碳硫分析仪的工作原理

碳硫分析仪是具备世界领先水平的高科技产品,在对碳硫元素进行定量分析时具有很高的准确性和宽广的测量范围。碳硫分析仪在测定碳硫含量时,常用钨粒作为助溶剂,来进一步提高分析仪的测定结果。操作员在进行碳硫含量测定时应该理解分析仪的工作原理,从而减少操作过程中不必要的失误,使碳硫分析仪处于最佳工作状态。以下将对碳硫分析仪的工作原理进行简要介绍。

首先要净化氧气,然后导入电阻炉或高频炉,样品需要在燃烧炉高温的条件下进行通氧氧化,使得样品中的碳和硫氧化为二氧化碳、一氧化碳和二氧化硫,所生成的氧化物通过除尘和除水净化装置后被氧气载入到硫检测池测定硫。此后,将混合着二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫和氧气的气体一并进入到加热的催化剂炉中。在催化剂炉中将一氧化碳催化转换二氧化碳,二氧化硫催化转换为三氧化硫。这种混合气体进入到除硫试剂管后,导入碳检测池测定碳含量。钨粒作为优质的添加剂,在分析仪卢内的温度650℃时会有利于二氧化碳和二氧化硫的释放,使其充分反应,提高测定结果准确度。

残余气体将由分析器排放到室外。主机的液晶显示屏上会以%C和%S的形式显示碳和硫的分析结果,并且会将数据并储存在计算机里,这样可以方便查找数据和打印测定结果。

碳硫分析仪

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碳硫分析仪的维护

在对钢铁材料中的碳硫元素作定量分析时,主要运用的仪器就是碳硫分析仪。它是一种常用的分析仪器,还适用于工业产品高温,低温的可靠性试验。而钨粒在碳硫分析中是不可缺少的助熔剂。钨粒的助熔效果可以提高碳硫分析仪的准确性。但是由于碳硫分析仪器在长时间的工作下会积累很多的沉积物,这样就会降低测定结果的稳定性。因此,使用者应该随时检查碳硫分析仪器的工作状态,并且定期对碳硫分析仪器进行维护和保养。

以下是使用者在维护过程中需要注意的细节:1.每天清理电弧炉里的灰尘,要对炉体内和除尘器内进行仔细的清理,如果发现除尘纸有破损现象应立即更换,切记不能用餐巾纸或者其它纸代替。 2.量气筒和滴定管上面的两根电极无论在什么情况下都不能接触到,否则碳硫分析仪器的程序就不能正常运行。 3.滴定管上面的橡胶塞必须要开一个槽口来确保滴定液能加进去。 4.将硅油加在传感器上可以保护传感器避免腐蚀。 5.应该将碳硫分析仪放在平稳和干燥的地方。 6.在停止工作时要记得关闭氧气总阀和仪器电源。让仪器有休息的时间,这样不仅可以延长仪器的使用周期还能节约能源,保护环境。 7.钨粒作为分析仪器常用的助熔剂,在对钨粒的质量上应该严格把关,避免在分析过程中产生不必要的问题。 8.及时清理没有得到完全反应的钨粒残留物。

碳硫分析仪

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钨青铜和抗迟滞驱动方法工作原理

现在应用最广的是以机械串联、电学并联方式极化而成的多层压电陶瓷驱动器。当在驱动器上施加恒定压力时,其压电方程可以表示为:△L-Nd33V。式中,N为陶瓷叠层数;d33为压电常数;V为所加的电压;△L为沿厚度方向所产生的位移。
 
图1为钨青铜系列压电陶瓷驱动器在开环控制下实际测量得到的压电陶瓷电压-位移曲线,从中可以看出,当电压从最大值开始减小时,其位移不是从上升的位移曲线返回,而是出现了较大的位移滞后,特别是在50V的控制电压下,相同输入电压对应的位移滞后已经达到0.231μm。
 
这种电压-位移间的滞后关系就是压电陶瓷驱动器的迟滞特性。这是因为,只有当材料是单晶单畴状态且处于弱电场时,d才为常数。但是对于由多晶体构成的压电陶瓷材料来说,由于其组成晶体存在着大量的电畴,当存在强电场作用时,电畴的转向运动使得d不再是常数,而成为了随电场强度E变化的函数。这样,驱动器所产生的位移量不仅与电压有关,并且还与变化的压电常数有关。当电畴处于转角为180°的状态时,当其反转时$驱动器不会产生位移滞后现象;但是当电畴处于转角为90°的状态时,当电压下降时,90°畴的反转就会使驱动器在平行或垂直于电场方向上的位移量成非线性增加,而这也就导致压电陶瓷驱动器出现电压-位移迟滞现象。
 
根据以上的原理分析可得,非180°电畴的存在直接导致了压电陶瓷迟滞特性的形成。为了改善这部分电畴的工作状态,我们考虑在控制时使驱动电压的改变不再是单一的上升或下降,而是通过在目标电压附近的高频往复振动,再达到目标电压值。这样即可以使电畴的转向不再按照单一的规律变化,而成为多次的往复转向,使它尽可能接近180°电畴的特性,从而达到降低迟滞的作用。根据以上分析,我们设计了如图2所示的“抗迟滞”驱动方式,并编写了相应的控制软件,作了大量的实验。

驱动器迟滞曲线图
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掺杂对钨铜触头性能的影响

钨铜触头又被称作钨铜触点,其是一些高压、高载荷电器断路器中的关键元件,主要是对电流起着接通和分断的作用,它的稳定性直接影响了电器整体运行的可靠性以及使用寿命。而钨铜材料是由W和Cu两相均匀分布的既不固溶又不会形成化合物的复合材料,其在具有W高密度、高熔点、高强度、优良的抗电蚀能力以及抗熔焊能力的同时,还具有Cu良好的导电导热率、可塑性极佳、易于加工等优点。不过其中最大的优势在于钨铜材料中是一种特殊的发汗热沉材料,其中的Cu在电弧高温下蒸发可吸收大量的电弧能量并有效降低电弧温度,从而达到改善使用条件和降低电蚀作用的效果。随着电网市场的飞速发展,高压开关设备逐渐向着高电压、大容量、小型化的方向发展,而相应的断路器容量也就不断增大,灭弧室空间逐渐缩小,这就使得触头单位面积上所承担的负荷增大,对钨铜触头材料性能有了更高的要求。

以W80-Cu20钨铜触头为例,分别添加0.3%B硼,2.0%Nb铌,1.5%Ce铈,利用高速摄影捕捉不用钨铜触头材料在高电压与大电流共同作用下的引弧、燃弧以及灭弧的过程,并计算各个阶段所消耗的时间,同时利用示波器记录放电时的截流值。通过观察可以发现添加了B和Nb元素的钨铜触头起弧时间约为未添加任何元素的W80-Cu20触头的1.5倍。此外,未掺杂元素的钨铜触头稳定燃烧时,弧根宽度较小、等离子云体积最小,颜色最深,这就说明了其电弧等离子云电子密度大而使得电离层温度升高;而掺杂其他元素的触头材料的弧根宽度较大,铺散面积大,电子的运动区域也较大,说明了掺杂元素可以起到分散电弧的作用。综上所述,掺杂元素的钨铜触头形弧时间更长,截流值较小,其能有效分散电弧,使其能量分散。

之后再进行抗电弧烧蚀试验,在惰性气体保护下进行氩弧焊、等离子切割,期间选取同样的工作电压和电流,每隔一定时间对触头的烧蚀质量损失进行称量,并采用扫描电镜对烧蚀后表面形貌进行观察。通过数据分析可以发现未添加任何组元的钨铜触头的烧蚀量最大,而掺杂一定比例的不同组元的触头烧蚀量都有明显的减少。这是由于未添加元素的钨铜触头,电击穿发生在富Cu区,电弧在该区域聚集并发生局部溶化,从而引起铜液的飞溅;而加入B和Nb元素后改善了铜相的分布,使铜相分布细小而均匀,在燃弧过程中电弧不会发生在富Cu区,而是均匀分布在材料表面,从而有效避免了电弧能量集中、局部烧蚀而导致触头材料的失效。另外,NB与W还能形成连续固溶体,起到固溶强化的作用,从而提高W在高温下的强度,且W-Nb合金在所有钨基合金中具有最好的强度、塑性配合和抗氧化性能。

钨铜触头

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TiO2——硅铝纤维纸复合载体三氧化钨脱硝催化剂

硅铝纤维纸目前,广泛使用的SCR脱硝催化剂为五氧化二钒-三氧化钨-二氧化钛基整体式脱硝催化剂,其中,二氧化钛为载体;五氧化二钒为主要活性成分;三氧化钨在其中起到增强催化剂酸性、扩大SCR脱硝反应的温度窗口、抑制锐钛矿向金红石转化、减少二氧化硫向三氧化硫转化、提高催化剂抗中毒能力等作用。
 
文章介绍一种以二氧化钛——硅铝纤维纸为复合载体制备新型三氧化钨脱硝催化剂的方法。其制备方法为:
1. 选取硅铝纤维纸、工业级锐钛矿型二氧化钛为原料,首先制备二氧化钛料浆(其中添加助剂氨稳定型30%硅溶胶),并使之形成圆柱形;
2. 在100°C下干燥1小时,进行分段煅烧(在100°C、200°C、300°C、500°C分别保温1小时),制得催化剂载体;
3. 采用湿式浸渍法制备三氧化钨脱硝催化剂,其中偏矾酸铵质量分数为1%~5%、钨酸铵质量分数为5%~15%,钼酸铵质量分数为0%~5%;
4. 将催化剂置于100°C干燥1小时,进行分段煅烧(在100°C、200°C、300°C、500°C分别保温1小时),制得三氧化钨SCR脱硝催化剂。
 
实验表明以二氧化钛——硅铝纤维纸为复合载体的SCR脱硝催化剂,在煅烧温度为500°C,载体和催化剂均能保持较好的多孔结构,同时锐钛矿二氧化钛未金红石化;另外,当催化剂活性成分五氧化二钒、三氧化钨、三氧化钼质量分数分别为3%、7%、4%的时候,脱硝效率高达92%。
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