高频红外碳硫仪原理

时光仪表仪器

高频红外碳硫仪是一种通过高频感应燃烧与红外吸收法相结合，快速、精准测定样品中碳（C）和硫（S）元素含量的分析仪。其核心原理可分为以下环节：
一、燃烧与气体生成
1.高频感应加热
样品在高频感应炉中被加热至高温（通常超过1600℃），在富氧环境下，碳被氧化为二氧化碳（CO₂），硫被氧化为二氧化硫（SO₂）。
2.助熔剂的作用
为促进样品充分氧化，常加入钨粒、纯铁、锡等助熔剂。例如，钨粒可提高燃烧温度，纯铁有助于硫的完全释放。
二、气体处理与净化
1.除尘与除湿
燃烧生成的气体（CO₂、SO₂、O₂及杂质）经过滤装置去除粉尘，并通过干燥剂（如高氯酸镁）除去水分，避免水蒸气干扰红外检测。
2.气体分离与转换
-硫检测：混合气体首先进入硫检测池，SO₂在特征波长（约7.4μm）处吸收红外光，直接测定硫含量。
-碳检测：剩余气体（含CO₂、CO、O₂）进入催化剂炉（如铂催化剂），将CO氧化为CO₂，随后进入碳检测池（特征波长约4.26μm）测定总碳量。
三、红外检测与信号分析
1.红外吸收原理
2.检测池结构
-光源：红外光源（如陶瓷炽热体）发射特定波长的光，经调制盘（如旋转滤光片）筛选出CO₂和SO₂的特征波长。
-探测器：光锥型传感器或热释电探测器接收透射光强，转化为电信号。通过对比空白气体与样品气体的光强差值，计算浓度。
3.信号处理与计算
电信号经放大、A/D转换后，由计算机软件进行积分计算，结合样品重量，最终输出碳硫质量分数（%C、%S）。

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