金属和非金属材料中的氧氮氢元素含量检测仪

金属和非金属材料中的氧氮氢元素含量检测仪

*氧氮氢分析仪介绍

1.氧氮氢分析仪分析原理

金属和非金属固体材料中的氧、氮、氢采用惰性气体熔融法来检测。根据测氢方式不同可以分为两种：

红外法吸收法测氢:采用红外吸收法测氢时可以用一台*氧氮氢分析仪同时测定氧氮氢三种元素的含量，将称量后的试样放在石墨坩埚中，在氦气（不测氮时可选用氩气节约成本）气流中通过高温加热熔融。试样中的氧与石墨坩埚中的碳反应生成一氧化碳（CO），试样中的氮、氢分别以氮气和氢气的形式逸出，这些混合气由载气送到高温转化炉，在高温转化炉中一氧化碳（CO）转化为二氧化碳（CO₂），H2转化为H₂O，氮气不发生反应。通过转化炉后的混合气体被送到CO₂红外检测池和H2O红外检测池中，根据检测出来的二氧化碳（CO₂）和H₂O的含量，可以计算出原样品中氧和氢的含量。随后，通过红外检测后的混合气体中的二氧化碳（CO₂）和水被吸附后，剩余的氮气和氦气混合气体通过热导检测池被检测。氮气经分离后进入热导池检测出氮含量。经计算机数据处理直接给出测试结果。

1、 热导检测法测氢:采用热导检测法测氢时，一次测量只能测量氧氮含量或者氧氢含量。将称量后的试样放在石墨坩埚中，在氦气（不测氮时可用氩气）气流中通过高温加热熔融。试样中的氧与石墨坩埚中的碳反应生成一氧化碳（CO），试样中的氮以氮气的形式(氢以氢气的形式)逸出，这些混合气由载气分两路：一路送到高温转化炉，在高温转化炉中一氧化碳（CO）转化为二氧化碳（CO₂），通过转化炉后的混合气体被送到CO2红外检测池中，在这里检测出二氧化碳（CO₂）的含量，据此计算出原样品中氧的含量。另一路通过常温转化炉后的混合气体中的二氧化碳（CO₂）和水被吸附后，剩余的氮气(或氢气)通过热导检测池被检测，经计算机数据处理直接给出测试结果。

2.仪器应用范围及主要技术性能数据

2.1仪器适用范围：

黑色金属、有色金属、各类合金、锆、钛、钼、镍、陶瓷、稀土、磁性材料以及其他固体材料中的氧、氮、氢含量的测定。

2.2分析范围：

低氧：0.0001%～0.5%    高氧：0.5%～30%

低氮：0.0001%～2.0%    高氮：0.5%～50%

低氢：0.0001%～0.005%  高氢：0.005～0.25%

通过减少试样称重可扩大分析范围。

2.3最小读数：0.000001%

2.4仪器精度

氧：SD:≤0.0001%或RSD≤1.0% *

氮：SD:≤0.0001%或RSD≤1.0% *

氢：SD:≤0.2ppm或RSD≤2.0% *

注：* 以不大于标样标准偏差或不确定度为准。

2.5分析时间：

氧：120～180S

氮：120～240S

氢：120～180S /120～240S(红外吸收法/热导法)

（根据分析材料可以任意设定）。

2.6电子天平称量精度（万分之一）：0.0001g

2.7分析方法：

氧：红外吸收法

氮：热导法

氢：红外吸收法/热导法。

2.8脉冲加热炉：

最大电流：1500A；

最大功率：8KVA；

最高温度：3500℃；

2.9载气：99.999%高纯氩气/高纯氦气，0.40MPa。

2.10动力气：普通氮气或净化压缩空气(除油除水)，0.25MPa。

2.11化学试剂：高氯酸镁，碱石棉。

3.*系列氧氮氢分析仪的技术特点

3.1整机结构

整机采用模块一体化设计，脉冲电极炉、气路系统、电路系统、检测系统四个独立模块集成为一体的落地式主机，外形简洁大方。具有自动调零及高低量程自动切换功能。采用通用的64位计算机实现对整机的控制，主机内采用32位嵌入式ARM微机控制，24位高精度数据采集系统，达到对高控制精度和速度的要求。

3.2电极炉系统

脉冲电极炉加热温度高，采用程序控制功率，可提供恒功率升温、斜率升温、分段升温等多种程序升温方式，提高分析精度，适合于从铝合金等低熔点材料到钨合金等高熔点材料的快速分析。电极适用多种型号坩埚，根据不同样品的释放情况，可选用包括套坩埚、高温坩埚在内的多种坩埚，有效降低用户使用成本。

电极冷却采用单循环的独立冷却系统，可直接外接循环水或外水冷装置，具有冷却效果好且可靠性高的特点。

3.3气路系统

整机由于采用一体化落地式设计，空间开阔，气路系统连接路线大大减少，整机气路系统更加简洁可靠。

气路部件包括电磁阀、气缸、气路管、气路接头全部采用进口元件(电磁阀寿命可达百万次以上)。三轴导向气缸能保证电极的平稳升降，确保石墨坩埚和上电极的良好接触，同时保证石墨坩埚的均匀受力，利于长时间高温加热。带有气幕保护的自动落料炉头、自动空气吹扫机构，有效保障了氧元素的分析精度。

炉头为分体结构,上下电极易拆卸,更换方便,而且下电极均采用高温合金材料, 使用寿命长，使用成本低，避免了采用整体炉头,更换电极需要专业技术人员操作的麻烦。

污染物从炉顶排出,不进入系统 ,操作方便,对系统密封要求不高。

进样装置简单,且可自动进样，便于出现异常故障时的维护清理。

采用的电子微流量传感器进行高精度流量控制，将分析气流变化对分析带来的影响降到很低。

3.4电路系统

电路系统采用大规模集成电路板，供电均采用固态电源模块，电源模块带短路保护功能，耐电流冲击，抗干扰能力强，防尘，简洁可靠；

3.5检测系统

3.5.1分析方法：

氧：红外吸收法，氮：热导法，氢：红外吸收法（或热导法）

采用红外测氢技术，可以避免热导测氢法固有的不能同时检测氮的弱点，真正实现了同时检测氧氮氢三个元素，而且可以使用高温催化剂而无需采用昂贵的常温催化剂，使用成本低。

3.5.2红外检测器：

集成固态红外传感器测定氧、氢，多种量程的红外检测池可选。红外光源选用高效、长寿命的贵金属微型红外发光体及镀金金属反射镜；调制系统使用单片机控制的高精度步进电机，保证调制频率的长期稳定，结合水平的的窄带滤光片以及高精度A/D采样卡，使整机具备检测灵敏度，可有效检测ppm级的氧含量和ppb级的氢含量。仪器还使用了先进的温度补偿型半导体检测器,减少仪器受外界影响, 稳定基线信号。

3.5.3热导检测器：

采用高灵敏度热导检测池，池电流连续可调，从而保证了设备在量程范 围的各个阶段都有优秀的灵敏度和线性度，结合高精度放大器以及24位A/D 采样卡等硬件保证了从超低含量到高含量大量程测氮、氢的准确度。检测系统采用低漂移,高精度,大量程,高灵敏度热导检测器故障率低,可靠性强, 稳定性好。

4.应用软件

基于Windows操作系统的中文应用软件，PC接口采用了数据交换技术，构筑了一个上下位机通讯的系统工作模式，多窗口、多任务操作，在数据库的管理上，实现了数据的自动存储、拥有功能强大、多重过滤数据库检索引擎，通过网络实现数据库远程监控，工作曲线的动态同步显示、存储、放大及多重曲线的多层次比较等几十种功能。

软件主要功能：

1、快速显示分析的结果和分析曲线；

2、分析结果自动存储；

3、样品重量自动输入；

4、高低含量自动切换；

5、仪器参数实时监控；

6、发生错误时自动报警；

7、动态释放曲线的绘制与存储，卸载；

8、分析结果多种校正模式，可人工校正，也可以通过分析结果进行校正；可单点校正，也可多点校正；

9、对数据进行筛选、求平均值、标准偏差、相对偏差等；

10、新软件可根据用户应用，可自行设计若干条校准线，大大方便用户的使用；

11、主机可以和计算机、打印机、电子天平等连接实现数据传输；

12、可对分析时间、空白值进行调整；

13、用户可对于不同的分析样品存储若干分析方法。

14、可存储很多样品重量（数量只受限于计算机硬盘容量）。

15、可输出正规格式的结果报告。

16、可以与用户数据库连接，实现分析结果的远程传输，易于实现分析结果的网络化管理。

17、可快速进行仪器空白测定。

18、可进行样品编号的存储和编辑。

19、可应用于自动进样，实现仪器的自动化操作。

20、配备16个通道，根据分析材料和含量的不同可以自由的配置使用。

系列氧氮氢分析仪配置清单

系列氧氮氢分析仪售后服务政策

*仪器*系列氧氮氢分析仪是高灵敏度，高精密度, 高稳定性的分析仪器。为了保证用户的长期使用，并得到可靠的技术支持、维修服务以及应用服务。将提供下述服务保证。

售后服务内容：

1.仪器的免费安装:

在该仪器到达用户前30天，乙方通知用户《 氧氮氢分析仪实验室准备要求》，用户在仪器到达前将实验室准备完成。

该仪器到达用户仪器安装地点后，甲方应立即以传真方式通知乙方，乙方将在1-3日内到达甲方所在地进行安装。无锡*安排工程师到甲方工作现场进行安装调试工作，时间为2-3天, 甲方仪器使用人员提供协助。仪器到达用户所在地，30日内如因最终用户原因不能进行安装, 仪器保修期将自行开始。

2.仪器的验收:

氧氮氢分析仪安装之后应随即进行仪器的验收, 验收工作包括:

A.按合同清点全部仪器内容。

B.仪器的各功能能正常使用和各软件运转正常。

C.精度验收

用无锡*科技公司提供的氧氮氢标准物质进行验收。

3.仪器免费培训：  

该仪器的保修期自用户验收合格起或仪器到现场2个月起，保修一年。由无锡*公司售后工程师对用户2-3人进行氧氮氢分析仪的操作培训，时间3-5天。 培训保证用户使用人员学会该仪器的基本操作和一般分析工作方法。保证仪器进入用户实际工作领域，满足分析要求。

在仪器发货前,或在用户验收仪器后,用户可派出工程师到无锡*分析仪器有限公司进行免费的仪器操作、应用、维护培训。

4.仪器的保修:

该仪器的保修期自用户验收合格起，保修一年。保修期内，如发生任何质量问题厂家负责解决，不收取任何费用，人为和不可抗力因素除外，坩埚和其它化学品等易损易耗品不属质保范围。

5.技术支持和应用服务

免费提供技术咨询服务和应用技术专家支持, 向用户及时提供最新的氧分析仪技术发展动向和应用技术状况。如用户在使用过程中仪器出现问题，应及时联系厂方，厂方在接到电话后2个小时内做出响应，如有必要，乙方工程师应在48小时内赶到甲方现场进行排除，保障甲方的使用正常。如乙方工厂在操作软件上有新的版本, 将免费为用户提供新版本软件升级。

系列氧氮氢分析仪实验室条件

1、实验室面积：10平方米左右。

2、实验室环境：仪器存放温度：－15℃～40℃

              仪器工作时实验室温度：20℃～25℃

              人体感觉无明显震动

              无强磁场干扰

3、湿度：≤80%

4、空气洁净度：通风，无尘，无腐蚀性气体。

5、载气：

纯度99.999％ 氩气( 检测氧和氢元素时使用)

纯度99.999％ 氦气( 检测氮元素时使用)

6、 动力气：氮气或无水无油压缩空气。

7、电源：电压220V±10%，频率50Hz波动＜±2% (如电压不稳地区应采用加装过欠压保护装置)，两组电源不同相；一路提供50A电流，供脉冲加热炉；另一路外接三相插座，并准备计算机用多项插座一组，最大电流10A，两路电源均需接地。

8、地线：单独地线，接地电阻＜5欧姆。对地电压零伏。不能与其他仪器共用地线，也不能与电源零线接在一起。

9、冷却水：20-40L/min（自来水压0.25MPa以上，水质好、硬 度小，水龙头可接φ10mm水管，有下水池）。也可选购独立的外置水冷却装置。

10、仪器外形尺寸: 长*宽*高(mm):1000*800*1400(落地式)

11、用户需备电脑桌一套，用于放置计算机、打印机和电子天平。

金属和非金属材料中的氧氮氢元素含量检测仪