一、CS-9900型高頻紅外碳硫分析儀主要技術(shù)規(guī)格

儀器名稱：高頻紅外碳硫分析儀          

儀器型號：CS-9900型     

1．設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)                  

1.1 測量范圍(1g試樣)：

碳：0.00001%-99.999%

硫：0.00001%-99.999%

1.2儀器分析：

碳合ISO9556標(biāo)準(zhǔn)

硫合ISO4935標(biāo)準(zhǔn)

1.3 分析時間：20-60秒可調(diào)，一般在30秒左右

1.4 小讀數(shù)：0.1ppm

1.5 電子天平(美國丹佛)讀數(shù)：0.0001g

1.6 工作環(huán)境：室內(nèi)溫度：10-30℃；相對濕度：小于90%

1.7 高頻爐：功率≥2.7kVA；頻率：20MHz

1.8 電源：要求接地良好

電壓AC220V&plun;5%；頻率50Hz&plun;2%

1.9 氧氣：純度≥99.5%

輸入壓力 0.18MPa&plun;5%

載氧壓力 0.08MPa&plun;2%

1.10 動力氣：氮氣或壓縮空氣（凈化）；輸入壓力 0.25MPa&plun;5%

1.11 氣體流量：頂氧流量 1.0-2.0L/min；分析氣流量 3.0-4.5L/min

1.12 干燥劑：變色干燥劑

1.13過濾劑：石英棉

        二、CS-9900型高頻紅外碳硫分析儀主要特點

CS-9900型高頻紅外碳硫分析儀與GP-9900型高頻感應(yīng)燃燒爐配套使用，能快速、準(zhǔn)確地測定鋼、鐵、合金、鑄造型芯砂、有色金屬、水泥、礦石、焦炭、催化劑及其它材料中碳、硫兩元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。這套設(shè)備引進了國外的技術(shù)，是集光、機、電、計算機、分析技術(shù)等于一體的高新技術(shù)產(chǎn)品，具有測量范圍寬、干擾能力強、功能、操作簡便、分析結(jié)果準(zhǔn)確等特點。該機大部分元件均采用，整機性能可與產(chǎn)品。

1.紅外檢測系統(tǒng)

-電路設(shè)計：整機采用雙CPU上、下位機模塊化設(shè)計，電子線路高度集成，穩(wěn)定；同時采用多級隱蔽式隔離電路，徹底解決高頻干擾。

-電源：一體化線性模塊電源，輸出穩(wěn)定，無故障。

-光源：鉑金光源，發(fā)熱持續(xù)、光譜特性效率高。

-分析池：鍍金碳硫分析池及高熱釋電紅外探測器（可達10^-11）信號穩(wěn)    定。

-電機：航空調(diào)制電機，熱穩(wěn)定性好，連續(xù)使用壽命10萬小時以上。

2.高頻燃燒系統(tǒng)

-高頻電路：大功率高頻電路設(shè)計，采用7.5KVA高頻功率管（實際使用功率大于2.7KVA，可不加樣品空燒），減輕高頻燃燒系統(tǒng)的負載，使用壽命。

-高頻控制電路：自動檢測電磁閥、升降氣缸及高頻工作狀況，自動過時、過流報警，保護高頻爐在正常狀態(tài)工作。

-氣路：高電子流量控制器及氣路系統(tǒng)（電磁閥、管接頭、升降氣缸）氣流穩(wěn)定，自動檢漏。

-固標(biāo)和氣標(biāo)雙校正。

-除塵系統(tǒng)：爐頭加熱及自動清掃裝置，可減少粉塵對分析結(jié)果的影響；排灰系統(tǒng)。

-0.4微米微孔金屬過濾器，粉塵與氣體的分離。

-采用電流/電壓/功率/選擇方式調(diào)節(jié)爐溫，適合于不同材質(zhì)的樣品。

3.隨機軟件

-WINDOWS XP全中文操作界面，操作方便，易于掌握；

-程序設(shè)計采用Deliph軟件編譯；

-上下位機采用U2.0接口通訊，大大了通訊速度；

-紅外檢測與高頻爐采用光纖連接，了高頻干擾；

-軟件提供多用戶管理系統(tǒng)，可由管理員設(shè)置不同用戶權(quán)限；

-提供通道管理功能，碳硫通道可自行增加、刪除和編輯，量限制；

-提供樣品管理功能，可對樣品名稱、標(biāo)識進行編輯，并可增加和刪除樣品名；

-分析結(jié)果采用ACCS數(shù)據(jù)庫方式存儲，可存儲每次分析碳硫的數(shù)據(jù)及曲線；

-分析結(jié)果隨意查詢，可根據(jù)時間、操作員、樣品名稱、標(biāo)識等多方面查詢；

-開關(guān)診斷功能，可由軟件實現(xiàn)檢測爐頭和氣室的密封性；

-可由軟件實現(xiàn)碳硫工作曲線的生成并進行曲線擬合；

-碳硫各一個曲線框，動態(tài)顯示分析過程中和各項實時數(shù)據(jù)和碳硫釋放曲線；

-分析過程動態(tài)數(shù)據(jù)積分，每秒24次采樣，了分析的靈敏度和準(zhǔn)確度；

-打印模式多樣化，提供了室和檢測站兩種打印模式，并可自行設(shè)計打印格式；

-軟件功能，提供曲線/數(shù)據(jù)存儲、空白扣除、參數(shù)設(shè)定、通道選擇、數(shù)理統(tǒng)計、結(jié)果校正、曲線比較等多項功能；

-多四路采樣，可在碳、低碳、硫、高硫四個檢測池中任意切換；

-可由軟件實現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)及流量控制。

4.外部配置

4.1微機

-品牌商用微機

-配置：PⅣ2.4G/1G/160G/19”液晶

4.2打印機

-HP打印機

-自動/手動兩種打印模式

4.3 電子天平

美國丹佛：一電子天平

-度0.0001g

4.4 坩堝

-陶瓷坩堝（國產(chǎn)）

三、CS-9900型高頻紅外碳硫分析儀區(qū)別于其它同類產(chǎn)品的特點

1、外形美觀、大方

上面的這張圖片就是CS-9900型高頻紅外碳硫分析儀的實物圖，是CS-8800型的升級產(chǎn)品。圖片右邊部分是落地式高頻感應(yīng)燃燒爐，長68.5Cm/寬51Cm/高126Cm。左邊是紅外檢測部分，長135Cm/寬66Cm/高77Cm。這幾組數(shù)據(jù)都是依照審美學(xué)及人體仿生學(xué)的理念反復(fù)試驗改造而終確定的，使用者可以舒適地連續(xù)使用操作儀器而不會有疲勞感。

此外，儀器外形如同一個現(xiàn)代化的辦公桌椅，擺在室，不能顯現(xiàn)出它的次和高品位，更是為用戶省卻磚砌操作臺的繁瑣和笨拙，移動方便，位置可以根據(jù)室的需要實時靈活調(diào)整。

2、外部配置

圖片左邊檢測部分操作臺面上的電腦、打印機都是目前主流配置。打印機是惠普激光打印機，支持多種打印模式。電腦是清華同方的商用機型，19寸純屏。標(biāo)配美國原裝的丹佛平，稱樣量0—120g。而許多其它國內(nèi)廠家為了節(jié)省成本，標(biāo)配天平還在使用一或者國產(chǎn)的天平，這就給稱樣這一環(huán)節(jié)中隱埋了較大的稱樣誤差，影響分析結(jié)果。而我們使用的這款美國平，稱樣高、稱樣速度快是它的特點，可以自動聯(lián)機輸入。在一些國外儀器中現(xiàn)在基本上都是配置這種天平。此外，還有這圖片上您看不到的，小到一份說明書，一張合格證，一只出廠標(biāo)牌，我們都是請人士設(shè)計精心打造而得。

3、內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理

3.1高頻感應(yīng)燃燒爐內(nèi)部采用框架結(jié)構(gòu)，分上中下三層排布。

（1）高頻爐能否快速、地將各種不同類型、不同結(jié)構(gòu)及不同含量樣品中的碳、硫轉(zhuǎn)化成CO2、SO2氣體并、徹底地運載出來送到檢測系統(tǒng)，是其性能的終衡量標(biāo)準(zhǔn)。高頻爐主振系統(tǒng)我們采用的是大功率的7.5KVA的風(fēng)冷式陶瓷電子管，并且使其工作在降額使用狀態(tài)（2.7KVA），這樣大大了加熱功率的穩(wěn)定性和元件的使用壽命。    

（2）主振電容采用其額定電流達100A的真空電容。具有體積小、低的介質(zhì)損耗和優(yōu)良的穩(wěn)定性。從而地儀器的性及功率輸出的穩(wěn)定性。  

（3）金屬連接件采用銅表面鍍銀加氧化技術(shù)，使得大功率下的器件連接徹底偶爾出現(xiàn)的接觸不良及接觸打火的技術(shù)難題。

（4）設(shè)有加強冷卻風(fēng)扇的冷卻風(fēng)道，冷卻軸流風(fēng)機為原裝器件，并在器件采購入庫之日起即進行24小時不間斷老化試驗，了大功率元件的熱穩(wěn)定性。    

（5）設(shè)計了計算機控制的數(shù)字化程序升溫模塊及分析軟件。用戶可以自由、靈活地設(shè)置適合不同樣品的功率和升、降溫速度，從而大大了分析各種不同類型、不同結(jié)構(gòu)及不同含量樣品中的碳、硫轉(zhuǎn)化率的性。如果選配雙碳、雙硫池，可以真正做到全量程的碳硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)的檢測。

（6）控制系統(tǒng)采用氣動元件公司臺灣亞客德的原裝電磁閥，氣路的工作穩(wěn)定性和性。并且在軟件編譯中設(shè)計了一套可以自動檢漏、分段檢漏的適用功能，實時方便地檢查氣路的密封情況，保障分析結(jié)果的性。

(7)控制方面我們設(shè)有自動過時/過流報警系統(tǒng)，保障高頻爐運行在正常的工作狀態(tài)。

(8)爐頭采用目前國內(nèi)的自動清掃裝置，操作員只要輕輕按下一個“清掃”按鈕，便可完成對儀器的粉塵積垢處理，方便快捷。我們同時設(shè)立多道過濾粉塵的硬件裝置，使用0.4微米微孔金屬過濾器，采用毛氈技術(shù)，將粉塵徹底地隔離到氣路系統(tǒng)之外。并且無需購置聲波清洗機便可對其進行日常的清洗保養(yǎng)工作從而反復(fù)使用的目的。我們設(shè)有氧氣及分析氣的過濾凈化裝置，解決了潮濕尤其是一些樣品中“結(jié)晶水”對硫元素測定的干擾難題。

基于以上技術(shù)和特點的高頻感應(yīng)加熱部分，使得一些材料的初步分離變得容易和簡便，使得固態(tài)到氣態(tài)的這一轉(zhuǎn)換過程速度更快、轉(zhuǎn)換率更高，這樣對一些材料就可以做定量分析。除了應(yīng)用于一些常規(guī)的鋼鐵樣品分析之外，還能測定水泥、礦石、玻璃、沙子、樹葉等其他材料中碳硫兩元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

3.2精心設(shè)計的紅外檢測裝置分為上下兩層。

(1)電子線路和硬件實行分層隔離，檢測池單獨密封在一個采用恒溫、穩(wěn)流裝置的鍍鋅箱體內(nèi)，徹底外界溫度及噪音對檢測部分的干擾。并且采用推拉式結(jié)構(gòu)加震技術(shù)，便于維護。

(2)采用鉭酸鋰材料原裝的熱釋電紅外探測器。該鉭酸鋰晶體材料的居里溫度在600℃以上，因此，在很寬的室溫范圍內(nèi)材料的熱釋電系數(shù)隨溫度的變化很小，輸出信號的溫度變化率只有1-2‰，了信號的和穩(wěn)定性。

(3)光源是美國力克公司原裝的鉑金紅外光源，可加熱到800℃，發(fā)熱持續(xù)，光譜特性高。碳硫檢測管道我們采用24K足金鍍金管，反光鏡采用金屬加鍍金技術(shù)，使得信號的采集和處理有了硬件的強力保障。

(4)采用基于空間對地遙感技術(shù)的窄帶紅外濾光片，其矩形系數(shù)好、截止深度高及特征波長率高，帶寬＜80/㎝，中心波長定位準(zhǔn)確。從而可以更好地屏蔽其他元素譜線的干擾及徹底排除高碳對低硫分析背景吸收的干擾。

(5)調(diào)制系統(tǒng)采用單片機控制的高航空調(diào)制電機，其調(diào)制頻率的穩(wěn)定性信號在小的范圍內(nèi)波動，熱穩(wěn)定性好，連續(xù)使用壽命可達10萬小時以上。    

(6)采用伯爾布朗公司的24位∑△A/D轉(zhuǎn)換芯片。

說到分析，就說模數(shù)轉(zhuǎn)換這個概念。對應(yīng)我們今天所介紹的碳硫檢測電路來講，簡單了說，就是將紅外探測器檢測到的碳硫池的一個光強模擬信號轉(zhuǎn)換成計算機能識別使用的數(shù)字信號。而這一轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)都離不開一塊叫模數(shù)轉(zhuǎn)換器的IC產(chǎn)品。我們做過市場調(diào)研，目前國內(nèi)大多數(shù)碳硫廠家還在使用傳統(tǒng)的IC產(chǎn)品，例如ADC0809、使用較多的ICL7135等等。這與我們國內(nèi)紅外碳硫的早出現(xiàn)原因有直接關(guān)系。眾所周知，紅外碳硫產(chǎn)品的技術(shù)早是從國外引進的，大多數(shù)國內(nèi)廠家在做簡單外圍硬件改動升級以后沒有技術(shù)能力做軟件尤其是部分的升級和改造，這就造成早期的國外產(chǎn)品技術(shù)陳舊遺留的問題，使得同樣稱作高頻紅外碳硫設(shè)備的產(chǎn)品性能不一而足。而我們這款產(chǎn)品引入了伯爾布朗公司新推出的業(yè)界小型四通道、、24位模／數(shù)轉(zhuǎn)換器——ADS1224。對比這三種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，不外徑尺寸懸殊較大，更重要的是性能，上面兩款傳統(tǒng)芯片分辨率一個是4位半，一個是8位，與下面我們的24位的差距不在一個數(shù)量級上。

而整套碳硫設(shè)備的分析和速度主要又取決于模數(shù)轉(zhuǎn)換、采樣這一塊，沒有版本的硬件和軟件的支持，談分析，多少還是有一點紙上談兵的味道。

(7)我們在做市場調(diào)研時發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)許多同類產(chǎn)品在程序控制系統(tǒng)中還在使用傳統(tǒng)的電源供電模式，變壓器、整流橋、電容等等一系列分立元器件手工組裝焊接，構(gòu)成繁復(fù)的控制電路板供電體系。由于原件繁雜龐多，電路板數(shù)量較大，不可避免使得故障率偏高。而我們這臺設(shè)備使用的是產(chǎn)品模塊化集成電源，性能，穩(wěn)定性高。數(shù)百個分立元件化簡到由一個原件控制，兩者的差距可想而知。另外，對一些工作頻率較高的部件，我們使用的都是原裝產(chǎn)品。像以上提到的軸流風(fēng)機、固態(tài)繼電器、電磁閥等等，我們在采購的時候都是慎之又慎，優(yōu)中選優(yōu)。

另外，我們的電路板均采用大面積復(fù)銅接地布局，增強了干擾能力。其元器件采用表面貼片安裝工藝、全自動焊接加工技術(shù)，從而大大了測定的性和地減少了儀器的故障率。

4、國內(nèi)光纖隔離傳輸

我們在設(shè)計制造的時候?qū)⒏哳l感應(yīng)燃燒爐和紅外檢測系統(tǒng)分開設(shè)計成兩個相互的箱體，這樣雖然多出一個機箱增加硬件成本，但卻能從硬件結(jié)構(gòu)上解決一部分高頻干擾的問題。而高頻和檢測部分二者之間的連接我們經(jīng)過多次技術(shù)試驗與研究，引進國外的光纖傳感技術(shù)，終于擯棄傳統(tǒng)的電纜連接方式，由光電轉(zhuǎn)換的光纖發(fā)射接收裝置來傳輸數(shù)字信號，徹底解決了高頻電磁輻射對信號采集及控制電路的干擾。

高頻燃燒時啟動高頻電路的幾十秒間，高頻振蕩的電磁波通過傳導(dǎo)、輻射會對外圍的電子線路產(chǎn)生強烈的干擾，這種干擾使得電子線路產(chǎn)生邏輯錯誤，尤其是對放大信號這一塊影響尤為嚴(yán)重。一些高頻碳硫在做含量的時候會有不規(guī)則出現(xiàn)的空白值影響甚至淹沒正常數(shù)據(jù)，而通常這種設(shè)備使用的都是老式的傳輸方式，是靠電線傳輸信號的，不能做到隔離電磁波，給檢測部分造成一個干擾的信號源。而我們在干擾方面，除了沿用傳統(tǒng)的屏蔽隔離手段之外，將高頻和檢測部分用光纖連接傳輸控制信號。這種傳輸方式通過光的隔離使得高頻和檢測部分兩者之間沒有電的任何耦合，可以說，真正做到了徹底干擾。這一技術(shù)我們應(yīng)用到同類產(chǎn)品中的臺式紅外和電弧及管式紅外中，都取得滿意的干擾性能。

光纖隔離傳輸，這一性的技術(shù)革新為我公司在國內(nèi)，在市場使用調(diào)查中更是凸顯出這一技術(shù)的性和穩(wěn)定性。

5、具有的線性化定標(biāo)技術(shù)

紅外碳硫分析儀是通過檢測CO2、SO2氣體對特定紅外輻射的吸收量來測定樣品中的碳、硫含量的?？墒沁@種吸收是遵從朗伯-比耳定律即指數(shù)規(guī)律（非線性）的，加之濾光片具有的帶寬，氣體的吸收系數(shù)也不是常數(shù)，這樣，要獲得積分面積線性化定標(biāo)是十分困難的。因此，線性化定標(biāo)成為儀器數(shù)據(jù)處理中的關(guān)鍵技術(shù)。我們經(jīng)過多年的研究、探索，在定標(biāo)模式、算法及定標(biāo)軟件的設(shè)計上均有重大并國外的儀器，可在全量程范圍內(nèi)獲得很好的線性度，從而避免了有些國內(nèi)同行采用多氣室分段定標(biāo)存在的很大弊端及使用不便。

6、強大的軟件功能

WindowsXP全中文操作系統(tǒng)及采用Deliph軟件編譯，接口采用U2.0數(shù)據(jù)交換技術(shù)，較大幅度地了通訊速度，構(gòu)成一個上下位機通訊的系統(tǒng)工作模式，真正實現(xiàn)了多窗口、多任務(wù)操作。

提供通道管理功能，碳硫通道可自行增加，量限制。提供樣品管理功能，可對樣品名稱、標(biāo)識進行編輯，并可由軟件實現(xiàn)工作曲線的生成同時可進行曲線擬合。的開關(guān)診斷功能，可由軟件實現(xiàn)檢測爐頭和氣室的密封性。數(shù)據(jù)可遠距離傳輸，實現(xiàn)爐前報數(shù)等。

7、操作簡單

有了上面這一系列的硬件技術(shù)及軟件功能的強大保障護航，使得員在操作使用這款設(shè)備的時候，有一種操作它比操作自己的雙手還要簡單的感覺。這說得有點夸張了。不過，按一下開關(guān)打開電源，點擊一下鼠標(biāo)確認分析，數(shù)據(jù)結(jié)果自動打印，稍等30秒，一個樣品的分析工作就結(jié)束了。我們這款設(shè)備真正稱得上高新技術(shù)產(chǎn)品中的實用傻瓜型，甚至小學(xué)文化都沒有，經(jīng)過我們安裝工程師的簡單培訓(xùn)，依舊可以操控它，并且能得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)結(jié)果。不需要使用單位另外聘請的人員，節(jié)省人力成本和資源。

8、維護方便

整機采用集約化設(shè)計，模塊化分層管理，省卻許多繁瑣的維護和保養(yǎng)。尤其值得一提的是我們的爐頭自動清掃裝置，采用技術(shù)的排灰系統(tǒng)，可實現(xiàn)自動清掃，減少操作員的勞動強度。0.4微米微孔金屬過濾器無須聲波清洗即可長期使用，方便。

9、、

使用者在追求儀器具有較比的整體性能時往往會忽略一個不易想到的環(huán)節(jié)，那就是和。紅外碳硫分析儀的一個重要的部分是高頻爐，而高頻爐的工作頻率是高頻18～20MHZ、高壓3000～4000V。儀器需要擺放在室內(nèi)，需要人員近距離地操作或維護，周圍又可能有作其他工作人員。因此，如何這些人員的是一個不容忽視的大問題。天牧儀器公司在一開始儀器的研發(fā)、設(shè)計和制造過程中就注重并很好地、不惜成本地解決了此問題。如，將產(chǎn)生高壓的器件（高壓變壓器、整流硅堆及燈絲變壓器等）都單獨封閉在一個金屬箱體內(nèi)，將產(chǎn)生高頻的高頻振蕩系統(tǒng)單獨封閉在另一個箱體內(nèi)，即使在排風(fēng)扇的通風(fēng)口和爐頭的進風(fēng)口處都要用金屬網(wǎng)和銅鑼絲擰緊，以使整個高頻振蕩系統(tǒng)封閉在一個閉合的金屬箱內(nèi)，高頻對操作人員的影響。并且接地線采用對地電阻小于5歐姆的銅芯線，操作人員的。