Анализатор азота и водорода NH-836

Анализатор NH-836 производства компании LECO (США) одновременно определяет наличие и количество азота и водорода в образцах методом их плавления в атмосфере инертного газа.

Диапазон концентраций, доступных для определения анализатором NH-836, в 1 грамме образца:

• азот – от 0,05 ppm до 3 % с погрешностью ±0,025 ppm или ±0,3 % (в расчет берется большая величина);
• водород – от 0,1 ppm до 2500 ppm с погрешностью ±0,05 ppm или ±2 % (в расчет берется большая величина).

Проверка может проводиться для различных черных, цветных, тугоплавких металлов и сплавов и неорганических материалов, в том числе нитридов.

Анализатор LECO NH-836 состоит из:

– импульсной печи с графитовым тиглем,

– системы анализа полученных от плавления газов,

– системы охлаждения,

– системы управления.

Система анализа химического состава полученных от плавления газов (газоанализатор), в свою очередь, состоит из:

– недисперсионных ИК-ячеек (NDIR) с детекторами,

– реагента-окислителя,

– фильтра-улавливателя отработанных газов,

– системы компенсации потока газов,

– детектора теплопроводности.

Принцип действия анализатора:

1. Из массы исследуемого материала отбирается и предварительно взвешивается на высокоточных электронных весах 1 грамм образца.
2. Отобранная проба размещается в графитовом тигле печи, нагревается и плавится.
3. В процессе плавления из вещества выделяется смесь газов, содержащая водород (H₂) и азот (N₂) для дальнейшего анализа химического состава.
4. Смесь газов из печи в потоке инертного газа-носителя (гелия или аргона) через регулятор массового расхода поступает в газоанализатор.
5. Смесь газов проходит через нагретый реагент (оксид меди), где происходит процесс окисления H₂ до H₂O.
6. На следующем этапе анализа соответствующие NDIR-ячейки определяют количество H₂O.
7. Затем смесь газов проходит фильтрацию через:

   – LECOSORB, который убирает примесь СО₂,

   – ангидрон, который убирает H₂O,

   – финальный фильтр OMI^®, который одновременно удаляет мельчайшие примеси кислорода, водяного пара, CO, CO₂, большинство соединений серы, большинство соединений галогенов, спиртов и фенолов до уровня менее 10 частей на миллион. В потоке остается смесь газа-носителя и азота.

8. Объем очищенного после фильтрации газа-носителя восполняется запатентованной системой динамической компенсации потока (DFC), чтобы максимально точно посчитать азот.
9. Азот в потоке инертного газа поступает в детектор теплопроводности (TC).

Таким образом водород определяется по парам воды, а азот – в чистом виде по теплопроводности.

Возможность измерения массы вещества методом инфракрасной спектроскопии обусловлена тем, что диоксид водорода поглощает ИК-излучение определенной длины волны.

При прохождении газов через ИК-ячейку, ее энергия излучения уменьшается под воздействием H₂O. Высокочувствительные детекторы фиксируют изменение ИК-энергии ячейки и таким образом определяют количество H₂O для последующего вычисления количества водорода.

Возможность измерения количества азота по теплопроводности основана на том, что у азота и газа-носителя эта теплопроводность разная. В состав TC-детектора входят нити сопротивления, подключенные по мостовой схеме. При попадании азота в поток газа-носителя теплоотдача от нитей меняется, датчик измеряет разбаланс в мостовой схеме и таким образом вычисляется количество азота.

Обработка полученной от детекторов информации и вычисление итоговых значений количества газов происходит в цифровом блоке управления со специализированным ПО Cornerstone^TM, встроенном в анализатор LECO NH-836.

В зависимости от комплектации анализатора, доступ к ПО может быть реализован с встроенной в прибор сенсорной панели и/или с ПК.

С помощью ПО Cornerstone^TM пользователь может проводить:

– настройку испытаний,

– анализ и хранение полученных данных,

– диагностику оборудования,

– мониторинг испытания и температуру окружающей среды в режиме реального времени,

– инструментальную настройку.

Для обеспечения точности анализа NH-836 предварительно калибруется с помощью соответствующих государственных стандартных образцов (ГСО), вручную, по газовой дозе, а также проводятся оценочные замеры чистого газа-носителя (гелия или аргона), чтобы сократить влияние девиации прибора.

Стандартное время анализа одного образца – 100 секунд.

Электропитание анализатора LECO NH-836 осуществляется от однофазной сети переменного тока напряжением 230±10% В, частотой 50 Гц. Потребляемая мощность индукционной печи – 7500 Вт.

Преимущества использования анализатора азота и водорода NH-836

– Запатентованная система детекторов обеспечивает быстрые, точные, повторимые измерения водорода и азота одновременно. При этом для проведения анализа необходим один образец и один тигель и не требуется замена газа-носителя.

– В газоанализаторе используются современные высокотехнологичные ИК-ячейки, которые отличаются:

• термостатической конструкцией для защиты от перепадов температуры окружающей среды;
• эффективной системой управления излучающим и детектирующим элементами, которая обеспечивает долгую стабильную работу ИК-элемента и высокую точность анализа химического состава металлов, сплавов и других неорганических веществ;
• универсальными детекторами, которые определяют диоксид водорода, обеспечивая максимальную точность анализа в широком диапазоне концентраций.

– Система трехступенчатой очистки газа-носителя от примесей паров воды, кислорода, оксида и диоксида углерода для максимальной точности анализа.

При этом быстросъемный газовый фильтр финальной очистки оборудован обходным клапаном.

– Стабильная и точная работа детектора теплообмена обеспечивается дополнительной очисткой газа-носителя фильтром OMI и системой компенсации его потока.

– Производительная импульсная печь имеет усовершенствованную конструкцию электродов, повышающую теплообмен, для интенсивного охлаждения и стабильной работы прибора, а также оборудована светодиодным кольцом для освещения рабочей зоны.

– Конструкция загрузочного устройства гибридного типа упрощает обслуживание прибора и позволяет анализировать образцы практически любой формы.

– Эффективная встроенная система охлаждения:

• включает в себя два вентилятора постоянного тока, которые обеспечивают стабильное охлаждение независимо от перепадов сетевого напряжения и частоты;
• может быть организована по системе «жидкость-воздух»/«жидкость-жидкость» или в виде комбинации этих двух вариантов;
• уменьшает либо полностью устраняет необходимость внешнего охлаждения.

– Эргономичный дизайн и надежная конструкция анализатора обеспечивают его длительную и комфортную эксплуатацию:

• большая интуитивно понятная сенсорная панель управления на регулируемой шестиосевой штанге может быть расположена наиболее удобным для оператора образом;
• небольшое количество соединений в газовом тракте минимизирует случаи поломок, утечек или обрывов.

– Функциональное и удобное в использовании ПО Cornerstone^TM предоставляет пользователю возможность вводить все настройки, управлять анализами, проводить диагностику оборудования, формировать отчеты, архивировать данные с одной сенсорной панели управления.

Оптимизированная на основе многочисленных пользовательских отзывов структура программы обеспечивает высокую производительность анализатора:

• различные панели инструментов с ползунками и выпадающим меню позволяет пользователю быстро добраться до нужной функции,
• возможность группировки выборочных данных и создание их копий упрощает ввод информации,
• автоматическое вычисление статистических данных устраняет необходимость в их дополнительной обработке оператором,
• подробное цифровое руководство по эксплуатации, анимированные инструкции по техническому обслуживанию, фотоиллюстрации и снимки экрана позволяют оператору быстро разобраться в работе прибора без обращения в сервисные службы.

Кроме этого, ПО Cornerstone^TM имеет функцию мониторинга окружающей среды в режиме реального времени, представляя информацию оператору в виде наглядных анимированных схем.

– Гибкая конструкция LECO NH-836 позволяет конфигурировать его под индивидуальные условия пользователя:

• модель с вынесенным сенсорным экраном в отдельно стоящую панель,
• модель с бесконтактным интерфейсом,
• модель, где импульсная печь вынесена в перчаточный бокс – герметичный контейнер, который предназначен для эксплуатации оборудования в отдельной контролируемой атмосфере, в том числе в радиоактивных условиях.

Оформить заявку на нестандартную конфигурацию анализатора можно у наших менеджеров.

– Для повышения скорости работы и удобства эксплуатации для анализатора также доступны опции:

• встроенная система автоочистки для минимизации времени на подготовку анализатора к работе,
• автоматический загрузчик проб (автосэмплер), на 20 штук, который позволяет анализатору работать непрерывно несколько часов,

• рециркуляторный охладитель и теплообменник типа «жидкость-жидкость» для поддержания рабочей температуры прибора при интенсивной эксплуатации,
• стабилизатор электроэнергии,
• корпус со звукоизоляцией для комфортной работы персонала в лаборатории,
• балансировочный комплект с интерфейсом.

Анализатор LECO NH-836 – точный, надежный, гибкий и производительный прибор для одновременного определения азота и водорода в металлических образцах различных форм методом плавления в потоке инертного газа. Он позволяет проводить высокочувствительные стабильные повторяемые анализы химического состава газообразующих примесей в металлах, сплавах и других неорганических веществах от ppm и долей ppm.

LECO NH-836 может применяться в металлургической, угольной, энергетической, горнодобывающей, авиационной, атомной отраслях и в лабораториях НИИ.