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快速自動測氫儀的工作原理
作者:    發布于:2022-05-25 08:44:05    文字:【】【】【

1、分析原理:

煤樣在800℃高溫條件下凈化過的氧氣流中燃燒分解,使氫轉化為水,碳轉化為二氧化碳,反應式如下:

將燃燒生成的水和二氧化碳在氧氣流的吹動下通過涂有五氧化二磷的鉑內壁式電解池,在無水份氣體通過時,電解池內阻近無窮大,正負極之間呈開路狀態無電流通過,當含有水分的氣體通過電解池時,水分立即被五氧化二磷吸收,生成偏磷酸,方程式如下:

這時電解池內阻減小,流過電解池的電流逐漸增大,通過電解產生反應如下:

流過電解池最大電流不得小于500mA。隨著電解的進行,偏磷酸越來越少,電解電流也隨之下降,降到終點電流(60mA)時,表示電解已結束,測得電解過程中所消耗的電量,應用法拉弟定律,可計算出被測物質的質量W。

式中:F:為法拉弟定律常數數值為96487庫侖;

M:為被測物質的摩爾質量數;

n: 為參加電極反應物質的電子轉移數;

i:為電解電流;

t: 為電解時間。

由于該儀器以法拉弟定律為設計原理依據,利用庫侖積分儀,采用定量量化技術和微機控制等先進技術,可直接顯示氫的質量毫克數,打印機打印出三種氫值,若試樣重為G(mg),可按下式計算出各種氫值的百分含量:

               式中:W:儀器氫顯示數;(mg)

G:  試樣重量;(mg)

Mad:分析煤樣的水分值;%

0. 1119:將水折算成氫的系數

水被電解池吸收后,二氧化碳用吸收劑堿石棉吸收生成碳酸鈉和水,其反應如下:

然后根據吸收劑增重計算出碳分析基Cad和干基Cd的百分含量如下式:

 

式中::為吸收二氧化碳的U形管增重,(mg(一級加二級);即(吸后重-吸前重)+(吸后重—吸前重);

Mad:分析煤樣的水分值%;

G:為試樣重量;(mg)

0.   2729:為二氧化碳折算成碳的系數;

2、程序控制原理

本儀器全過程采用微機控制,儀器接通電源后,通過鍵盤,鍵入日期、試樣重量和氫空白值及分析試樣的水分值,按一下測氫鍵,需測碳時按測碳鍵,電機正轉,帶動送樣棒向前推進試樣,推進到300℃處時,送樣機構碰動微動開關,這一信號送入計算機,微機使電機停轉,并延時30秒,然后進到500℃處,送樣機構又碰到另一個微動開關,該信號送入計算機,微機使電機停轉,并延時2分鐘,然后計算機發出信號,使電機正轉帶動送樣棒繼續向前推進試樣,推進到800℃處,送樣機構又碰到另一微動開關,該信號送入計算機,微機使電機停轉,并延時10分鐘,然后發出信號,使電機反轉,帶動送樣棒將盛放試樣的石英舟拉出到原來的位置后,電機停轉,報警器報警提示,以表示測試的全過程結束,打印機打印出測試數據。

 
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