1、HORIBA 公司 EMIA 一 20 系列高频红外碳硫仪故障分析与排除罗 文(安徽马鞍山钢铁股份有限公 司技术中心，马鞍 山市 243000)摘 要 本文简单介 绍了 HORIBA 公司 EMIA 一 20 系列 高频红外碳硫仪 的工作原理 ，详细介 绍一些典 型故障的处理过程 ，总结维修的思路和方法。关键词 高频红 外碳硫仪 ；气路 ；故障检修中图分类号 TH744、4TroubleshootingoftheHORIBAEMIA 一 2OSeriesHighFrequencyInfraredCarbon-SulphurDeterminatorLuoWen(Technologycentreo
2、fMaanshanIron SteelCoLtd ，maallshall，243000，China)Abstract InthearticletheoperationalprincipleoftheHORIBAEMIA 一 20 serieshighfrequencyinfraredCarbonSulphurDeterminatorisbrielfydescribed，thesolutionsofsometypicalproblemsarediscussedindetails，and somemaintenanceideasandmethodsareconcludedKeywords high
3、rfequencyinrfaredCarbonSulphurdetector；Gaslfow ；troubleshootingEMIA 一 20 系列高频红外碳硫仪是 日本 HORIBA公司研制生产的新一代气体分析仪，用于对金属或无机物 中所含碳及硫 的成分以熔融析 出用红外 法进行定量分析 ，广泛应用于冶金行业生产 与科研 ，本文针对该仪器的典型故障检修做了具体总结和分析。2 工 作 原理仪器主要包括高频炉加热系统 、载气与动力气系统、检测系统 、结果处理系统。高频 炉加热原理是 由升压变压器 ，经整流 ，再以电感 电容振荡 ，产生高频 电源送入感应线 圈，在线圈 中形成高频交变 电磁场，使
4、试样产生涡流热效应 ，在富氧气氛下燃烧产生 CO， 、SO ，其对特定波长红外能遵循 比尔定律选择性吸收 ，半导体检测元件检测红外线吸收前后能量变化并产生输出信号 ，经前置放 大、A D 转换 、线性化、积分斜率 、重量空白校正补偿 后给出分析结果 ，工作原理框图 几儿图 1收稿 日期：20070514作者简介 ：罗文 ，工程师 ，主要从 事仪器维修与管理现代科 学仪器 2007 5一图 1 工作原理框图3 典型故 障检修31 气路 系统故障311 气 路 系统 流程 与维护EMIA 一 20 系列高频红外碳硫仪气路系统分为载气与动力气两部分 ，动力气部分故障主要集中在炉头气缸活塞压力 ，自动
5、清扫及送样部分 ，较易发生在 自动清扫气缸及两接头处 ，因经常动作使 自动清扫气缸漏气 ，如发现动力气消耗 比平 时加快 ，还应即时处理自动清扫气缸密封情况。载气系统是贯穿仪器流程始终的重要组成部分 ，是仪器重点故障源 ，在这里重点分析载气部分维护与故障检修方法 ，利用仪器软件中维护计数画面加强仪器 日常的维护管理是减少故障发生的最有效途径。137维普资讯 http:/ http:/ 第六图书馆第六图书馆 EMIA 一 20 系列载气 (03MPa 氧气 )首先经过人 口处的净化装置，净化装置主要是一个加热至 700的催化炉精制器 ，内装有载气净化试剂，一般无需更换 ，但因经长期高温吹扫后，易
6、粉化 ，所 以应注意观察 ，定期添加或更换 ，它可将一般纯度 996氧气中可能残存的若干容积的甲烷(CH )氧化成 CO：及 H 0，然后用试剂管中的碱石棉及干燥剂 (CS820)予以吸收驱除 ，干燥剂高氯酸镁如有结块 ，碱石棉变 白色必须更换 ，经净化后的氧气分支一路经气标 阀送往炉子上方 的氧枪 ，氧枪流保持不变 ，导向式样助燃 ，清炉头时必须通氧枪 以免燃烧物堵塞。另一路经压力调 节后送往炉子下方形成燃烧区压力 ，燃烧后 的载气经金属过滤网和装有石英棉的过滤管滤除灰尘 ，石英棉视其脏物程度予 以更换 ，金属过滤网应定期经超声波清洗 ，然后经装有过氯酸镁的过滤管相应去除水份及颗粒状物质 ，
7、载气由装在恒温室内的 自动流量控制器进行调节，然后通过 SO 红外池测 s，随后送往 CO：低含量红外池(长) 及 高含量红外池 (短 )，最后由分析单元背面排出，在排出前设有一转子流量计可准确计量流量，排出口紧接的上游所设气压控制阀是为 自动检漏系统设置的 ，以下是几种典型气路故障检修方法。3、12 拖尾 故障解决拖尾问题关键要找 出在设定 的燃烧时间 内阻止比较水平回到设定值 的原因 ，检测器输出的峰值越低 ，就越不容易达到，数据就容易造成偏差 。C 和 S 均拖尾故障原因：B(间距 )校正 因子是否过大 ，如是为氧气问题 ，再观察净化管中试剂是否结块 ；难熔样品称量是否过大；助熔剂是否合
8、适 ；氧气流量是否不够 ；燃烧功率是否不够。c 拖尾故障原因：燃烧过滤网过滤器须清洗。S 拖尾故 障原 因：氧气不纯 、燃烧过滤 网过滤器须更换或干燥剂需要更换 ，部件损坏造成板 流偏低 ，CS820 还存在过滤网温度是否正常 ，如报警“LowFli terTEMP”应检查炉头过滤网温度保险及加热组件是否正 常 。313 漏气故障EMIA 一 20 系列高频红外碳硫仪设有 自动检漏系统 ，检测气路中有无漏气标准是充压后 1rain 气压的下降不超过 1kPa，则认 为合格。漏气检查应在仪器开机后已达到热稳定再进行 ，也不要在连续分析试样后做漏气检查 ，要在分析结束 10min 以上燃烧炉冷却后
9、检漏，发现漏气按提示区域重点检查燃烧炉各密封装置，试剂管及燃烧管密封 ，排灰管是否灰堵 ，排灰管电磁阀及动力气压力(035MPa)是否正常。138314 堵塞 故障化学试剂结块 ，气路受阻，会导致分析时间延长 ，分析结果偏高。可利用检查 载气漏气正常与 Level7气流是否低于 31Mmin 来判断是否 发生堵塞，如发生堵塞应重点检查气路中氧枪 、各过滤器 、节流装置、流量控制器等部件 ，由于都有较小截面，因而易被颗粒粉尘堵塞 ，造成系统压力分布失常或流量下降，使运行不正常，结果不正确。气路 管道也经常会发生堵塞 。315 污染故障气路 中燃烧 区最易污染 ，燃烧管会被熔融后飞溅出来的金属粘附
10、，燃烧管上方清扫机构 内的过滤网往往会有大量积尘 ，造成高频电磁场屏蔽 ，感应功率低 ，熔融不好 ，影响结果。燃烧头过滤器主要作用是过滤燃烧气 中粉尘 ，避免进人检测系统 ，内壁极易吸附粉尘 ，如样品中含有水分 ，在高频炉中样 品高温燃烧产生的 s0：或 SO 反应生成的亚硫酸或硫酸会腐蚀筛网材料 ，因此应经常拆卸燃 烧头，清理燃烧头各部件积尘 ，燃烧头过滤器要用超声波清洗器清洗。32 检 测系统故障在 EMIA 一 20 系列高频红外碳硫仪上检测系统包括 CO：L、COH、CO、SO 恒温红外检测器，在 Maintenance 维护界面下可观察监视信号电压参数 ，这些信号均 由 AD 转换而
11、来，碳或硫红外 池单元输 出范围是 58000 正 负 3000。321 灵敏 度 下降碳或硫红外池经长期使用灵敏度会下降，如开机2h 稳定后信号过低时 ，如报警“COoverscale”、 “CO：overscale”、 “SO2overscale”，应减少样 品重量，重新分析 ，进一步需软件调整参数 ，分别调整到 58000 左右为宜。如报警 “FaultyCO2Lzero”、 “FaultyCO2Hzero”、 “FaultyCO zero”、 “FaultySO，Lzero”，C 或 S灵敏度下 降，检查其电压值是否正常 ，再检测 EAS04信号放大板或 PREAMP 板 ；C 、S
12、灵敏度均下降，检查载气 Level2 气流是否为 31Mmin，检查试样燃烧情况后，检查红外光源是否正常 ，检查红外池决定调节气流或检查光源和清理红外检测器。针对红外检测池经常被污染影响仪器灵敏度下降故障 ，应检查氧气是否含杂质污染和石英过滤棉用量是否合适 ，还应保持仪器 内部 清洁，使仪器避免重复 污染影 响仪 器性能 。322 检测值不稳定仪器预热稳定后 ，在 Maintenance 维护界面首先检查载气是否漏气 ，其次检查 LevelO 时碳或硫红外池ModernScientificInstruments 2007 5维普资讯 http:/ http:/ 第六图书馆第六图书馆单元输出检测
13、值 58000 的参数 波动是 否在 100 以下正常范围内，再检查载气 Level2 气流是否为 31Mmin，碳或硫红外池单元输出检测值波动是否在 100 以下正常范围内，进而检查光源 电压 ，切光马达及切光 片是否正常 ，决定调节气流或检查光源和清理红外检测器 ，最后检查红外池恒温温度是否正常 (55)，如报警 “Low ovenTEMP”应检 查 红外 池恒 温温 度保 险(220V10A 110)是 否正 常 ，如 报警 “HigherovenTEMP”应检查仪器内相关冷却风扇是否正常。33 炉盖故障此类仪器炉盖因设计原因，常发生炉盖合不上 ，报警“FURUnabletoclose”
14、导致高频炉无法工作 ，在Maintenance 维护机械检查 画面下 ，单击 CY1，LS21A应为 ON，如为 OFF 说 明信号断路 。究其原因为炉盖上升是用磁铁吸附 向上 的，容易滑脱 ，可用橡皮或木(上接 136 页 )庆功会对实验室来讲是一种重要的激励手段 ，也可以作为 LIMS 项 目的重要里程碑看待。6 结 论LIMS 项 目的实施是涉及 实验室方方面面的一个系统工程 ，需要用项 目管理的方法来指导实施 。LIMS的实施是 LIMS 实施方与实验室共 同完成 的项 目，具有典型的项 目管理特征 ，不管是哪一方都需要按照项目管理的指导思想进行项 目实施，LIMS 由于他所 代表的整
15、合理念与管理流程 ，在项 目实施过程中更需要有一套正确的指导思想进行指导实施 。在项 目实施现代科学仪器 2007 5塞顶住炉盖边缘，使炉盖 与气缸结合紧密，基本解决该类故障，但要求试样摆放正确 ，否则易损坏燃烧管。如报警“Furnacecoveropening” 应检查 上炉盖微动开关 是否开 合正 常；当 CY1 在 ON 位置 ，如 报警“FaultyHFcontrolpower”和“Faultyfurnacecover”应检查高频炉下滑动炉盖微动开关是否开合正常。4 结束语对进 口仪器 的维 护维修技术 消化 、吸收、掌握是一 个学习和渐进完善 的过程 ，需要化学 、物理 、机械、电子、电气等知识综合运用。本文是对 HORIBA 公司EMIA 一 20 系列高频红外碳硫仪 的典型故障检修进行分析与总结 ，其维修思路与方法适用其他该类进 口大型仪器的故障检修 。过程中要遵循项 目生命周期理论 ，结合实验室 自身实际情况 ，充分运用项 目管理 的方法 ，严格控制项 目进度 ，及时预测并规避项 目风险。总之 ，LIMS 的实施是实验室 一场关 于管理思想和管理技术 的革命 。因此 ，为了我们更好地掌握和使用这一实验 室革命性 的管理工具 ，很 有必要对 LIMS实施过程中的难点及对策有一个深入 的研究 和清醒的认识 。参考文献1
