò)催化爐催化轉換CO—c0，s0：一s0，這種混合氣體經(jīng)過(guò)除硫試劑管后，導入碳檢測池測定碳，殘余氣體通過(guò)分析儀排放到室外。碳和硫檢測器輸出經(jīng)前放、A／D轉換送入微機系統進(jìn)行數據處理，最終得出碳和硫的百分含量。樣品導入高頻爐，在燃燒爐高溫下通過(guò)氧氣氧化，使得樣品中的碳和硫氧化為CO：、CO、
3不穩定影響因素分析
被測物質(zhì)信號與檢測系統中的工作電源輸出值、紅外源輻射功率、斬波馬達頻率、紅外光檢測器、A／D模數轉換器、以及外部干擾因素都有很大關(guān)系，影響其系統的原因如下。
3．1工作電源
檢測系統工作電源有±15V、5．5V、24V、5V，它是保證檢測系統正常工作的先決條件，這部分電路工作狀況及輸出值不正常的原因為：
(1)部分器件老化，造成輸出值不穩定，紋波大。正常情況電源輸出允許波動(dòng)范圍應在±10％內，若超出范圍視為不正常。
(2)部分器件損壞無(wú)輸出或輸出波形不對。通過(guò)測量電路中主要工作點(diǎn)電壓與正常值進(jìn)行對比，可找出損壞元件。
3．2紅外光源
紅外光源發(fā)射的紅外輻射與光輻射功率成正比。光輻射功率變化直接影響到信號輸出大小的變化，這樣的變化將引起檢測器基線(xiàn)的變化，即紅外輻射有無(wú)或大小，檢測器基線(xiàn)將隨之反映出來(lái)¨
引起紅外光源輻射信號變化的原因有以下幾種：
(1)光源逐漸老化，光輻射減弱，信號輸出低。碳和硫檢測器的基線(xiàn)輸出值也會(huì )逐漸降低，當低于正常范圍時(shí)儀器將報警。
(2)光源加熱絲斷裂或脫焊，無(wú)信號輸出。測量光源加熱絲電阻值是否正確(正確值一般為5Q左右)。
(3)光源加熱絲虛焊及電源插頭氧化導致接觸不良。由于接觸電阻發(fā)生變化，信號輸出忽高忽低變化值特別大，這種情況往往被人們忽視。
3．3斬波馬達
斬波馬達是將光信號調制成具有一定頻率的信號送人到檢測器，這樣設計是把紅外光信號斬波成方波信號，確保信號經(jīng)電路放大后的穩定性。因此，馬達工作不正常，將引起檢測器信號輸出小甚至無(wú)輸出，主要有以下原因：
(1)斬波馬達不轉動(dòng)；其一是工作電源故障，其二是斬波馬達轉動(dòng)軸卡住。
(2)由于馬達長(cháng)期轉動(dòng)磨損，軸套間隙大，馬達葉片轉動(dòng)不穩定，甚至葉片碰到檢測池壁受阻、卡住。
(3)斬波馬達工作調制頻率脫離正常值，引起通過(guò)光孔的光忽大忽小，檢測器的接收信號波動(dòng)甚至為零。
3．4紅外線(xiàn)檢測器
紅外線(xiàn)檢測器是氣體分析儀的關(guān)鍵部件，通過(guò)紅外線(xiàn)輻射把光信號轉換成電信號，正常工作情況下應現代科學(xué)儀器20082保證環(huán)境溫度穩定，避免干擾信號。易出現的情況是：
(1)器件損壞無(wú)輸出信號。
(2)器件老化靈敏度低，輸出信號噪聲大。
(3)器件焊點(diǎn)氧化、虛焊接觸不良，輸出信號不穩定。
3．5前置放大器
前置放大器將檢測器輸出的微弱信號進(jìn)行放大、濾波、直流放大。該系統每部分的微小變化都將引起放大器的變化J，最易發(fā)生的問(wèn)題主要有以下幾方面。
(1)微信號放大器性能下降。檢查時(shí)應主要關(guān)注濾波電容，接地是否良好。
(2)調零電位器、增益調節電位器接觸不良。使用一段時(shí)間后將電位器左右旋轉幾下，確保接觸良好。
(3)四運放放大器放大倍數降低，造成后續分析結果偏低。
3．6A／D轉換板
電壓信號通過(guò)16轉1芯片進(jìn)行信號采集，再經(jīng)A／D芯片轉換為數字信號并送人計算機進(jìn)行處理，這個(gè)過(guò)程易產(chǎn)生干擾信號，導致系統監視窗口觀(guān)察工作條件、樣品檢測積分過(guò)程及計算受到影響，主要原因是：
(1)A／D轉換板的器件老化質(zhì)量下降，造成干擾信號增加，數字信號紊亂。
(2)儀器接地不好，外界干擾信號，導致采集數據遺漏。
(3)A／D轉換板與總線(xiàn)插槽接觸不良，導致采集數據丟失。
4結論
通過(guò)對不穩定影響因素的分析，對電子器件老化、性能下降所帶來(lái)的信號輸出值不穩定或無(wú)輸出，紋波大，輸出信號噪聲大，采集數據遺漏或丟失等一系列問(wèn)題的解決及提高設備的利用率起到重要的作用。
