一、前言

   尊敬的客戶，衷心感謝您選用我公司產品，請您在使用本設備前務必詳細閱讀此手冊，若對手冊中描述和說明有疑問，請及時與我公司技術部聯系，我們恭候您的垂詢。

  SHDL-3B智能漢字定硫儀， 用于測量煤炭、石油、礦石等礦物質中全硫含量的智能型分析儀器，特別適用于測量煤炭的全硫含量，符合GB/T214要求。

SHDL-3B智能漢字定硫儀，是我公司對測硫儀多年研究，結合前沿電子和計算機技術，更新換代的產品。采用庫侖滴定原理，電解調節用模擬、數字控制，集成度高，算法更準確。

二、產品特點

一體化設計，觸摸屏操作，大尺寸液晶中文界面，直觀快捷，測試全程自動控制，結果準確，自動打印結果。

1．自主研發的觸摸屏方案，顯示直觀明了；操作簡單，只須點擊屏幕操作菜單即可運行實驗，縮短了用戶的學習時間。

2．采用大規模集成電路設計，簡化電路板面積，提高儀器可靠性，減少故障率。

3．采用熱敏打印機，速度快無噪音。

4．自動保存高達100個試驗數據，掉電數據不丟失，可隨時查閱、打印。

5．高溫電爐升溫采用PID控制。開機后自動升溫，控溫點可通過操作界面設置，控溫精度高。

三、主要技術指標

1．測量范圍：0～65%，   St,ad: 分辨率是0.01%。

2．試樣燃燒分析時間：進樣后在500℃處停留45秒，3分30秒自動判定滴定終點。

3．溫度測控精度：電爐在室溫至1200℃之內任意溫度點可控制，控溫精度±3℃；配 S分度值熱電偶。

4．高溫爐：工作溫度小于1200℃，加熱元件為雙螺紋硅碳管，在程序控制下30分鐘內可達1150℃。

5．電解池：容積約為400mL，兩對電極均為鉑電極，較大的一對為電解電極，較小的一對為指示電極。電解液裝入量為250～300mL。

6．測量準確度：優于現行GB/T214的要求

7．電源：AC220V±10%    50HZ   功率：≤3KW

8．儀器尺寸：（mm）：660（長）×460（深）×420（高）

四、使用條件

1. 環境溫度： 5～40℃。

2. 相對濕度：≤85%。

3. 室內條件：無強空氣對流和腐蝕性氣體存在，遠離強電磁場設備，避免與其它大功率用電設備共用一路電源，防止電壓波動過大影響試驗精度。

4. 試樣：粒度小于0.2mm，質量50mg左右，稱準至0.1mg。

5. 試劑：、、冰乙酸、三氧化鎢（或三氧化二鎢）均為分析純，氫氧化鈉為化學純，變色硅膠為工業品。

五、儀器的成套性

本儀器以單片微機系統為核心構成完整的測量與控制系統，包括智能控制、高溫燃燒爐、送樣機構、空氣輸送與凈化系統、電解池及凈化攪拌器等部分組成。

1．智能控制：主要有液晶屏，主CPU板和打印機等組成。

2. 高溫燃燒爐：本儀器采用管式高溫爐為燃燒爐，加熱元件為雙螺紋硅碳管，燃燒管采用剛玉異徑管（或石英異徑管），置于硅碳管之內；硅碳管外側有作為爐膛的剛玉護管，護管與爐體外殼之間填充硅酸鋁棉作為保溫材料。在正對恒溫區位置設一熱電偶安裝孔，經過此孔熱電偶可直接安插至接近硅碳管的位置。

3. 空氣輸送與凈化系統：本系統由電磁泵、空氣流量計（流量可調，穩定氣流量不小于1000mL/min）、干燥管及相應的干燥劑和管路構成。

⑴.電磁泵：內部有兩組相互獨立的抽排氣系統，提供兩組空氣循環動力，一路用于輸送燃燒用氣，另一路用于抽排流經電解池的燃燒氣。

⑵.流量計：帶有針型閥的玻璃管氣體浮子流量計，用以指示和調節氣體流量。調節指示上限應不小于1000mL/min。

⑶.干燥管及干燥劑：主要是除去空氣中的酸性氣體和水分等雜質。一組起保護流量計作用，一組經氫氧化鈉過濾給燃燒爐提供凈化的空氣。

⑷. 電解池和攪拌器：電解池殼體用有機玻璃制成，容積約400mL。上蓋固定一對鉑電解電極和一對鉑指示電極，用螺栓與杯體連接并由橡膠圈密封。較大的一對為電解電極，較小的一對為指示電極。電解陰電極置于電解池的中心，電解陽電極置于電解池的邊緣，以使生成的碘快速擴散。電解池內下側裝有玻璃熔板氣體過濾器，使輸入氣體噴成細霧狀，以便充分溶解。在電解池內放有一磁性攪拌子，在磁力攪拌器驅動下不低于1500r/min的轉速，使電解液得到充分地攪拌，從而保證其內部狀態盡快趨于均勻，以便指示電極及時跟蹤電解的進行，盡快達到平衡。

六、分析原理

礦物質中各種形態的硫在1150℃左右的高溫和催化劑作用下，在空氣流中燃燒分解，生成的二氧化硫和少量的SO3反應如下：

有機硫＋O2→CO2＋H2O＋SO2＋…

2SO2＋O2＝2SO3

生成的二氧化硫和少量的SO3被空氣帶到電解池內，與水化合生成亞硫酸和少量硫酸，以電解和溶液所產生的碘和溴來氧化滴定亞硫酸。

陽極：2I^–－2e→I2         2Br^–－2e → Br2

陰極：2H⁺＋2e→H2

碘（溴）氧化二氧化硫（亞硫酸）的反應：

I2＋SO2＋2H2O→2I^-＋SO4^2-＋4H⁺

Br2＋SO2＋2H2O→2Br^-＋SO4^2-＋4H⁺

電解產生碘和電解產生溴所消耗的電量由庫侖積分儀積分，并由儀器計算出試樣中硫的毫克數和百分含量：

St,ad（%）＝硫（mg）÷試樣量（mg）×99%

七、顯示界面的定義及操作介紹

注意：在上次儀器斷電（關機）與本次開機上電之間至少應間隔20秒以上！

通電開機，自動進入主菜單界面，如圖1所示，用手指點擊圖標有提示音，手指離開觸摸界面后，儀器完成相應的操作。

圖1

1、測硫

    用戶點擊“測硫”圖標，進入測硫程序，如圖2所示，

圖2

儀器自行升溫，溫度升到900℃時自動開啟攪拌器和氣泵，此時應調節氣流量為1000ml/mmin，溫度升到1050℃時，蜂鳴器發出提示音，點擊屏上任意位置可消音，此時首先要作廢樣，目的是使電解液達到平衡狀態（儀器的含硫量顯示開始計數），作廢樣的步驟和正式實驗的步驟相同：

a、稱取50mg左右煤樣，上面覆蓋一層三氧化鎢，將磁舟放入石英舟上；

b、點擊“樣重”，如圖3所示，輸入試樣重量（三位數），點擊“”,返回到圖2.

c、     點擊“測硫”，實驗自動進行；

d、     實驗結束自動退樣，音響提示，顯示并打印結果。試驗過程中用戶點擊“測硫”鍵可提前返回，結束實驗。

圖3

實驗應連續進行，中間若有較長時間停頓，應加燒一個廢樣。

如需輸入試樣編號，應在點擊“測硫”之前點擊“樣號”，輸入方法與輸入樣重時類似，每作一個試樣，編號自動增加。

1、     設置

一般情況，保持儀器的默認參數即可正常使用，如需修改儀器的系統數據，可按以下步驟進行：

顯示主菜單界面時，如圖1，點擊“設置”進入設置程序，顯示設置菜單，如圖4，

                   圖4

設置時間：

點擊“時間”圖標進入時間設置界面如圖5所示，

                圖5

  此時可設置磁舟在預分解位置和分解位置停留時間，單位是秒，預分解時間一般設為45秒，分解時間設定為285秒或0秒，分解時間為0時，儀器自動判斷滴定終點；確定設定無誤，點擊“”將保存數據并返回到圖4界面，如點擊右上角的“”將不保存數據返回到圖4界面。

設置選項：

在設置菜單（圖4）下，點擊選項圖標進入設置選項界面，如圖6所示：

                             圖6

此時，點擊屏幕下邊的數字鍵，對應的選項功能將打開或關閉，

設置爐溫：

在設置菜單下（圖4），點擊溫度進入設置溫度界面，如圖7所示：

     設定溫度應為1050℃，加熱功率應根據硅碳管阻值調整，使用儀器一段時間后，硅碳管老化，阻值變大，加熱功率也應適當調大。加熱電流不宜過大，設為8A，約30～40分鐘可升到設定溫度。

                             圖7

設置修正系數：

在用標樣校驗儀器時，可能發生測定結果偏高或偏低且超出標準，此時可通過輸入一個系數修正測定結果，步驟如下：

在設置菜單（圖4）下，點擊“修正”圖標進入修正系數的設置界面，如圖8所示：

                               圖8

按下面的公式計算修正系數：

     修正系數=標樣值÷（測定值÷原修正系數）

例如：標樣是0.52，測定結果是0.43，原修正系數是1.000，

新的修正系數=0.52÷（0.43÷1）=1.209

輸入修正系數后，按“”保存數據并退回設置界面（圖4），如按右上角的“”則不保存數據退回設置界面。

八、使用注意事項：

1.安裝好后，在通電工作之前請仔細檢查電源線、爐體線連接是否正常、可靠、嚴防外殼搭鐵。

2.開機后注意察看電源供電是否正常，液晶屏顯示是否正常。

3.要注意熱電偶正確接線。電偶到智能控制端的連接導線極性要一致，“+”接“+”，“-”接“-”，接觸良好。

4.為了減小和消除電磁干擾，請嚴格按要求加接地線。地線不得與電源中線共用。

九、儀器的維護與保養

1.電解池發生過電解現象以后，應打開電解池，用乙醇擦拭鉑片電極，使電極呈現光亮的銀白色。玷污嚴重時可用細砂紙或小刀小心除去電極上的附著物（切勿損傷膠封），再用乙醇清洗。

注意：不要用乙醇等有機溶劑擦洗電解池的有機玻璃杯體，防止腐蝕和出現龜裂現象。

2.玻璃熔板及其管道有黑色沉淀物阻塞時應及時進行清洗或更換。清洗方法如下：

取下電解池，打開并取下玻璃熔板，將其浸入新配置的洗液中，稍停片刻，用鑷子取出熔板，若熔板及導管中的黑色沉積物已消失，即可用自來水沖洗玻璃熔板，直至無洗液殘留，使熔板潔凈如初，然后安裝并恢復電解池。

注意：洗液中包含濃硫酸有強腐蝕性，禁止用手直接接觸，預防濺到身體上。

玻璃熔板洗液的配制見表1：

                             表1

3.要經常檢查連接氣路的膠管，對老化損傷者要及時更換，以免漏氣。

4.盛試樣的小瓷舟應放于干燥的容器內保管；新瓷舟使用前應經過高溫處理。已處理過的瓷舟要注意不被玷污。

5.如遇異徑管破裂、電解池極片污染及氣路不暢或漏氣等，都將影響測試結果的準確性，因此，要定期用標樣校驗儀器，以驗證儀器是否正常。

6.儀器應處于干燥環境中使用，防止灰塵及腐蝕性氣侵蝕。若長期不用，應妥善隔塵、防潮。

十、常見故障現象及其原因和處理方法

1.空氣凈化裝置：包括一個流量計、兩支玻璃干燥管，兩只氣泵（電磁泵）及連接膠管。

(1).流量計：其進、出氣口由于和干燥管相連，可能被玻璃管內的硅膠顆粒阻塞氣路，而使顯示流量不穩，或調不到規定流量；其內部如果進入液體或進入的粉塵與潮氣結合，將給小浮子造成很大阻力，也造成流量不穩定或無法調節；其本身的損壞如內部氣路密閉不嚴，針形閥損壞也可能造成流量不可調或不穩。

(2).玻璃干燥管：在其下端應填充脫脂棉遮蔽進氣口，避免管內容物（硅膠和氫氧化鈉）進入進氣管道，阻塞氣路。若緊挨流量計的干燥管阻塞，將造成電解池抽氣不順，流量計指示下降，試驗結果偏低；其他兩支干燥管阻塞將使向爐體送氣受阻，也有可能導致試驗結果不準。硅膠一旦全部變色和氫氧化鈉變成粉末狀后，要及時更換。

(3).氣泵：其原理是在電磁力的作用下帶動兩個皮碗做往復運動，產生負壓和空氣動力。其故障一般為皮碗破裂，抽氣力量下降，氣流不足，表現為流量計浮子指示下降，流量不穩，與(1)、(2)條現象類似。

(4).橡膠管和乳膠管：長期使用容易老化，造成系統漏氣，流量不穩。要注意定期檢查，發現老化應及時更換。

 以上故障的表現都類似，反映到試驗結果上都是導致測定結果不準，忽高忽低。所以每次試驗之前都要針對管路（包括電解池）進行氣密性檢查 。

2.電解池：

(1).殼體部分故障一般為上蓋固定螺絲松動、密封圈老化和各膠粘處開膠造成密封不嚴，產生漏氣。可根據具體情況針對處理。

(2).電解池內四個極片，兩個小的一組，為指示電極；兩個大的一組，為電解電極。指示電極用以感應電解液滴定情況從而控制電解電極進行滴定。如果任一個電極出毛病，都將造成實驗無法進行。所以要保證四個極片表面的潔凈，其封膠處不得開裂。

若指示電極極片與其引線斷開（如封膠開裂時），將造成電解電極持續電解，不能停止，電解液發紅，硫含量飛快計數（即使不燒煤樣），形成過電解。若電解電極極片與其引線斷開，將造成做樣時電解液顏色越來越白，但含硫量始終不計數。若指示電極和電解電極極片表面污染，則表現為電解遲鈍，即液體很白時電解才開通，電解過程緩慢，往往不能在７分30秒內結束，測定結果嚴重偏低且不穩定。

對電極表面受污染,可作清潔處理（見第九項條）。對開膠和電極引線斷開的，應更換新電解池。

(3).電解池的引出線插頭及機器上的插座，日久氧化、松動所造成的故障現象與極片受污染或開路一樣，可清除氧化層或更換插頭座，使插頭與插座接觸良好。

3.攪拌器：其原理是利用旋轉的磁場，帶動電解池內的磁力攪拌棒旋轉。攪拌棒的磁力減弱，是造成調控失效、攪拌失步的主要原因，可更換攪拌棒或對其充磁得到解決。攪拌速度適當調快，有利于SO₂水合物的均勻電解，若攪拌器電機轉速降低或磁鐵固定盤與電機軸之間松動打滑，則相應地造成攪拌速度減慢，使測定結果偏低。試驗過程中攪拌器停轉，將發生過電解現象。攪拌器的故障，要根據具體情況進行排除或更換。

4.燃燒爐部分：

(1).熱電偶的安裝很重要，正確方法是：電偶由插孔向下插入觸到硅碳管后退回1mm。退回越遠，則儀器顯示的溫度值與實際爐溫偏差越大，造成爐內實際溫度早已達到設定溫度，但顯示溫度遲遲升不到，繼續升溫，造成爐溫過高；或者升至設定溫度后，控制精度不好，在控溫點上下幾十甚至上波動。如果熱電偶碰在硅碳管上，可能會有漏電流由硅碳管串入機內，干擾主機工作，嚴重時擊穿儀器內部電路。

確定爐溫是否正常，可通過爐體右端送樣嘴向爐膛內觀察，正常為紅光，若過高（遠高于1150℃）則呈現亮白光，往往造成石英舟與異徑管粘連，致使送樣棒返回時拉不動石英舟而發生脫鉤現象，嚴重時出現異徑管燒彎、異徑管與硅碳管粘連和斷裂等情況，如果送入煤樣，退出時會發現煤灰已熔化在瓷舟上，無法刮掉。

(2).異徑管是試樣的密閉燃燒室，它保證燃燒產生的SO2氣體在氣泵作用下全部進入電解池。如其有裂紋或斷裂，將造成含硫氣體外逸，使測定結果嚴重偏低且不穩定。異徑管處于高溫下，又隱蔽于爐體內，故斷裂處不易發現，感覺異常時可松開爐口的緊固螺釘，將其取出檢查、更換。 

附、中華人民共和國GJ標準

《GB/T214煤 中 全 硫 的 測 定 方 法》摘要

1 范圍

本標準規定了測定煤中全硫的艾士卡法、庫侖滴定法和高溫燃燒中和法的方法原理、試劑和材料、儀器設備、試驗步驟、結果計算及精密度等，在仲裁分析時應采用艾士卡法。

本標準適用于褐煤、煙煤、無煙煤和焦炭，也適用于水煤漿干燥煤樣。

2 艾士卡法（略）

3 庫侖滴定法

3.1 方法原理

煤樣在催化劑作用下，于空氣流中燃燒分解，煤中硫生成硫氧化物，其中二氧化硫被溶液吸收，以電解溶液所產生的碘進行滴定，根據電解所消耗的電量計算煤樣中全硫的含量。

3.2試劑與材料

3.2.1三氧化鎢（HG10-1129）。

3.2.2變色硅膠：（HG/T2765.4）：工業品。

3.2.3氫氧化鈉（GB/T629）：化學純。

3.2.4電解液：（GB/T1272）、（GB/T649）各5g，溶于250～300mL水中并在溶液中加入冰乙酸（GB/T676）10mL。

3.2.5燃燒舟：素瓷或剛玉制品，裝樣部分長約60mm，耐溫1200℃以上。

3.3儀器設備

庫侖測硫儀：由下列各部分構成

3.3.1管式高溫爐：能加熱到1200℃以上,并有70mm長的(1150±10)℃高溫恒溫帶，帶有鉑銠-鉑熱電偶測溫及控溫裝置，爐內裝有耐溫1300℃以上的異徑燃燒管。

3.3.2電解池和電磁攪拌器：電解池高(120～180)mm，容量不少于400mL，內有面積約150mm² 的鉑電解電極對和面積約15mm² 的鉑指示電極對。指示電極響應時間應小于1s。攪拌器轉速約500r/min且連續可調。

3.3.3庫侖積分器：電解電流(0～350)mA 范圍內積分線性誤差應小于0.1%。配有(4～6) 位數字的顯示器和打印機。

3.3.4送樣程序控制器：可按規定的程序靈活前進、后退。

3.3.5空氣供應和凈化裝置：由電磁泵和凈化管組成。供氣量約1500mL/min，抽氣量約1000mL/min，凈化管內裝氫氧化鈉（3.2.3）及變色硅膠（3.2.2）。

3.4試驗步驟

3.4.1試驗準備

3.4.1.1 將管式高溫爐升溫至1150℃，用另一組鉑銠-鉑熱電偶高溫計測定燃燒管中高溫帶的位置、長度及500℃的位置。

3.4.1.2調節送樣程序控制器，使煤樣預分解及高溫分解的位置分別處于500℃和1150℃處。

3.4.1.3在燃燒管出口處充填洗凈、干燥的玻璃纖維棉；在距出口端(80～100)mm處充填厚度約3mm的硅酸鋁棉。

3.4.1.4將程序控制器、管式高溫爐、庫侖積分器、電解池、電磁攪拌器和空氣供應和凈化裝置組裝在一起。燃燒管、活塞及電解池之間連接時應口對口緊接,并用硅橡膠管密封。

3.4.1.5開動抽氣泵和供氣泵，將抽氣流量調節到1000mL/min。然后關閉電解池與燃燒管間的活塞，如抽氣量降至300mL/min以下，證明儀器各部件及接口氣密性良好，可以進行測定；否則需檢測各部件及其接口情況。

3.4.2  儀器標定

3.4.2.1  標定方法：使用有證煤標準物質、按以下方法之一進行測硫儀標定。

3.4.2.1.1 多點標定法：用硫含量能覆蓋被測樣品硫含量范圍的至少3個有證煤標準物質進行標定；

3.4.2.1.2 單點標定法：用與被測樣品硫含量相近的標準物質進行標定。

3.4.2.2  標定程序

3.4.2.2.1  按GB/T212測定煤標準物質的空氣干燥基水分，計算其空氣干燥基全硫S_t,ad標準值。

3.4.2.2.2  按3.4.3步驟，用被標定儀器測定煤標準物質的硫含量。每一標準物質至少重復測定3次，以3次測定值的平均值為煤標準物質的硫測定值。

3.4.2.2.3  將煤標準物質的硫測定值和空氣干燥基標準值輸入測硫儀（或儀器自動讀取），生成校正系數。

注：有些儀器可能需要人工計算校正系數，然后再輸入儀器。

3.4.2.3  標定有效性核驗

     另外選取（1～2）個煤標準物質或者其他控制樣品，用被標定的測硫儀按照3.4.3步驟測定其全硫含量。若測定值與標準值（控制值）之差在標準值（控制值）的不確定度范圍（控制限）內，說明標定有效，否則應查明原因，重新標定。

3.4.3測定步驟

3.4.3.1將管式高溫爐升溫并控制在（1150±10）℃。

3.4.3.2開動供氣泵和抽氣泵并將抽氣流量調節到1000mL/min。在抽氣下，將電解液加入電解池內，開動電磁攪拌器。

3.4.3.3在瓷舟中放入少量非測定用的煤樣，按3.4.3.4所述進行終點電位調整試驗。如試驗結束后庫侖積分器的顯示值為0，應再次測定，直至顯示值不為0。

3.4.3.4在瓷舟中稱取粒度小于0.2mm的空氣干燥煤樣(0.05±0.005)g（稱準至0.0002g），并在煤樣上蓋一薄層三氧化鎢。將舟置于送樣的石英托盤上，開啟送樣程序控制器，煤樣即自動送進爐內，庫侖滴定隨即開始。試驗結束后，庫侖積分器顯示出硫的毫克數或質量分數,或由打印機打出。

3.4.4  標定檢查

    儀器測定期間應使用煤標準物質或者其他控制樣品定期（建儀每10～15次測定后）對測硫儀的穩定性和標定的有效性進行核查，如果煤標準物質或者其他控制樣品的測定值超出標準值的不確定度范圍（控制限），應按上述步驟重新標定儀器，并重新測定自上次檢查以來的樣品。

3.5結果計算

當庫侖積分器最后顯示數為硫的毫克數時，全硫質量分數按式（2）計算：

S_t,ad =       ×100……………………………………………(2)

式中：S_t,ad——一般分析煤樣中全硫質量分數，％；

m₁——庫侖積分器顯示值，單位為毫克（mg）；

m——煤樣質量，單位為毫克（mg）。

3.6方法的精密度                                          

庫侖滴定法全硫測定的重復性和再現性密度如下表規定

庫侖滴定法測定煤中全硫精密度

4高溫燃燒中和法（略）

附三、裝箱單及附件

說明：裝箱單和附件內容如有變動恕不另行通知