红外碳硫分析仪是冶金与机械行业重要的分析仪器之一,可快速分析钢、铁、铜、合金、碳化合物、矿石、水泥、陶瓷、玻璃等固体材料中的碳和硫。检测系统是碳硫仪的心脏,保证检测系统输出(基线)稳定是非常重要的,但影响检测系统不稳定因素很多,经过长时间的研究与探索,发现被测物质信号与检测系统中的工作电源输出值、红外源辐射功率、斩波马达频率、红外光检测器、A/D模数转换器、以及外部干扰因素都有很大关系,影响其系统的原因如下。
一、红外光源
红外碳硫分析仪中红外光源发射的红外辐射与光辐射功率成正比。光辐射功率变化直接影响到信号输出大小的变化,这样的变化将引起检测器基线的变化,即红外辐射有无或大小,检测器基线将随之反映出来。引起红外光源辐射信号变化的原因有以下几种:
(1)光源加热丝断裂或脱焊,无信号输出。测量光源加热丝电阻值是否正确(正确值一般为5Q左右)。
(2)光源逐渐老化,光辐射减弱,信号输出低。碳和硫检测器的基线输出值也会逐渐降低,当低于正常范围时仪器将报警。
(3)光源加热丝虚焊及电源插头氧化导致接触不良。由于接触电阻发生变化,信号输出忽高忽低变化值特别大,这种情况往往被人们忽视。
二、工作电源
红外碳硫分析仪检测系统工作电源有±15V、5.5V、24V、5V,它是保证检测系统正常工作的先决条件,这部分电路工作状况及输出值不正常的原因为:
(1)部分器件损坏无输出或输出波形不对。通过测量电路中主要工作点电压与正常值进行对比,可找出损坏元件。
(2)部分器件老化,造成输出值不稳定,纹波大。正常情况电源输出允许波动范围应在±10%内,若超出范围视为不正常。
三、斩波马达
斩波马达是将光信号调制成具有一定频率的信号送人到检测器,这样设计是把红外光信号斩波成方波信号,确保信号经电路放大后的稳定性。因此,马达工作不正常,将引起检测器信号输出小甚至无输出,主要有以下原因:
(1)斩波马达不转动;其一是工作电源故障,其二是斩波马达转动轴卡住。
(2)由于马达长期转动磨损,轴套间隙大,马达叶片转动不稳定,甚至叶片碰到检测池池壁受阻、卡住。
(3)斩波马达工作调制频率脱离正常值,引起通过光孔的光忽大忽小,检测器的接收信号波动甚至为零。
四、前置放大器
前置放大器将检测器输出的微弱信号进行放大、滤波、直流放大。该系统每部分的微小变化都将引起放大器的变化 J,易发生的问题主要有以下几方面。
(1)微信号放大器性能下降。检查时应主要关注滤波电容,接地是否良好。
(2)调零电位器、增益调节电位器接触不良。使用一段时间后将电位器左右旋转几下,确保接触良好。
(3)四运放放大器放大倍数降低,造成后续分析结果偏低。
五、红外线检测器
红外碳硫分析仪中红外线检测器是气体分析仪的关键部件,通过红外线辐射把光信号转换成电信号,正常工作情况下应保证环境温度稳定,避免干扰信号。易出现的情况是:
(1)器件损坏无输出信号。
(2)器件老化灵敏度低,输出信号噪声大。
(3)器件焊点氧化、虚焊接触不良,输出信号不稳定。