[实用新型]微量元素红外分析仪

说明书

技术领域

本实用新型为一种微量元素红外分析仪，具体为一种电脑多元素红外分析仪。

背景技术

现在国内外分析材料中痕量元素中碳硫元素采用红外方法，是利用在高纯氧气中燃烧样品得到二氧化碳、二氧化硫气体，当特定波长的红外光通过二氧化碳、二氧化硫气体后，能产生强烈的光吸收，此吸收规律由朗伯—比尔定律得出，并经公式换算得到二氧化碳、二氧化硫的百分含量，从而可间接得到材料中碳硫元素的百分含量。

其余痕量元素的分析也是运用朗伯—比尔定律，采用分光光度法测量，现有碳硫分析仪器在分析样品时，由于系统在燃烧时，碳硫元素的转化率受环境温度、大气压力等影响大，虽然采取了“前大氧、后控气”的指导思想，仍然不能有效解决系统的长期稳定性的问题，并且线性不是很好。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种多元素分析仪，采取加装预热装置提高元素的转化率来解决仪器分析的稳定性，计算机软件控制提高了分析仪的分析精度和线性。计算机控制消除了人为的一些不规范的操作，有效的减少了系统的误差。

为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：微量元素红外分析仪，其特征在于，包括电弧燃烧炉、燃烧室、预热装置、红外碳硫分析模块、元素比色模块、计算机和电子天平；电弧燃烧炉连接燃烧室，燃烧室还设置有预热装置；红外碳硫分析模块用于分析燃烧室中碳硫元素，并将分析结果输入到计算机；元素比色模块用于分析燃烧室中除碳硫元素以外的其它微量元素，并将分析结果输入到计算机；电子天平与计算机相连。

更优技术方案，所述的微量元素红外分析仪，计算机还连接有打印机。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：采取加装预热装置提高元素的转化率来解决仪器分析的稳定性，计算机软件控制提高了分析仪的分析精度和线性。计算机控制消除了人为的一些不规范的操作，有效的减少了系统的误差。

附图说明

图1是本实用新型一个具体实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

本使用新型分为二部分，为红外碳硫分析模块和元素比色模块（本技术领域公知技术不详细描述），分别实现碳硫元素和其余元素分析的目的。

图1是本实用新型一个具体实施例方框示意图，包括电弧燃烧炉、燃烧室、预热装置、温度补偿模块、红外碳硫分析模块、计算机、电子天平、打印机和元素比色模块。红外碳硫分析模块按红外碳硫分析原理设计，包括接收池、AD采样电路、控制电路和数据处理电路。燃烧室设有预热装置，在仪器待机状态，燃烧室检测炉膛温度，自动加温，这样燃烧系统温度高于环境温度，减小了系统的不稳定性。样品燃烧后，红外碳硫分析模块接收燃烧样品得到的二氧化碳、二氧化硫气体，用特定波长的红外光通过二氧化碳、二氧化硫气体后，产生强烈的光吸收，得到红外波段的选择性吸收谱图；红外碳硫分析模块将分析处理得到样品数据输入计算机，计算机据此数据结合补偿模块数据，分析样品中的碳硫含量，并经公式换算得到二氧化碳、二氧化硫的百分含量，结合由电子天平得到的样品重量数据，从而可间接得到样品材料中碳硫的百分含量，精确度高。

二部分的基本分析原理都是根据朗伯—比耳定律得出，当特定波长的红外光或可见光通过一定长度的吸收池后，由于气体和液体具有选择性吸收谱图，，此吸收规律可由朗伯—比耳定律得出。

IO(λ)=Ii(λ)(-α(λ)CL)…………………………(1)

由于探测器是将光信号转换为电信号，当探测器工作在线性区域内，则(1)可改写为：

VO(λ)=Vi(λ)(-α(λ)CL)…………………………(2)

式中：Ii(λ)、Vi(λ)分别为特定波长λ的入射光强和对应的电信号值。

IO(λ)、VO(λ)分别为通过吸收池后出射光强和对应的电信号值。

α(λ)为测定气体或液体在特定波长λ的吸收系数。

C为被测气体或液体的浓度

L为吸收池的长度

由上式可知，当选定某一特定波长并且确定了分析池（吸收池）长度时，由测量光强IO能换算出混合气体或液体中被测物体的浓度，这就是光度吸收法能定量测量浓度的基本原理。本仪器分析碳、硫选定的测量波长为CO2为4.26um，SO2为7.4um，分析硅、磷、锰选定的测量波长分别为0.680um、0.650um、0.530um.。