紅外碳硫分析儀檢測系統(tǒng)不穩(wěn)定影響因素探討
被測物質(zhì)信號與檢測系統(tǒng)中的工作電源輸出值、紅外源輻射功率、斬波馬達(dá)頻率、紅外光檢測器、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器、以及外部干擾因素都有很大關(guān)系,影響其系統(tǒng)的原因如下。
3.1工作電源
檢測系統(tǒng)工作電源有±15V、5.5V、24V、5V,它是保證檢測系統(tǒng)正常工作的先決條件,這部分電路工作狀況及輸出值不正常的原因?yàn)椋?/p>
?。?)部分器件老化,造成輸出值不穩(wěn)定,紋波大。正常情況電源輸出允許波動范圍應(yīng)在±10%內(nèi),若超出范圍視為不正常。
?。?)部分器件損壞無輸出或輸出波形不對。通過測量電路中主要工作點(diǎn)電壓與正常值進(jìn)行對比,可找出損壞元件。
3.2紅外光源
紅外光源發(fā)射的紅外輻射與光輻射功率成正比。光輻射功率變化直接影響到信號輸出大小的變化,這樣的變化將引起檢測器基線的變化,即紅外輻射有無或大小,檢測器基線將隨之反映出來。引起紅外光源輻射信號變化的原因有以下幾種:
?。?)光源逐漸老化,光輻射減弱,信號輸出低。碳和硫檢測器的基線輸出值也會逐漸降低,當(dāng)?shù)陀谡7秶鷷r儀器將報警。
?。?)光源加熱絲斷裂或脫焊,無信號輸出。測量光源加熱絲電阻值是否正確(正確值一般為5Q左右)。
?。?)光源加熱絲虛焊及電源插頭氧化導(dǎo)致接觸不良。由于接觸電阻發(fā)生變化,信號輸出忽高忽低變化值特別大,這種情況往往被人們忽視。
3.3斬波馬達(dá)
斬波馬達(dá)是將光信號調(diào)制成具有一定頻率的信號送人到檢測器,這樣設(shè)計是把紅外光信號斬波成方波信號,確保信號經(jīng)電路放大后的穩(wěn)定性。因此,馬達(dá)工作不正常,將引起檢測器信號輸出小甚至無輸出,主要有以下原因:
(1)斬波馬達(dá)不轉(zhuǎn)動;其一是工作電源故障,其二是斬波馬達(dá)轉(zhuǎn)動軸卡住。
?。?)由于馬達(dá)長期轉(zhuǎn)動磨損,軸套間隙大,馬達(dá)葉片轉(zhuǎn)動不穩(wěn)定,甚至葉片碰到檢測池池壁受阻、卡住。
?。?)斬波馬達(dá)工作調(diào)制頻率脫離正常值,引起通過光孔的光忽大忽小,檢測器的接收信號波動甚至為零。
3.4紅外線檢測器
紅外線檢測器是氣體分析儀的關(guān)鍵部件,通過紅外線輻射把光信號轉(zhuǎn)換成電信號,正常工作情況下應(yīng)保證環(huán)境溫度穩(wěn)定,避免干擾信號。易出現(xiàn)的情況是:
?。?)器件損壞無輸出信號。
?。?)器件老化靈敏度低,輸出信號噪聲大。
?。?)器件焊點(diǎn)氧化、虛焊接觸不良,輸出信號不穩(wěn)定。
3.5前置放大器
前置放大器將檢測器輸出的微弱信號進(jìn)行放大、濾波、直流放大。該系統(tǒng)每部分的微小變化都將引起放大器的變化 J,最易發(fā)生的問題主要有以下幾方面。
?。?)微信號放大器性能下降。檢查時應(yīng)主要關(guān)注濾波電容,接地是否良好。
?。?)調(diào)零電位器、增益調(diào)節(jié)電位器接觸不良。使用一段時間后將電位器左右旋轉(zhuǎn)幾下,確保接觸良好。
(3)四運(yùn)放放大器放大倍數(shù)降低,造成后續(xù)分析結(jié)果偏低。
3.6 A/D轉(zhuǎn)換板
電壓信號通過16轉(zhuǎn)1芯片進(jìn)行信號采集,再經(jīng)A/D芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并送人計算機(jī)進(jìn)行處理,這個過程易產(chǎn)生干擾信號,導(dǎo)致系統(tǒng)監(jiān)視窗口觀察工作條件、樣品檢測積分過程及計算受到影響,主要原因是:
?。?)A/D轉(zhuǎn)換板的器件老化質(zhì)量下降,造成干擾信號增加,數(shù)字信號紊亂。
?。?)儀器接地不好,外界干擾信號,導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)遺漏。
?。?)A/D轉(zhuǎn)換板與總線插槽接觸不良,導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)丟失。
4 結(jié)論
通過對不穩(wěn)定影響因素的分析,對電子器件老化、性能下降所帶來的信號輸出值不穩(wěn)定或無輸出,紋波大,輸出信號噪聲大,采集數(shù)據(jù)遺漏或丟失等一系列問題的解決及提高設(shè)備的利用率起到重要的作用。
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