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高頻紅外碳硫分析儀法拉第電磁感應定律檢測原理

發布時間:2022-05-26      點擊次數:348
   鋼中碳主要以碳化物形式存在,硫是鋼中的有害元素。在金屬冶煉過程中,碳、硫都不可避免地流入鋼材,影響鋼材的性能,因此在金屬材料的許多元素中,碳硫的分析至關重要。碳含量在1.70%以上的稱為鑄鐵,低于1.70%的稱為鋼。通常,將碳含量高于0.60%鋼稱為高碳鋼,將碳含量為0.25%~0.60%的鋼稱為中碳鋼,將碳含量低于0.25%的鋼稱為低碳鋼,將碳含量低于0.04%的鋼稱為工業純鐵。

  高頻紅外碳硫分析儀準確檢測鐵合金、不銹鋼、碳鋼、合金鋼、鑄鐵、球鐵、有色金屬、稀土金屬、水泥、礦石、鐵礦石、鐵礦石、有色金屬等及其他材料中多種元素的質量分數。在高頻感應爐高溫下,在氧氣流中加入助熔劑燃燒試樣,碳生成二氧化碳和一氧化碳,硫轉化為二氧化硫,用紅外吸收法測定氧氣流中硫化合物的含量,轉化為鋼鐵材料中硫元素的含量。
  根據法拉第電磁感應定律,金屬導體處于高頻交變電場中時,金屬導體內會產生感應電動勢,導體電阻小,因此會產生強感應電流。從焦耳-楞龍定律可以看出,交變磁場使導體中的電流流向導體表面,引起趨膚效應。瞬間電流的密度與頻率成正比,頻率越高,感應電流密度越集中在導體表面。即集膚效應增強,有效導電面積減小,電阻增大,導體迅速升溫。在富氧條件下,樣品充分燃燒,釋放出CO2和SO2等混合氣體。在載氣作用下,氣體通過氣路系統到達硫吸收池和碳吸收池。
  CO2、SO2等極性分子具有偶極矩,因此具有振動和旋轉等結構。量子力學分為分裂的能級后,可以與入射的特征波長的紅外光結合引起吸收,氣體分子在紅外光波段具有選擇性的吸收光譜,特定波長的紅外光通過CO2或SO2氣體時可以引起強光吸收。
 
  高頻紅外碳硫分析儀的基本工作原理是:由于探測器將光信號轉換為電信號,探測器在線性區域內工作,選定某一特定波長,確定分析池(吸收池)長度時,可以根據測量光強換算混合氣體中被測氣體的濃度。這是紅外吸收法能夠定量測量氣體濃度的基本原理。

高頻紅外碳硫分析儀

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