紅外碳硫分析儀與高頻感應(yīng)燃燒爐配套使用，檢測樣品中的碳、硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)。他們內(nèi)部的一個原理是怎么樣的，檢測的過程是怎么樣的。
CO2、SO2等極性分子具有永久電偶極矩，因為具有振動、轉(zhuǎn)動等結(jié)構(gòu)。按量子力學(xué)分成分裂的能級，可與入射的特征波長紅外輻射耦合產(chǎn)生吸收，朗伯-比爾定律反應(yīng)了此吸收規(guī)律。紅外碳硫分析儀利用了CO2及SO2分別在4.26μm及7.4μm處具有較強(qiáng)吸收帶這一特性，通過測量氣體吸收后的光強(qiáng)變化量，分析CO2及SO2氣體濃度百分含量，間接確定被測樣品中的碳、硫元素的百分含量。
分析室包括紅外光源、反射鏡、調(diào)制盤、吸收池、濾光片和探測器。紅外光源用電加熱到800℃左右產(chǎn)生紅外輻射光，經(jīng)調(diào)制器把光信號調(diào)制成80Hz的交變信號入射到吸收池，該紅外光經(jīng)吸收池中的CO2及SO2氣體吸收后，再經(jīng)過窄帶濾光片濾去除上述波長外的其它光輻射的能量，入射到探測器上，則探測器上測到的是與CO2及SO2氣體濃度相對應(yīng)的光強(qiáng)，經(jīng)過探測器光電轉(zhuǎn)化為電信號，放大后輸出模擬量信號，經(jīng)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換后，通過USB通信口送上位微機(jī)歸一化處理，積分反演為碳硫元素的百分含量。
紅外碳硫分析儀的原理示意
高頻紅外碳硫儀的分析流程為：分析時先在電子天平上稱得樣品重量，輸入微機(jī)，也可通過鍵盤輸入，加入助熔劑后送進(jìn)高頻爐燃燒室，開始分析，第一階段為吹氧階段，先打開相應(yīng)電磁閥，按分析流程通氧氣，目的清除管道內(nèi)殘留的CO2及SO2氣體，當(dāng)CO2及SO2氣體含量為零時，被測氣體分壓強(qiáng)P為零，這時采到信號為純氧條件基準(zhǔn)信號V0；第二階段為分析釋放階段，打開高頻爐，加熱樣品到釋放溫度，這時樣品在高溫富氧條件下立即氧化生成CO2及SO2氣體，由氧氣作載氣輸送到吸收池，放大器輸出信號隨被測氣體濃度增加而減少，經(jīng)歸一化處理后，對每個數(shù)據(jù)進(jìn)行線性化定標(biāo)，分析結(jié)束后對線性定標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行面積積分、乘以系數(shù)、除以樣品重量，扣除空白獲得樣品中碳、硫元素的百分含量。
這就是碳硫分析儀如何測量出樣品中碳、硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)。