红外碳硫仪分析仪检测时对氧气的需求

红外碳硫仪分析仪检测时对氧气的需求

红外碳硫分析仪是一种高精度分析仪器，广泛应用于测定金属材料中的碳和硫含量。其工作原理是基于被测气体CO2和SO2对红外线具有选择吸收的特性，通过气体定量分析得出试样中的C、S元素含量。在检测过程中，氧气起着至关重要的作用，既是助燃气也是载气。因此，氧气的供需状况直接影响分析结果的准确性和稳定性。

氧气在红外碳硫分析仪中的作用

1. 助燃气：在检测过程中，氧气有助于试样的高频感应加热燃烧，使样品中的碳和硫成分能够充分氧化，转化为CO2和SO2气体。

2. 载气：燃烧释放出的气体（CO2和SO2）被氧气载入检测器进行检测。这些气体吸收红外能量，导致检测单元接收到的能量减少，从而根据红外能量的衰减变化与被测气体浓度间的关系确定被测气体的浓度。

氧气供需问题及其影响

红外碳硫分析仪对氧气的纯度、压力和流量都有严格的要求。如果氧气的供需出现问题，将会对检测结果产生显著影响。

1. 氧气纯度不足：

• 红外碳硫仪测定钢铁中的碳、硫时，国际标准规定所用氧气应为高纯氧，纯度为99.99%。如果氧气纯度不足，可能会引入杂质，影响检测结果的准确性。
• 杂质如二氧化碳和二氧化硫等酸性物质，可以通过吸收型净化装置（如利用NaOH与CO2和SO2反应）或加热到分析到吸收的方法（如加热氧气至450度，在催化剂下将碳氢化合物分析成二氧化碳及水，再用碱性物质及干燥剂吸收）进行去除。

2. 氧气压力低：

• 氧气压力低会导致氧气供应不足，影响试样的充分燃烧，从而使样品中的碳硫成分无法有效转化为CO2和SO2气体，导致检测结果偏低。
• 当瓶装氧气压力用到只有50kg/cm²以下时，气体中含水量会大大增加，导致试剂管中的过氯酸镁很快潮解变色，硫的终点拖长，低硫试样的测定结果重复性差。因此，分析低硫试样时，瓶装氧气的压力应大于880kg/cm²。
• 氧气压力低还可能是由氧气供应不足、氧气管道堵塞或氧气压力传感器故障引起的。这些问题需要及时检查和处理，以确保仪器正常工作。

3. 氧气流量控制不精确：

• 精确的流量控制是保证测试精确度的重要因素。如果氧气流量控制不精确，会导致燃烧不充分或气体混合不均匀，从而影响检测结果的准确性。

解决氧气供需问题的措施

1. 确保氧气供应充足：定期检查氧气供应系统，确保氧气气瓶充足且压力正常。如果氧气供应不足，应及时更换氧气气瓶或增加氧气供应量。

2. 保持氧气管道畅通：定期检查氧气管道，确保无堵塞现象。如果管道堵塞，应清除杂物以保证氧气畅通。

3. 维护氧气压力传感器：定期检查氧气压力传感器的工作状态，确保其正常有效。如果传感器故障，应及时更换新的传感器。

4. 使用高纯度氧气：确保使用的氧气符合国际标准要求的纯度（99.99%），并通过净化装置进一步提高氧气的纯度。

5. 精确控制氧气流量：使用精确的流量控制器，确保氧气流量在规定范围内波动，以保证测试的精确度。

红外碳硫分析仪在检测金属材料中的碳和硫含量时，对氧气的需求极为严格。如果氧气的供需出现问题，将会直接影响检测结果的准确性和稳定性。因此，必须采取有效措施确保氧气的纯度、压力和流量符合仪器要求，以提高分析结果的准确性和可靠性。