目 錄
一、概述--------------------------------------------------------------1
二、特點(diǎn)--------------------------------------------------------------1
三、主要技術(shù)參數(shù)--------------------------------------------------1
四、基本工作原理--------------------------------------------------2
五、結(jié)構(gòu)及組成示意------------------- ---------------------------2
六、安裝步驟--------------------------------------------------------3
七、系統(tǒng)操作及窗口說明-----------------------------------------5
八、實(shí)驗(yàn)步驟--------------------------------------------------------6
九、常見故障及排除-----------------------------------------------7
一、 概述
該儀器主要用于測(cè)定煤炭、鋼鐵和各種礦中的全硫含量,是煤炭、電力、化工、建材、冶金、地質(zhì)勘探、商檢、環(huán)保檢測(cè)等部門實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)選必備儀器。
該儀器是依據(jù)GB/T214-1996中庫侖滴定法而設(shè)計(jì)的,是在KZDL系列、以及現(xiàn)有國內(nèi)其他測(cè)硫儀的基礎(chǔ)之上改進(jìn)研發(fā)而成的。改善了KZDL—8型線性不好,零點(diǎn)漂移,需手動(dòng)控制電解開關(guān),手動(dòng)調(diào)節(jié)爐流等不足之處。該儀器的全部測(cè)定過程采用微處理器智能控制,新增加了如:自動(dòng)控制電解開關(guān)、PID模式控制爐流等諸多智能控制功能;并由微處理器對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行多種校正和處理,使得測(cè)定數(shù)據(jù)穩(wěn)定,平行樣好,結(jié)果的準(zhǔn)確度和精度優(yōu)于國標(biāo)GB/T214-1996 要求,且大屏幕漢字顯示,人機(jī)界面友好,鍵盤操作簡單易學(xué)好用,自動(dòng)化智能控制程度較高,體積小巧等諸多優(yōu)點(diǎn),故是目前實(shí)驗(yàn)室較理想的測(cè)硫儀。
二、 特點(diǎn)
本儀器較同類測(cè)硫儀相比,具有如下特點(diǎn):
【1】 人機(jī)界面友好,鍵盤操作簡單易學(xué)好用。
【2】爐溫采取PID模式控制爐流,控溫精度高,可有效保護(hù)硅碳管,延長使用壽命。
【3】設(shè)定爐溫,修正等可直接通過鍵盤輸入改變。
【4】智能控制電解開關(guān)的開與關(guān),不會(huì)因開關(guān)機(jī)的順序而產(chǎn)生過電解現(xiàn)象。
【5】做煤樣時(shí)可以隨時(shí)查看爐溫、爐流、指示電壓、進(jìn)程時(shí)間及含硫量,試驗(yàn)過程一目了然。
【6】自動(dòng)判斷滴定終點(diǎn),縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,提高工作效率。
【7】若輸入了水分值,則計(jì)算、打印干劑硫和水分值。
【8】本儀器可以掉電記憶的100個(gè)歷史記錄,并可隨時(shí)打印歷史記錄。
三、主要技術(shù)指標(biāo)
【1】硫的測(cè)量范圍:0-10%
【2】試樣燃燒分析時(shí)間3--9分鐘,,智能判斷滴定終點(diǎn)返回。
【3】控溫:精度1150±5℃。測(cè)溫:精度0.5級(jí);加熱體為硅碳管,高溫區(qū)長度≥90毫米,溫度為1150℃±5℃(根據(jù)需要可調(diào)節(jié)溫度)。
【4】升溫速度:25--30℃/分,約35分鐘可達(dá)1200℃。
【5】電解池:容積為450毫升,金屬鉑電極。
【6】儀器的穩(wěn)定性:開機(jī)1分種之內(nèi)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。
【7】供電電源:220V±20% 50Hz.
【8】儀器尺寸(mm) 580×450×400
四,分析原理
煤樣在1150℃高溫條件下在凈化過的空氣流中燃燒,煤中各種形態(tài)的硫均被燃燒分解出來,被空氣流帶到電解池內(nèi)與水化合生成H2SO3,由于其破壞了電解池內(nèi)原有的碘-碘離子對(duì)的動(dòng)態(tài)平衡,儀器便立即輸出電流電解碘化鉀溶液生成碘,去恢復(fù)原來的動(dòng)態(tài)平衡,也就是GB/T214-1996中的庫侖滴定。具體恢復(fù)到原來的動(dòng)態(tài)平衡所耗用了多少電流,是與煤樣中燃燒分解硫的多少有直接關(guān)系的,它可由微處理器測(cè)量并計(jì)算出來,故而我們可以得出煤中的全硫含量。
五、結(jié)構(gòu)介紹
該儀器由空氣凈化區(qū)、控制區(qū) 、燃燒爐、電解池和攪拌器等部分組成。
【1】空氣凈化區(qū): 該部分由電磁泵、流量計(jì)、干燥器、等。
1、電磁泵:分別使空氣進(jìn)出,提供空氣流循環(huán)動(dòng)力。
2、干燥器:主要是除去空氣中的酸性氣體和水分等雜質(zhì)。由于從電解池中抽出的空氣水份量大,故需經(jīng)常烘烤和更換硅膠。
3、流量計(jì):空氣動(dòng)力大小的指示。
【2】控制器
包括溫度控制器、庫侖積分器和程序控制器。
【3】燃燒爐
本儀器采用管式高溫爐為燃燒爐,其加熱元件硅碳管,型號(hào)為¢40/30×2 。其結(jié)構(gòu)如圖所示。
1、剛玉擋板 2、爐蓋 3、剛玉異徑管4、固定夾
5、剛玉護(hù)管 6、保溫棉 7、散熱罩 8、電極片
9、爐口 10、導(dǎo)氣管 11、硅碳管 12、爐體
【4】電解池和攪拌器
電解池用有機(jī)玻璃制成,容積為450毫升,有一對(duì)電解電極和一對(duì)指示電極,上蓋與其殼體用橡膠密封圈密封。 電解池殼體一側(cè)裝有一燒結(jié)玻璃熔板氣體過濾器,將燃燒后放出的氣體噴成細(xì)霧狀。 在電解池內(nèi)放一攪拌棒,用于攪拌電解液使化合反應(yīng)充分,均勻。
六、鍵盤操作說明及使用方法
儀器的操作通過面板上的16個(gè)觸摸鍵來實(shí)現(xiàn)。其中10個(gè)數(shù)字鍵,4個(gè)方向 鍵←↑↓→,1個(gè)確認(rèn)鍵OK,1個(gè)返回鍵C。鍵盤如圖所示
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | ← | ↑ | → |
5 | 6 | 7 | 8 | 9 | C | ↓ | OK |
【1】 按鍵的一般約定
1: C是返回鍵: 返回上級(jí)菜單漢字,實(shí)驗(yàn)過程中可中止實(shí)驗(yàn)。
2: OK是確認(rèn)。進(jìn)入下級(jí)菜單,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)程序。
3: ←↑↓→4個(gè)方向鍵,一般用來移動(dòng)光標(biāo)。
4: 10個(gè)數(shù)字鍵用來輸入數(shù)字。
【2】屏幕顯示與鍵盤操作
待機(jī)狀態(tài):儀器打開電源開關(guān)后, 屏幕顯示歡迎信息,幾秒后自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)項(xiàng)目屏幕左上角顯示當(dāng)前爐溫,中間顯示指示電壓,右上角顯示時(shí)鐘。光標(biāo)默認(rèn)在做樣項(xiàng)目,按↑↓鍵可上下移動(dòng)改變待選項(xiàng)目。按OK鍵儀器進(jìn)入光標(biāo)所指項(xiàng)目。下面就各項(xiàng)內(nèi)容具體說明
(1)當(dāng)光標(biāo)指向 “ 做樣 ”菜單,按OK鍵,或直接按數(shù)字鍵后 屏幕將顯示 輸入數(shù)據(jù)畫面:在此,可以輸入樣重,改變樣號(hào),輸入水分以便做干基 硫。輸入樣重為00。0表示要調(diào)試送樣機(jī)構(gòu)。正常做樣時(shí)樣重不能為0。輸入數(shù)據(jù)后按OK鍵就可進(jìn)入正常作樣程序。正常作樣畫面如下: 如中止實(shí)驗(yàn)請(qǐng)按C鍵 。
(2)當(dāng)光標(biāo)指向" 溫控 ",按OK鍵后 屏幕顯示: 通過此顯示,化驗(yàn)員可以實(shí)時(shí)查看溫控器各參數(shù),以便了解溫控器的性能。
(3)當(dāng)光標(biāo)指向記錄鍵,按OK鍵可看到上次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,按↑↓鍵可查看最近的30個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。按OK鍵可打印該記錄。如上圖所示:
(4) 當(dāng)光標(biāo)指向設(shè)置鍵,按OK鍵后可看設(shè)置爐溫,日期。如想修改,輸
入 數(shù)據(jù)后按OK鍵,儀器將自動(dòng)記憶。如果查看不修改按C鍵返回。
(5)當(dāng)光標(biāo)指向修正,按OK鍵屏幕顯示:可以查看,修改偏差表。改變整體系數(shù)。如想修改,輸 入 數(shù)據(jù)后按OK鍵,儀器將自動(dòng)記憶。如果查看不修改按C鍵返回。
關(guān)于整體系數(shù):
本儀器可通過面板修正做硫的整體偏高,或偏低。相當(dāng)于老硫的內(nèi)部整體增益電位器,計(jì)算機(jī)將庫侖積分計(jì)數(shù)值乘以整體增益系數(shù)作為結(jié)果值顯示并參與計(jì)算,從而達(dá)到整體修改做硫結(jié)果的整體偏高,或偏低的效果。若整體增益系數(shù)K=1.00時(shí),將不改變計(jì)數(shù)值,結(jié)果值等于計(jì)數(shù)值。若整體增益系數(shù)K<1.00時(shí),結(jié)果值將小于計(jì)數(shù)值,從而可達(dá)到做硫結(jié)果整體的偏低。若整體增益系數(shù)K>1.00時(shí),結(jié)果值將大于計(jì)數(shù)值,從而可達(dá)到做硫結(jié)果整體的偏高。
如何計(jì)算整體增益系數(shù)?
1:公式:
新整體增益系數(shù)=老的整體增益系數(shù)+(標(biāo)樣值—實(shí)際值)/ 實(shí)際值
2:舉例:
儀器當(dāng)前的整體增益系數(shù)K=1.00,做 標(biāo)樣值為1.41的硫,結(jié)果卻為1.35左右時(shí),可通過修改整體增益系數(shù)K,達(dá)到結(jié)果偏高接近標(biāo)樣值的效果:
新整體增益系數(shù)=1.00+(1.41-1.35)/1.35=1.00+0.06/1.35=1.00+0.04
=1.04
結(jié)果:只要將儀器當(dāng)前的整體增益系數(shù)修改為新的整體增益系數(shù)K=1.04,就能達(dá)到結(jié)果接近 標(biāo)樣值的效果。
關(guān)于分段修正的偏差表:
本儀器也可單獨(dú)修改某一段的偏差,使結(jié)果更加接近 標(biāo)樣值的效果。過程為結(jié)果值在某一段加減該段的偏差, 從而達(dá)到修改該段做硫結(jié)果的偏高,或偏低的效果。 正的偏差 ,結(jié)果加偏差 值,從而達(dá)到該段硫結(jié)果偏高。 負(fù)的偏差 ,結(jié)果減偏差 值,從而達(dá)到該段硫結(jié)果偏低。
左右鍵可改變正負(fù)號(hào)。
a0段即為修改含硫?yàn)?。00%-0。99%的偏差
a1段即為修改含硫?yàn)?。00%-1。99%的偏差
a2段即為修改含硫?yàn)?。00%-2。99%的偏差
。。。 。。。
七、安裝
【1】將儀器擺放在工作臺(tái)上。打開儀器后蓋,將硅碳管放入爐體,小心接好硅碳管引線,通過負(fù)載線接到接線端上。將異徑管插入硅碳管內(nèi)。
【2】將熱電偶插入爐體表面熱電偶孔,插到底然后退出約2mm固定即可。熱電偶線分別接熱電偶正負(fù)端上。(區(qū)分熱電偶正負(fù)端)
【3】把電解池的航空插頭插入凈化區(qū)的航空插座內(nèi)。
【4】空氣管連接。按空氣凈化裝置示意圖將凈化裝置進(jìn)氣口用乳膠管與電解池蓋上出氣口連接;將凈化裝置上的出氣口用乳膠管與燃燒爐連接;將爐體左端異徑管,用硅膠管與電解池進(jìn)氣口連接。
【5】安裝送樣棒和石英舟。把送樣棒擰入磁條。使送樣棒對(duì)準(zhǔn)爐門并在一條直線上以使送樣順利。接著調(diào)整送樣棒與高溫爐距離,保證石英舟的中部在1150℃處。
【6】電源線的連接:儀器后面板上的電源線都接到220V電源插座上。
【7】首次安裝使用時(shí),應(yīng)進(jìn)行氣密性檢查,具體見《常見故障的排除》章節(jié)。
八、使用方法
【1】接通電源,燃燒爐自動(dòng)升溫到設(shè)定溫度處并恒溫。
【2】加裝電解液。在試驗(yàn)之前,須先打開氣泵、攪拌器。流量計(jì)指示應(yīng)在0.8~~1.2之間,一般為1.0。攪拌器的速度一般在500轉(zhuǎn)/min左右為好,不能調(diào)的過慢、過快。過慢電解液攪拌不均勻,試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。過快會(huì)失步,試驗(yàn)結(jié)果也不準(zhǔn)確。
【3】置入三位數(shù)的樣重為000,石英舟上不放煤樣,按下“OK”按扭,可進(jìn)行送樣機(jī)構(gòu)的調(diào)試,此時(shí)將不進(jìn)行庫侖滴定,不會(huì)出現(xiàn)過電解現(xiàn)象。計(jì)算機(jī)將自動(dòng)啟動(dòng)送樣機(jī)構(gòu)在1150℃處停留,這時(shí)可按下“C”按扭強(qiáng)制返回。
若送樣機(jī)構(gòu)有問題,具體排除詳見《常見故障的排除》章節(jié)。
【4】在瓷舟上稱取50.0毫克左右的煤樣,上面覆蓋一層三氧化鎢,將瓷舟放入石英舟上,置入三位數(shù)的樣重,按下“ok”按扭,整個(gè)試驗(yàn)過程由計(jì)算機(jī)控制,按預(yù)先寫入的程序執(zhí)行。分別在500℃處停留,然后自動(dòng)控制送樣機(jī)構(gòu)逐步達(dá)到1150℃,并在此停留,最長到9分鐘。試樣經(jīng)充分燃燒分解后,計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)判斷出庫侖滴定終點(diǎn)并提前返回。待石英舟和瓷舟自動(dòng)返回到原位后,打印機(jī)將打印出結(jié)果,本次煤樣試驗(yàn)完畢。
【5】本儀器為防止出現(xiàn)過電解現(xiàn)象,由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制電解開關(guān)的開和關(guān)。故爾在試驗(yàn)之前,須先打開氣泵、攪拌器,然后再置入三位數(shù)的樣重并按下“送樣”按扭,開始整個(gè)試驗(yàn)過程。
【6】每次試驗(yàn)時(shí),指示電壓一般小于35mV,故應(yīng)加燒1-2個(gè)廢樣,以使電解液中碘-碘離子對(duì)的電極電位校正到儀器所需的數(shù)值。
【7】 試驗(yàn)連續(xù)進(jìn)行,如中間間隔時(shí)間較長,指示電壓若小于35mV,在試驗(yàn)前需加燒一個(gè)廢樣。
【8】 試驗(yàn)完后,應(yīng)先關(guān)閉氣泵、攪拌器,再關(guān)閉電源開關(guān)。若長期不用可放出電解液,并用蒸餾水把電解池清洗干凈。
附:
1、關(guān)于的電解液配制
稱取6克碘化鉀,6克溴化鉀,溶于250-300毫升蒸餾水中,然后加10毫升冰乙酸即可。 電解液可重復(fù)使用,用的時(shí)間長短根據(jù)重復(fù)使用次數(shù)和試樣含硫量高低而定。電解液的PH值在1-3級(jí)時(shí),可以使用,但PH值小于1時(shí),應(yīng)重新配制電解液。
2、關(guān)于煤樣的制備
在試樣稱量前,應(yīng)盡可能的將試樣瓶內(nèi)的試樣混和均勻,用手捏住帶蓋的試樣瓶上方,手腕自上而下的做圓周運(yùn)動(dòng),切勿上下?lián)u動(dòng)試樣瓶。或打開瓶蓋用稱樣勺攪拌試樣。試樣充分混和是確保結(jié)果和準(zhǔn)確的關(guān)鍵。
九 常見故障的排除
溫度控制類
通電后儀器不升溫
否
固態(tài)繼電器的指示燈亮嗎? 顯示爐溫大于設(shè)定爐溫嗎?
是 是 否
1:保險(xiǎn)管是否損壞
2:硅碳管是否損壞 重新修改設(shè)定爐溫 主板損壞
3:硅碳管上的連接線接觸不好
爐溫一直顯示1999°C
否
短接儀器后面板的熱偶插孔顯示有變化嗎? 主板損壞
是
1:熱偶開路
2:熱偶到儀器后面板的熱偶插孔連接線開路
爐溫一直顯示室溫,而爐膛內(nèi)溫度卻很高
否
斷開儀器后面板的熱偶連線顯示為1999嗎? 主板損壞
是
1:熱偶反接
2:熱偶短路
3:熱偶到儀器后面板的熱偶插孔連接線短路
送樣機(jī)構(gòu)
送樣機(jī)構(gòu)的故障判斷,可以通過以下4個(gè)指示燈的顯示方便解決。
馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)方向指示燈:
A:馬達(dá)前進(jìn)方向指示燈
B:馬達(dá)返回方向指示燈
滑塊位置狀態(tài)指示燈:
C:原始位置指示燈
D:到位位置指示燈
工作過程時(shí)指示提示如下:
A燈亮?xí)r,馬達(dá)應(yīng)該向前轉(zhuǎn)動(dòng),送樣時(shí)。
B燈亮?xí)r,馬達(dá)應(yīng)該向回轉(zhuǎn)動(dòng),返回時(shí)。
當(dāng)滑塊在原始位置時(shí),C指示燈應(yīng)該亮。
當(dāng)滑塊在到位位置時(shí),D指示燈應(yīng)該亮。
庫侖積分部分
做樣時(shí)不正常,應(yīng)進(jìn)行以下的常規(guī)檢查。
電解 極片 指示極片 指示電壓
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