專利名稱：碳氫硫聯測分析裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種碳氫硫聯測分析裝置，特別是關于鋼鐵，有色金屬，黑色金屬，合金，特殊金屬，再生催化劑、耐火材料等樣品中的碳氫硫組分同時測定分析裝置。
背景技術：
目前，很多行業需要測定碳、硫、氫組分的含量，為此國內外不少廠家開發了定碳儀，碳氫測定儀，碳硫測定儀等。各組分的測定方法可歸結如下碳測定方法碳元素的測定分析通常用燃燒的方法將碳完全氧化生成CO2氣體，然后用堿液吸收，根據吸收前后溶液電導率的變化或體積變化來測定碳含量。部分研究單位利用紅外作為檢測手段，通過分析碳燃燒后碳的量來得到樣品的碳含量。
氫測定方法樣品中氫經高溫燃燒，氫生成水，然后送入相應的電解池電解，測量電解所消耗的電量，依照法拉第電解定律計算出樣品中氫含量。或氫經高溫燃燒生成的水經檢測器檢測水的含量，通過計算得到氫含量。
硫測定方法樣品中硫元素經燃燒生成二氧化硫，或三氧化硫，然后經液體吸收，根據滴定結果或溶液電導率的變化測得相應硫含量。也有不少儀器采用紅外作為檢測手段，測定硫含量。
上述眾多方法中，化學滴定法一方面對分析樣品含量有限制，比如鋼鐵定碳法一般只適用于測量碳含量較高的樣品，對低碳含量樣品分析誤差較大，同時需定期更換標準溶液。
電導率法雖然使分析精度有所提高，但對樣品元素含量的上下限也有要求，例如對于樣品碳含量超過4％，硫超過0.2％的樣品測量誤差就較大。紅外分析法雖有較高精度要求，及測量范圍，但一般適用于在線連續檢測，且紅外分析儀器價格較為昂貴。更為重要的是眾多儀器中只能測定其中的一種或兩種元素，且對樣品相態有要求。
文獻CN2570774U(中國專利申請號02279373.9)中公開了一種閉路循環式總有機碳分析裝置。該裝置主要用于水體中總有機碳(TOC)含量的檢測。它由樣品自動定量進樣裝置、除CO2裝置、氧化裝置、反應劑進樣裝置、氣體除水裝置、氣泵、紅外氣體分析器、儀器測控單元等組成。該文獻中一方面分析裝置結構復雜，操作麻煩，另一方面，該裝置僅適用于碳的分析，且測量碳含量范圍有較大限制。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是以往文獻中不能將含碳、氫和硫的成份不能同時測定，且裝置復雜的問題，提供一種新的碳氫硫聯測分析裝置。該裝置具有結構簡單，且能將含碳、氫和硫的物質通過一次進樣，同時測定的特點。
為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案如下一種碳氫硫聯測分析裝置，由兩路載氣通道、信號檢測器、數據采集卡和機算機組成，第一路載氣通道依次經脫水管、固定限流器后與信號檢測器的參考壁連接；第二路載氣通道依次經脫水管、固定限流器后進入四通切換閥，再經進樣器、瓷舟后經四通切換閥另一出口與信號檢測器的測量臂連通，信號檢測器的參考壁和測量臂的另一端分別與數據采集卡的一端相連，數據采集卡的另一端點與機算機相連接，其中瓷舟置于可給予加熱的管式燃燒爐內，信號檢測器位于可精確控溫柱箱內，其中第二路載氣通道中在可精確控溫柱箱內有一分離柱，分離柱的進口與出口分別與四通切換閥另一出口和信號檢測器的測量臂相連通。
上述技術方案中，第一路載氣通道中，優選方案為在固定限流器和信號檢測器參考壁之間設置一阻尼閥；第二路載氣通道中，優選方案為在四通切換閥和分離柱之間設置一轉接器；在精確控溫柱箱面板上優選方案為設置一個手動控制鍵盤。
本實用新型的核心是采用分離柱實現樣品燃燒后二氧化碳，水，二氧化硫捕集、富集分離，利用熱導檢測器作為檢測分析手段，通過對樣品燃燒后生成的二氧化碳，水，二氧化硫在熱導檢測器上的響應值，再用標準物外標，得到碳氫硫的量。
在本實用新型中，采用選擇性分離柱，一方面可實現不同組分的分離，另一方面，可自動適應不同含量測試樣品，擴大樣品測試范圍，有其它方法不可比擬的優點。其次本分析裝置利用靈敏度高，響應迅速的熱導池檢測器具有簡單、方便的優點，取得了較好的技術效果。
附圖1為碳氫硫聯測分析裝置示意圖。
圖1中1A或1B為脫水管、2A或2B為固定限流器、3為阻尼閥、4為四通切換閥、5為多用途進樣器、6為瓷舟、7為管式燃燒爐、8為轉接器、9為分離柱、10為柱箱、11為手動控制鍵盤、12為信號檢測器(TCD)、13為數據采集卡(A/D)、14為計算機。
過程描述如下第一路載氣通道經脫水管1A干燥除水后，通過固定限流器2A穩壓、調節流量，通過阻尼閥3平衡阻力后與信號檢測器(TCD)12的參考壁連接；第二路載氣通道經脫水管1B干燥除水后，通過固定限流器2B進入四通切換閥4相連。非測試狀態，載氣直接經四通切換閥4進入分離柱9。測試狀態，待樣品放入瓷舟6，瓷舟6放入管式燃燒爐7中后，切換四通閥4，樣品充分燃燒后的產物隨載氣經四通閥的另一出口進入分離柱9。二氧化碳，水，二氧化硫或其中部分組分在分離柱9中分離，分離柱9放入可精確控溫柱箱10內，溫度可由手動控制鍵盤11控制或由計算機14自動控制。分離柱出口與信號檢測器(TCD)12的測量臂連通，信號檢測器(TCD)12通過數據采集卡(A/D)13再與計算機14連接。樣品放入管式燃燒爐7中后，四通切換閥4的切換以及數據分析計算過程均自動完成。
本實用新型的分析裝置對碳氫硫的測量范圍從0到100％。同時具有如下特點(1)具有結構簡單、操作方便、運行安全可靠。(2)分析精度高，分析再現性好；(3)樣品用量少，一般用幾十毫克即可；(4)自動化程度高，進樣后一切操作皆自動化，日常維護方便；(5)應用范圍廣，可一機多用。
下面通過實施例對本實用新型作進一步的闡述，但不僅限于本實施例。
具體實施方式
實施例1實用新型主體由脫水管1A和1B、固定限流器2A和2B、阻尼閥3、四通切換閥4、多用途進樣器5、瓷舟6、管式燃燒爐7、轉接器8、分離柱9、柱箱10、手動控制鍵盤11、信號檢測器(TCD)12、數據采集卡(A/D)13、計算機14。其中一路經脫水管1A固定限流器2A阻尼閥3相連后與信號檢測器(TCD)12的參考壁連接；另一路經脫水管2B固定限流器2B進入四通切換閥4與進樣器5連接，瓷舟6放入管式燃燒爐7中，其出口經四通閥的另一出口進入分離柱9，分離柱放入可精確控溫柱箱10內，分離柱出口與信號檢測器(TCD)12的測量臂連通，信號檢測器(TCD)12通過數據采集卡(A/D)13再與計算機14連接。
該實用新型制作簡單，通用性好，可替代國內外眾多同類儀器，具有極大的市場應用前景。
權利要求1.一種碳氫硫聯測分析裝置，由兩路載氣通道、信號檢測器、數據采集卡和機算機組成，第一路載氣通道依次經脫水管、固定限流器后與信號檢測器的參考壁連接；第二路載氣通道依次經脫水管、固定限流器后進入四通切換閥，再經進樣器、瓷舟后經四通切換閥另一出口與信號檢測器的測量臂連通，信號檢測器的參考壁和測量臂的另一端分別與數據采集卡的一端相連，數據采集卡的另一端點與機算機相連接，其中瓷舟置于可給予加熱的管式燃燒爐內，信號檢測器位于可精確控溫柱箱內，其特征在于第二路載氣通道中在可精確控溫柱箱內有一分離柱，分離柱的進口與出口分別與四通切換閥另一出口和信號檢測器的測量臂相連通。
2.根據權利要求1所述碳氫硫聯測分析裝置，其特征在于第一路載氣通道中，在固定限流器和信號檢測器參考壁之間設置一阻尼閥。
3.根據權利要求1所述碳氫硫聯測分析裝置，其特征在于第二路載氣通道中，在四通切換閥和分離柱之間設置一轉接器。
4.根據權利要求1所述碳氫硫聯測分析裝置，其特征在于精確控溫柱箱面板上設置一個手動控制鍵盤。
專利摘要本實用新型涉及碳氫硫聯測分析裝置，主要解決以往技術中存在不能將含碳、氫和硫的成分同時測定，且裝置復雜的問題。本實用新型通過采用兩路載氣通道、信號檢測器、數據采集卡和機算機組成分析裝置，其中在一路測定載氣通道中和信號檢測器中設置一分離柱，使碳、氫和硫組份能在分離柱中按次序分離后，通過信號檢測器和數據處理，同時得到碳、氫和硫的含量，通過該技術方案較好地解決了上述問題，可用于同時檢測碳、氫和硫組份裝置的工業生產中。
文檔編號G01N31/12GK2699301SQ200420021939
公開日2005年5月11日 申請日期2004年4月16日 優先權日2004年4月16日
發明者劉俊濤, 童海穎, 劉星, 鐘思青, 王華文 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院