荧光硫测定仪

一、KHYGS-3000型荧光硫测定仪概述

KHYGS-3000型荧光硫测定仪是采用紫外荧光法原理与计算机控制技术相结合研制开发的新一代测定液体、固体、气体物料中硫元素含量的分析系统。仪器采用新型电子元件设计的微电流放大器和微机控制数据采集与处理及紫外荧光分析系统构成。该仪器具有灵敏度高，噪音低，线性范围宽、抗干扰能力强以及操作简便、性能稳定等优点，广泛应用于石油、化工、电力、环保及其它相关领域的科研单位和生产单位，是目前国内最先进的紫外荧光定硫分析系统。

KHYGS-3000型荧光硫测定仪主要由主机（数据采集、控制系统）、裂解炉、自动进样器、计算机（含操作软件）、打印机等部件组成。

二、KHYGS-3000型荧光硫测定仪工作原理

KHYGS-3000型荧光硫测定仪采用紫外荧光法测定原理。试样直接进入裂解管或进样舟中，由进样器将试样送至高温燃烧管，在富氧条件中，硫被氧化成二氧化硫（SO₂）；试样燃烧生成的气体在除去水后被紫外光照射，二氧化硫吸收紫外光的能量转变为激发态的二氧化硫（SO₂^*），当激发态的二氧化硫返回到稳定态的二氧化硫时发射荧光，并由光电倍增管按特定波长检测接收，发射的荧光对于硫来讲完全是特定的并且与原样品中的硫含量成正比。再经微电流放大器放大，计算和数据处理，即可转换为与光强度成正比的电信号。

使用该仪器对样品进行分析时，首先用硫的标准样品作出相应的标准曲线，调用相应的标准曲线进行样品分析，就可测出未知样品中的硫含量。

警告：接触过量的紫外光有害健康，试验者必须避免直接照射紫外光以及次级或散射的辐射光对身体各部位，尤其是眼睛的危害。

KHYGS-3000型荧光硫测定仪的工作原理及气路流向

三、KHYGS-3000型荧光硫测定仪技术参数

3.1、测试方法：紫外荧光法

3.2、可测样品状态：固体、液体、气体,。
3.3、测量范围：1.0mg/L～10000mg/L (液体)

3.4、温度范围及控温精度：室温～1200℃  0.5%±1℃
3.5、PMT高压范围：DC400V～700V,根据测量试样浓度的高低，通过操作系统设置所需值。
3.6、电源:220V±22V，50Hz±1Hz

3.7、功率：≤3KW

3.8、外形尺寸：550㎜×500㎜×400㎜

3.9、重量：40Kg

3.10、重复性误差： 1.0mg/L，±0.2mg/L
　　　　　　   　　1.0mg/L＜X≤100mg/L，Cv≤10%
　　　　　　　   　100mg/L＜X≤10000mg/L，Cv≤5%

四、KHYGS-3000型荧光硫测定仪仪器组成及结构

KHYGS-3000型荧光硫测定仪由计算机系统（含操作软件）、打印机、主机（含温度控制器）、进样器等的四大部分组成，系统组成图如图1.1

4.1主机及温度流量控制器

主机可进行数据信号采集、放大、后面板有电源插座、接地线柱、风扇和232串行口。温度流量控制器由一高温裂解炉及相应的控制电路和气体流量控制装置组成。前面板上包括电平显示、控温表头、裂解氧、进口氧和氩气三个流量计及其相对应的控制气体流量大小的针形阀；同时后面板上还包括氩气、氧气的进气口、电源、保险丝座、进出口水嘴和风扇。

4.2液体进样器

液体进样器由单片机控制步进电机来带动丝杆推动进样针的前进和后退.当进样(按前进键)完毕后，丝杆自动后退，通过调节两组拨盘开关来设定丝杆的进程和速度。进程和速度可根据具体要求进行设定。KHYGS-3000型荧光硫测定仪可实现液体进样器的自动进样。

4.3气体进样器

气体进样器是在一室温度下将样品完全汽化，使气体样品汽化后进入定量管，并在载气的带动下进入裂解管。

气体进样器按以下步骤操作：

⑴.打开气体进样器的电源开关。

⑵.将温控仪拨至设定，调节设定旋钮，一般温度预定为60℃～120℃左右。

⑶.将温控仪拨至测量，气体膨胀室加热至预定温度，至少需稳定20分钟才能达到平衡。

⑷.以顺时针和逆时针方向反复转动平面六通阀几次，以确保阀门开.关灵活。

⑸把六通阀转动至取样位置，用样品气吹扫六通阀至少15秒以上方可进样。

⑹.把六通阀快速转至进样位置。

⑺.如需连续测量则重复⑸、⑹两个步骤，否则关闭样品气，结束测量。

4.4、固体进样器：

对于固体和高沸点的粘稠液体试样不适宜用注射器进样时，可使用带样品进样舟的固体进样器。进样时先利用推动棒将样品送到裂解管预热部位，待5秒左右，再将进样舟推至加热部位让样品进行裂解，裂解产物由载气带入石英管。然后将进样舟拖出裂解管入口附近冷却，再进行第二次样品测定。

4.5、膜式干燥器

       试样经过高温裂解管燃烧的产物经过膜式干燥器，以除去进入检测器前反应产物中的水蒸气，见图4.6。

     友情提醒：为保证膜式干燥器的脱水效果，建议两次进样之间需间隔2分钟左右。

4.6石英裂解管

4.6.2重质油石英裂解管

五、KHYGS-3000型荧光硫测定仪仪器的安装

5．1安装环境及用户自备材料

5.1.1、环境温度：5℃ ～ 35℃；

5.1.2、相对湿度：≤85%；

5.1.3、周围应避免温度的急剧变化和阳光的直射；

5.1.4、周围无强烈振动、灰尘、腐蚀性气体、强电场或强磁场干扰；

5.1.5、电源：交流电压：220V±22V、50Hz±1Hz，功率：≥3KW。最好能配备功率大于500W的UPS（供给计算机和测定仪主机控制部分）；

5.1.6、仪器主机与温控电源需分相，安装应避免同大功率高频电子设备接在同一电源上；

5.1.7、仪器安装应有良好的地线，其对地电阻应小于5Ω；

5.1.8、高纯氧气:纯度≥99.995%；含水量≤5ppm，另备一氧气减压阀。

5.1.9、高纯氩气:纯度≥99.995%；含水量≤5ppm，另备一氩气减压阀。

5.1.10、气路的连接管线应使用清洁、干燥的Ф3聚四氟乙烯管或不锈钢管；

5.1.11、备有合适的工作台面，以便放置仪器，需700mm（宽）X2000mm（长）

注意：为使分析系统长期稳定的工作，建议使用空调房间。

5.2仪器的安装位置

1——计算机                      2——显示器

3——液体进样器                  4——主机及温控

注：此安装位置便于单人操作该仪器

5.3安装注意事项

5.3.1、主机电源和温控、进样器电源要分相，防止干扰。

5.3.2、KHYGS-3000型系统的裂解炉工作温度在1000°C 以上，可以视为一个引火源。仪器必须安装在无可燃性气体存在的环境中。

5.3.3、在连接好各路气体管线、打开气瓶以后方可打开电源。  

5.3.4、通风不畅可能导致仪器器件的过热和对系统的部件损害。

5.3.5、在分析易挥发性样品或可燃性气体（比如液化石油气，烃类气体）时，必须保证样品被引入分析系统之前空气的畅通，否则整个分析系统应该被放置在通风橱内。

5.4气路的安装及泄露检查

根据图正确地连接各气路管线。

所有的气源（载气和氧气）都应通过洁净干燥的铜或不锈钢管线来输送。这些管线都应经过仔细的冲洗和干燥以确保气体不受污染。清洗新管线时，先用三氯甲烷或三氯乙烷，然后用甲醇或丙酮，最后用空气干燥。能够溶解油或油脂的其他溶剂也可使用。所有溶剂都应是试剂级或质量更好的溶剂。          

所有的气源都应是高纯气体，其纯度必须达到系统规定的要求。每一个钢瓶都需配备一个两级压力调节器，以使将气瓶压力降到所要求的工作压力。连接好所有的气体接头以后，应仔细检查系统有无泄漏，确保气路系统的完好性。

5.4.1气源泄漏检查：

先切断主机、温控器的电源。打开气瓶上的主阀并将气源压力调节到4.0Pa（60psig）。

将各气源的两级压力调节器的分压控制手柄返回原位，监测分压表，10分钟之内压力应没有明显下降。如果有泄漏，应仔细检查各气路管线的接头，并找出泄漏的位置。泄漏的接头只要上紧到足以阻止泄漏即可。上得过紧会损坏套圈和接头。

注意：检测气路是否泄漏时，应注意不要弄潮湿任何电气或电子部件，否则会严重损坏部件。

5.4.2内部泄漏检查：

系统内部气体连接管线在仪器出厂前都作过仔细的检查和泄漏试验。如果系统未作任何升级改动或维修，一般不需检查泄漏。

用户在安装流量系统的有关部件（如石英裂解管）时，必须严格按照本说明书中有关章节规定的操作步骤进行。只要正确安装这些部件，一般不必检查泄露。

5.5石英裂解管的安装

裂解管由石英制成，它的作用是将样品中的有机硫样品被完全汽化并发生氧化裂解，其中的硫化物定量地转化为二氧化硫。其安装步骤如下：

5.5.1拆下主机两侧的活动挡板；

5.5.2裂解管出口端放入少量石英毛（详见图4.6），同时装上新的硅胶垫，然后用棉花沾取少量酒精或丙酮等溶剂将管外壁擦干净，以清除上面的污垢和手印；

5.5.3、小心将裂解管放入裂解炉中，使进样口处在炉子的右端；

5.5.4、将裂解氧气管线与石英管裂解氧气进口相连，载气管线与裂解管的载气进口相连；

5.5.5、用四个半圆形的保温陶瓷环（裂解管固定夹）将裂解管的左右两端固定好；

      注意：应使石英裂解管尽量与裂解炉内腔同轴，以保证管子受热均匀！

5.5.6、用磨口弯头将石英裂解管尾端与仪器内部的样品气进口相连，并用管接头夹子将接头和裂解管尾端夹紧；

注意：要保证裂解管与球型磨口接头之间不漏气！

5.5.7、将主机两侧的活动挡板装好。

六、KHYGS-3000型荧光硫测定仪仪器软件操作介绍

      打开计算机，双击界面图标出现如下欢迎界面,点击欢迎界面进入主界面,软件操作说明是根据系统主菜单的顺序介绍。

   6.1系统文件处理

6.1.1.打开标样文件：用鼠标单击“打开标样文件”图标，显示如图6.3，标样曲线的文件名由制作曲线的年、月、日和时间并加上标样的两个字母组成的14位字符, 例如:061104101109BY表示2006年11月04日10时11分09秒制作, BY表示制作的是标样曲线, 打开该文件出现如图6.4所示。

图中曲线区域内一条直线表示由数据区域内的三组不同标样的积分数据制作而成的标准曲线, 直线附近的数据表示该曲线的相关系数。

“测量参数”表示制作标准曲线的工作条件。

单击“打印”键可以打印出该标准曲线及其工作条件，以便备案保存。

按 “退出”键即可进行标准曲线的重新制作或样品分析。

6.1.2.打开样品文件：点击“打开样品文件”菜单打开需要查询的样品文件。用鼠标单击“打开样品文件”图标，显示如图6.5的样品文件名，样品文件名由14位字符组成，包括年、月、日和时间， 例如：20061104092528表示2006年11月4日09时25分28秒。

点击样品文件名，打开用鼠标点击样品序号，按“求平均”键，算出其平均值，如图所示。（注：最多可选6个样品进行求平均值）。单击图6.6的“确”，显示如图6.7所示的曲线

6.1.3、显示标样文件：已做好的标准曲线在被调用时，“显示标样文件”图标方能显现，否则点击该图标无效。在样品测量过程中需要查看或修改标准曲线中的某一参数时，此时可点击“显示标样文件”的图标后显示如图6.4所示。

6.1.4、显示样品数据(：点击该图标可查看正进行分析的数据结果。

6.1.5、保存标样文件(：标样测量结束后，点击该图标可进行标准曲线的绘制。

6.1.6、保存样品文件(：样品测量结束后，点击该图标可进行样品测量结果的保存。

6.2 系统设置

系统设置由“参数设置”、“硬件设置”、“实时状态参数设置”、“打印设置”组成，。新安装的系统软件进行试样分析前必须先进行分析参数设置。

6.2.1参数设置：

点击参数设置图标，如图6.8“测量参数”窗体所示：

测量参数包括：样品的三种状态的选择（液态、固态、气态）、样品含量的高低选择、放大量程的选择、PMT高压的设置、裂解氧、进口氧和氩气三路气体流量大小的设置、炉温、积分方式的选择设置。

A、样品状态

a、液态样品分析时，标准物质浓度单位为mg/L，样品进样体积为μl，所测样品结果单位为mg/L。

b、固态样品分析时，标准物质浓度单位为ppm或mg/kg，样品进样量为mg，所测样品结果单位为ppm或mg/kg。

c、气态样品分析时，标准物质用液体标样，浓度单位为mg/L，样品进样量为ml，所测样品结果单位为mg/m³。

B、裂解氧、进口氧及氩气流量设置

a、裂解氧流量大小一般在450～500ml/min，推荐使用480ml/min左右。

b、进口氧流量大小一般在10～100ml/min，推荐使用30 ml/min左右。

c、氩气流量大小一般在80～160ml/min，推荐使用100ml/min左右。

C、放大量程、PMT高压、高低含量选择及进样量的设置，根据实际样品浓度高低可选择不同的放大量程和设定某一高压值，推荐使用下列参数：

在实际测量时，放大量程为固定时，可以微调高压来满足测量要求，高压的变化对样品的峰形高低和其积分值有很大的影响。

D、积分时间

完成一次试样分析，基线和出峰完成走满屏所需时间。一般每次进样分析前，积分时间均需修改为40秒钟以上。

6.2.2硬件设置

点击硬件设置图标,出现图6.9“硬件控制”窗体，由串行口的选择，计算机与主机的联结状态，高压打开或关闭，荧光灯电源的开或关等组成。

6.2.3实时状态参数设置

点击图标出现图6.10所示。“实时状态参数设置”包括可输入样品分析时的原始记录编号、环境温度、环境湿度、样品名称、样品密度（g/cm³）,检验者、审核者及仪器编号等。

6.2.4打印机设置

注:在我的电脑“控制面板”中将打印机设置为“横向”打印。

6.3系统运行控制

运行控制由“平衡”、“标样测量”、“样品测量”组成。主机与计算机断开连接的情况下，“平衡”、“标样测量”、“样品测量”三图标均处隐灰状态。

主机与计算机联机正常情况下，当测量选择处于“标样测量”状态下，“平衡”和“标样测量”图标由灰变亮，见图6.13，此时可进行标准曲线的制作。“平衡”主要是在基线偏离零点时，按该键可使基线回到零点附近。当测量选择处于“样品测量”状态下，“平衡”和“样品测量”图标由灰变亮。见图6.14，此时可进行样品分析。

6.4清图形区和打印

打开样品文件后,选择所需样品文件名，再点击所需打印的样品序号让序号前出现“*”键，按“求平均”键，再按“确定”键后按打印即可。

注：查看或打印样品数据需在断机状态下进行操作。

七、KHYGS-3000型荧光硫测定仪标准曲线的制作

7.1标准样品的配制注意事项：

（1）溶质的选择：应根据未知样品中所含硫化物的大致类型选择一种或数种硫化物作为溶质，以使标样在分子结构、化学及物理性质等到方面与未知样品中的硫化物相接近。

（2）溶剂的选择：甲苯、二甲苯、异辛烷或与待分析试样中组成相似的其它溶剂。

（3）标样配制时应特别小心，所有器皿必须清洗干净，从而减少秤量误差。标样配制时就尽量做到准确无误，保证标样的标准化。

（4）标样配制好后应妥善保存。溶质和溶剂为挥发性物质的标样就保存在低温冷藏箱中，以延长其使用寿命。各种标样均有一定的使用期限，一般不超过壹年，低温保存；过期应作废并重新配制。

建议使用石科院的标准样品

7.2标准曲线的制作步骤

按使用说明书将整套仪器的水、电、气、地线连接好，检查有无漏水、漏电或漏气，确保正确无误后再按以下步骤开机。

7.2.1打开仪器温控、风扇开关，让裂解炉升温，裂解炉温度设计为1050℃，仪器在出厂前已设计好了，一般情况下不要重新设计，以防温度失控。如遇某些特殊样品可适当提高温度，炉温应尽量不超过1100℃。如需改变温度设定请按照控制器的使用说明书进行操作。

7.2.2 气体流量选择

①裂解氧气流量：裂解氧流量的大小直接影响到样品的氧化裂解反应，关系到样品中硫化物转化为二氧化硫的转化率。分析时需使裂解氧过量，以保证样品能充分燃烧，裂解管内不积炭；同时流量也不能过大，否则不利于硫化物转化为二氧化硫的反应，使样品气中二氧化硫的荧光发射强度降低。裂解氧流量一般调至450～500ml/min，推荐使用480ml/min左右。

②进口氧气流量：一般样品分析时调至10～100ml/min，推荐使用30ml/min左右。

③载气氩气流量：将汽化后的样品带进裂解管内，使样品进行氧化裂解反应，为使样品能平稳有效地吹进，可选用80～160ml/min范围内的流量值，实际分析过程中，用户可根据样品中硫含量的高低、进样量的大小及裂解氧流量的大小等因素选用合适的氩气流量，推荐使用100ml/min左右。

7.2.3 打开计算机和温控、风扇、放大电源，点击“YHTS-2000型荧光硫测定仪”图标出现图6.9。分别进行联机操作，将“高压状态”、“荧光灯电源”由“关”点击至“开”状态，如图7.1再按“确定”后，主机相应的继电器工作，开始走基线如图7.2。

同时在“参数设置”窗体中选择调整好各参数，并将积分时间改至50秒左右后，再按“平衡”键。

九、简易操作规程

开机顺序

1、连接检查好各气路、电源线和各连接线。

2、打开高纯氧和高纯氩总阀，分压调至0.2～0.3MP，并调节针形阀至规定流量。

3、打开温控、风扇和主机电源，让温控升至设定值（正常：1050℃）

注意：有冷却水的需打开冷却水。

4、打开荧光硫执行程序，联机，开高压和荧光灯，让紫外荧光灯稳定30分钟以上。

5、调出相应标准曲线或重新做标准曲线。

6、打开进样器开关，选择与样品浓度相近的标样进行单点校正，如发现略有偏差，可通过改变高压来调整。

7、进行样品分析，数据保存和打印。

关机顺序

1、断开联机，关闭高压和荧光灯，退出系统软件和关闭计算机

2、关闭温控、放大和进样器开关，让炉温降温。

3、主机关闭后，让气吹扫石英管及气路通道15分钟后再关闭气源总压阀。

4、待炉温降至200～300℃时可关闭风扇开关或冷却水。

十、仪器的日常维护与保养

仪器的日常维护与保养

1、系统长期使用，气路连接处可能会出现漏气或堵气现象，用户应对整个气路做不定期检查。

    2、用户应经常查看裂解管出口端以及入反应室前的气路管线是否有积炭现象，如裂解管出口处有积炭，可通过高温通入氧气条件下将石英管右端拉出炉膛，让石英管出口端拉进炉膛，燃烧清除，若管线有积炭，则及时更换，磨口弯头发黑可用铬酸洗液浸泡或用棉球擦洗干净，否则易出现数据不稳定，重复性差。

   3、进样前，操作员必须检查石英管上硅胶垫是否漏气，否则必须更换。

4、进样前，操作员必须检查石英管出口与磨口弯头是否联接正常。

5、定期检查裂解管的使用情况，如裂解管的管壁变得发白或粗糙，且数据不稳，应进行更换。

6、定期给进样器的导杆及驱动丝杆添加润滑油，以减少磨损及噪声。

KHYGS-3000型荧光硫测定仪仪器常见故障的排除

1、进样时，不出峰如何排除？

a、检查荧光灯电源开关是否打开？

先关闭主机“放大”开关后再重新打开“放大”开关，并退出系统软件界面，重新联机，开高压和荧光灯开关，观察电平显示或基线应该向上升，待稳定30分钟以上后，再进样分析。

注：当联机后高压，荧光灯打开后，电平显示或基线必须向上升（电平显示升值与高压、灵敏度的大小有关），如不升，则进样时肯定会不出峰。

b、检查石英管出口端与磨口弯头连接处是否漏气。同时检查石英管是否破损漏气，硅胶垫是否漏气？

c、检查膜式干燥器尾气排放口是否有气流通过，如无说明整个进样系统气路被堵，分步检查排除被堵处。

d、检查膜式干燥器是否漏气？

甩开膜式干燥器将石英管出口端的反应气直接进入硫反应室如出峰，则表明膜式干燥器漏气，主要是因为膜式干燥器内管由于热胀冷缩而缩短，膜式干燥器内管和外管相通，反应气未能进入硫反应室。

e、检查PMT高压是否正常？

联机正常情况下，改变高压时电平显示应该发生变化，如无反应看PMT高压极电源是否正常？高压模块是否正常？发现异常需更换。

2、石英管出口端易积炭发黑

原因：由于样品燃烧不完全所造成，可通过以下方法避免。

a、适当增大裂解氧量

b、适当降低进样速度

c、适当降低进样体积

d、适当降低载气流速

e、检查整个系统气路是否被堵，如被堵，氧气则进不了石英管，进样肯定燃烧不完全。

f、检查石英管进气口，载气和裂解氧是否接反，如接反，进样时会发生烧针头现象且样品燃烧不完全。

3、数据重复性不理想

a、检查基线是否平稳？检查仪器及反应室基线连接是否正常

b、气源及石英管是否受污染

c、样品燃烧是否完全

d、硅胶垫是否漏气

e、荧光灯时间是否太短

f、进样间隔时间是否太短

g、硫反应室是否漏气、漏光？

4、基线噪声太大

a、检查仪器及硫反应室之间基线是否连接正常？

b、反应室是否漏光？

c、荧光灯开启后稳定时间不够。

5、裂解炉不升温

a、检查热电偶是否损坏

b、检查固态继电器灯是否亮

c、温控表头设置是否有误

d、电炉丝是否烧断

6、裂解炉升温不止

a、热电偶短路

b、固态继电器损坏

6、裂解炉升温，但出现温度不规则乱跳

a、热电偶损坏

b、热电偶未插入炉膛底