氧氮分析儀的分析原理

時光機床

氧氮分析儀的分析原理主要基于脈沖加熱分解試樣和多種檢測技術聯用，具體流程和技術特點如下：
一、核心分析流程
1.樣品處理與氣體釋放
-試樣在惰性氣氛（如高純氦氣）中被送入脈沖加熱爐，爐溫可達3000℃以上（如ON-3000型號），使樣品熔融分解。
-熔融過程中，樣品中的氧、氮元素轉化為CO、N?等氣體，并釋放到載氣流中。
2.氣體處理與分離
-氧氣檢測：釋放的氧（以CO形式存在）經稀土氧化銅催化后生成CO?，通過紅外吸收池（NDIR）測定濃度。CO?和其他干擾氣體（如H?O）被堿石棉或過氯酸鎂吸收，避免影響檢測結果。
-氮氣檢測：N?通過熱導池（TCD）直接測量，部分儀器配備雙重范圍的熱導池以適應不同濃度。
二、檢測技術原理
1.紅外吸收法（NDIR）檢測氧
-原理：CO或CO?分子對特定紅外波長（如4.3μm）的吸收強度與氧濃度成正比。紅外檢測器通過測量透射光強變化，計算氧含量。
-特點：
-配置高/低氧雙檢測池，自動切換量程（如ON-3000型號）；
-抗干擾能力強，可排除背景氣體（如氮氣）的影響。
2.熱導法（TCD）檢測氮
-原理：氮氣導熱系數與載氣（如氦氣）的差異導致熱敏元件溫度變化，通過惠斯通電橋將電阻變化轉換為電信號，推算氮濃度。
-特點：
-雙重范圍熱導池設計，覆蓋低氮（0.1ppm）至高氮（5000ppm）；
-需保持熱敏元件恒溫，通過動態電流調節補償氣體熱導差異。
三、關鍵技術優勢
1.高溫脈沖加熱
-采用大功率脈沖爐（8kW）和石墨坩堝，快速升溫至3000℃以上，確保樣品完全分解，提升分析效率（每樣約3分鐘）。
-四步脫氣功能有效去除坩堝和助熔劑中的殘留氣體，避免干擾。
2.惰性氣氛保護
-全程通入高純氦氣作為載氣和保護氣，防止樣品氧化或氮氣吸附，確保氣體釋放完全。
3.多級氣體處理
-通過氧化銅催化、堿石棉吸附等步驟，去除CO、H?O等干擾成分，提高檢測精度（氧、氮分析精度均達0.2ppm）。
四、應用場景與適用材料
1.典型領域：冶金、機械、科研、化工等，用于分析鋼鐵、有色金屬、陶瓷、稀土等材料中的氧氮含量。
2.適用樣品：銅、鋼、鑄鐵、合金、鋯、鈦、鉬、鎳、陶瓷等無機材料。
總的來說，氧氮分析儀通過脈沖加熱熔融→氣體釋放→紅外/熱導檢測的技術路線，結合惰性氣氛保護和多級氣體處理，實現了高精度、寬范圍的氧氮元素分析。不同儀器型號（如ON-3000）在檢測池配置、溫控系統等方面優化，進一步提升了分析性能。

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yiqi123

同意樓上觀點，這個問題確實值得深入探討。