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----------------------------------------------------------------1
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(shuō)明-------------------------------------------------------3
八、實(shí)驗(yàn)步驟----------------------------------------------------------------------7
九、試劑和材料-------------------------------------------------------------------8
十、常見(jiàn)故障及排除-------------------------------------------------------------8
一、概述
本儀器是依據(jù)庫(kù)侖滴定法的原理(參見(jiàn)GB/T 214—1996),由單片機(jī)系統(tǒng)負(fù)責(zé)高溫爐的升溫控制,采集溫度、測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)傳輸給主控微機(jī),由微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,顯示爐溫、測(cè)量結(jié)果、送樣位置等信息,向單片機(jī)系統(tǒng)發(fā)送控制命令。當(dāng)設(shè)備工作在脫機(jī)狀態(tài)時(shí),由單片機(jī)系統(tǒng)獨(dú)立完成所有工作。該儀器可帶微機(jī)工作可脫機(jī)工作,打開(kāi)主機(jī)電源時(shí)同時(shí)按OK鍵等非數(shù)字鍵進(jìn)入微機(jī)工作狀態(tài)。打開(kāi)主機(jī)電源時(shí)同時(shí)按任一數(shù)字鍵進(jìn)入脫機(jī)工作狀態(tài)。若不選擇則進(jìn)入上次狀態(tài)。
二.特點(diǎn)
1. 該系統(tǒng)用于測(cè)量煤、焦炭、石油等可燃物資的硫含量。
2. 整個(gè)測(cè)試過(guò)程由微機(jī)控制自動(dòng)完成,也可脫離微機(jī)工作。
3. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中校正方便,直觀。
4. 測(cè)量結(jié)果可長(zhǎng)期保存,可查詢(xún)、打印。
5.系統(tǒng)工作溫度 用戶(hù)可通過(guò)軟件在600℃----1150℃之間選擇設(shè)定(測(cè)煤時(shí)為1050℃,測(cè)石油時(shí)用戶(hù)可選擇800℃)。
6. 微機(jī)與單片機(jī)系統(tǒng)之間采用標(biāo)準(zhǔn)RS232串行接口,具有接線簡(jiǎn)單、傳輸可靠、傳輸距離遠(yuǎn)、故障率低等特點(diǎn)。
7. 單片機(jī)系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制高溫爐的溫度控制、測(cè)量數(shù)據(jù)的采集,并將數(shù)據(jù)通過(guò)串行線傳輸給主控微機(jī),由微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,與微機(jī)主程序的配合使
系統(tǒng)整體性能有大幅度的提高。
8. 本系統(tǒng)將高溫爐、磁力攪拌器、空氣凈化裝置、電解池、自動(dòng)送樣機(jī)構(gòu)、單片機(jī)控制線路合理地放置在同一機(jī)箱內(nèi),使整機(jī)系統(tǒng)美觀、體積小、系統(tǒng)的放置與連接方便、系統(tǒng)的操作與日常維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
三、主要技術(shù)參數(shù)
1. 硫的測(cè)量范圍: 0~10% 。
2. 載氣流量: 1000ml/min 。
3. 測(cè)硫時(shí)間:3—9min,微機(jī)自動(dòng)判斷控制。
4. 升溫速度:20~45min。
5. 電源要求:?jiǎn)蜗嘟涣麟妷?/span>~220V 50Hz, 功率 2KW 。
6. 準(zhǔn)確度: 符合國(guó)標(biāo)GB/T214-1996 。
四、基本工作原理
煤樣在1150℃高溫條件下于凈化過(guò)的空氣流中燃燒,煤中各種形態(tài)的硫均被燃燒分解為SO2 和少量SO3而逸出,生成的SO2 和少量SO3 被空氣流帶到電解池內(nèi),與水化合生成H2SO3 和少量的H2SO4,破壞了電解液的碘─碘化鉀電對(duì)的電位平衡,儀器檢測(cè)電極檢測(cè)到電壓變化,自動(dòng)控制電路來(lái)電解碘化鉀生成碘來(lái)氧化滴定電解產(chǎn)生的碘所耗用的電量,由單片機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部積分、記錄數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)傳輸給主控微機(jī),由主機(jī)處理數(shù)據(jù)并顯示結(jié)果。
五、結(jié)構(gòu)及組成示意
1.
主控微機(jī):用于運(yùn)行控制程序,提供人機(jī)交互界面,顯示高溫爐溫度,測(cè)量結(jié)果,送樣位置,等信息;根據(jù)用戶(hù)操作發(fā)出各種命令來(lái)完成測(cè)量、數(shù)據(jù)查詢(xún)、打印等功能。通過(guò)一根串行通訊線與單片機(jī)系統(tǒng)連接。
2. 單片機(jī)系統(tǒng):負(fù)責(zé)高溫爐的升溫過(guò)程、控制升溫溫度、采集測(cè)量
數(shù)據(jù)、接受主控微機(jī)指令完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程。
3. 高溫裂解爐:本儀器采用管式高溫爐為燃燒爐,其加熱元件為一端接線的雙螺紋硅碳管,型號(hào)為φ40/30×400。為保護(hù)硅碳管,在其外部套一剛玉護(hù)管,然后再填充高鋁和硅酸鋁保溫棉,以達(dá)到良好的保溫性能。
4. 電解池:電解池材料用透明有機(jī)玻璃制成,容積約400毫升,在上蓋上固定有一對(duì)鉑電解電極和一對(duì)鉑指示電極。上蓋與其殼體用橡膠密封圈密封。電解電極面為1×1.5平方厘米,電解陰極置于電解池的中心,電解陽(yáng)極置于電解池邊緣, 以使生成的碘盡快擴(kuò)散。指示電極面積為 0.5×1平方厘米。電解池內(nèi)下側(cè)裝有一燒結(jié)玻璃熔板氣體過(guò)濾器,將燃燒后放出的氣體噴成霧狀,以便將全部電解液攪拌均勻。
5. 磁力攪拌器:由一轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)的電機(jī),帶動(dòng)電解池內(nèi)用塑料封裝的鐵芯攪
拌棒,攪拌馬達(dá)轉(zhuǎn)速約為500轉(zhuǎn)/分,攪拌速度較快,有利于分析結(jié)果趨于準(zhǔn)確,但不易太快,過(guò)快易引起攪拌失步。
6. 空氣凈化裝置:該部分由電磁泵、空氣流量計(jì)(0--1000毫升/分)、干燥器等組成,該系統(tǒng)聯(lián)接如圖3所示:
1:電磁泵:由抽氣系統(tǒng)和吹氣系統(tǒng)組成,抽氣系統(tǒng)使燃燒試樣產(chǎn)生的SO2,SO3等氣體快速溶解到電解池。吹氣系統(tǒng)使實(shí)驗(yàn)結(jié)束出來(lái)的石英舟快速冷卻。
2:干燥器:除去空氣中酸性氣體和水分等雜質(zhì),由于從電解池中抽出的空氣含水分量大,須經(jīng)常烘烤和更換硅膠。
3:流量計(jì):玻璃管浮子流量計(jì),配有針形閥,用于調(diào)節(jié)流速。
六,安裝步驟
1,硬件安裝.將所帶電纜線接至~220V單相電源(電源線應(yīng)大于4平方毫米),然后用串行通迅電纜與主控微機(jī)連接,(按系統(tǒng)接線示意圖)
2,軟件安裝,將程序光盤(pán)放進(jìn)光驅(qū),打開(kāi)光盤(pán),點(diǎn)擊“setup”圖標(biāo),軟件自動(dòng)完成安裝。
七,系統(tǒng)操作及窗口說(shuō)明
本系統(tǒng)軟件運(yùn)行于windows操作系統(tǒng),支持多任務(wù)運(yùn)行,人機(jī)交互,按鍵、鼠標(biāo)操作,即學(xué)即用。打開(kāi)本儀器電源,雙擊桌面“微機(jī)測(cè)硫儀”的快捷方式,即可進(jìn)入微機(jī)測(cè)硫程序界面
1. 系統(tǒng)設(shè)置窗口,包括串口設(shè)置,用戶(hù)信息設(shè)置和爐溫設(shè)置,可以分別設(shè)置串口(com1-com4),用戶(hù)信息和爐體設(shè)定溫度
2,修正設(shè)置窗口
包括整體系數(shù)修正和分段修正,整體系數(shù)修正用在試驗(yàn)結(jié)果(高硫,低硫)都偏高或者偏低時(shí),分段修正用在某段硫值結(jié)果偏高或者偏低時(shí)
關(guān)于整體系數(shù):
本儀器可通過(guò)微機(jī)程序修正被測(cè)硫的整體偏高,或偏低。,微機(jī)程序?qū)?kù)侖積分計(jì)數(shù)值乘以整體系數(shù),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。
如何計(jì)算整體系數(shù)?
1:公式: 標(biāo)樣值—實(shí)際值
新整體系數(shù)=舊整體系數(shù)+ ————————
2:舉例: 實(shí)際值
儀器當(dāng)前的整體系數(shù)K=1.00,做一標(biāo)樣值為1.41的硫,結(jié)果卻為1.35左右時(shí),可通過(guò)修改整體系數(shù)K,達(dá)到結(jié)果偏高接近標(biāo)樣值的效果:
1.41—1.35 0.06
新整體系數(shù)= 1.00+ —————— = 1.00 + ———— = 1.00+0.04 = 1.04
1.35 1.35
結(jié)果:只要將儀器當(dāng)前的整體系數(shù)修改為新的整體系數(shù)K=1.04,點(diǎn)擊“記憶”按鈕就能使實(shí)驗(yàn)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(guò)程為結(jié)果值在某一段加減該段的偏差, 從而達(dá)到修改該段測(cè)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。
修改方法:在“分段修正”窗口輸入某段偏差值,點(diǎn)擊“記憶”按鈕
a0段即為修改含硫?yàn)?/span>0.00%-0.99%的偏差
a1段即為修改含硫?yàn)?/span>1.00%-1.99%的偏差
a2段即為修改含硫?yàn)?/span>2.00%-2.99%的偏差
......
3,數(shù)據(jù)查詢(xún)窗口
可以查看歷史數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)的整理和數(shù)據(jù)打印
4,系統(tǒng)說(shuō)明窗口
包括微機(jī)測(cè)硫儀的使用簡(jiǎn)要說(shuō)明。
5,實(shí)用工具窗口
包括計(jì)算器和記事本,方便用戶(hù)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)一些事情的處理
6,關(guān)于窗口
對(duì)我公司微機(jī)測(cè)硫儀軟件保護(hù)的聲明,及軟件版本號(hào)。
8,快捷方式欄
是上面介紹窗口的快捷方式,點(diǎn)擊圖標(biāo)可以直接進(jìn)入相應(yīng)的界面
八,實(shí)驗(yàn)步驟
1, 打開(kāi)主機(jī)電源,點(diǎn)擊微機(jī)桌面圖標(biāo),可以進(jìn)入測(cè)硫儀界面,溫度自動(dòng)向設(shè)定溫度升溫
2, 溫度升到設(shè)定溫度時(shí),向電解池里加入配置好的電解液,打開(kāi)氣泵,檢查氣密性,調(diào)節(jié)氣流量到1.0左右,調(diào)節(jié)攪拌速度到合適轉(zhuǎn)速,
3, 在“用戶(hù)信息設(shè)置”里輸入相關(guān)信息,先做1-2個(gè)廢樣(平衡電解液)。在瓷舟上稱(chēng)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,輸入煤樣重量,按“啟動(dòng)開(kāi)始”按鈕,機(jī)器自動(dòng)送樣,實(shí)驗(yàn)過(guò)程由微機(jī)自動(dòng)控制,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,打印機(jī)將打印出結(jié)果,等測(cè)出硫值不為零時(shí)就可以做正式煤樣
4, 把待測(cè)試樣在瓷舟內(nèi)用天平稱(chēng)重(稱(chēng)至50mg±0.2mg),上面覆蓋一層三氧化鎢,將瓷舟放入石英舟上,輸入樣號(hào),煤樣重量和水分值,按“啟動(dòng)開(kāi)始”按鈕,機(jī)器自動(dòng)送樣,實(shí)驗(yàn)過(guò)程由微機(jī)自動(dòng)控制,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,打印機(jī)將打印出結(jié)果
5, 試驗(yàn)連續(xù)進(jìn)行,如中間間隔時(shí)間較長(zhǎng)(超過(guò)15分鐘),在正式試驗(yàn)前需加燒一個(gè)廢樣。
6, 試驗(yàn)完畢,應(yīng)先關(guān)閉氣泵、攪拌器,再關(guān)閉電源開(kāi)關(guān),退出微機(jī)測(cè)硫儀程序。
九、試劑和材料
1、 三氧化鎢(HG10-1129)
2、 變色硅膠:工業(yè)品
3、 氫氧化鈉(GB/T629):化學(xué)純
4、 碘化鉀(GB/T1272)
5、 溴化鉀(GB/T649)
6、 冰乙酸(GB/T676)
7、 蒸餾水
附
1、關(guān)于電解液的配制
稱(chēng)取5克碘化鉀,5克溴化鉀,溶于250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(zhǎng)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(chēng)量前,應(yīng)盡可能的將試樣瓶?jī)?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(kāi)瓶蓋用稱(chēng)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。
十 常見(jiàn)故障的排除
溫度控制類(lèi)
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(kāi)路
2:熱偶到儀器后面板的熱偶插孔連接線開(kāi)路
爐溫一直顯示室溫,而爐膛內(nèi)溫度卻很高
否
斷開(kāi)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(guò)以下4個(gè)指示燈的顯示方便解決。
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