5E—MAG6600全自动工业分析仪的使用及故障排除

刘成

摘 要：介绍了5E-MAG6600全自动工业分析仪的工作原理、结构、工作过程，研究了其在使用和维护中应注意的问题，对高温炉不升温、仪器发生漏气、测量结果不准确等故障进行分析，并列举了各种故障产生的原因和解决方法。

关键词：全自动工业分析仪 工业分析 工作原理 故障排除

中图分类号：TQ533.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（c）-0059-02

煤是一种非常复杂的有机岩，为了了解煤的性质、组成和结构，以便于在生产实践中更好使用煤炭，必须通过一定的方法对煤样进行测试和研究。而煤的工业分析就是其中一种分析方法，工业分析包括煤的水分、灰分、挥发分的测定和固定碳的计算。而随着科技水平的提高和实际生产的需要，煤质测量的自动化程度越来越高，为此安徽池州九华发电厂煤质检测实验室引进了5E-MAG6600全自动工业分析仪。

1 5E-MAG6600全自动工业分析仪的结构及工作原理

1.1 工作原理

5E-MAG6600全自动工业分析仪采用了热重分析法的工作原理，它将远红外加热设备与称量用的电子天平结合在一起，在特定的气氛条件、规定的温度、规定的时间内对受热过程中的试样予以称重，以此计算出试样的水分、灰分及挥发分等工业分析指标。

水分：在水灰坩埚中称取（1±0.1）g的一般分析试验煤样置于水灰加热炉陶瓷转盘上，在（105～110）℃的干燥氮气流中干燥至质量恒定。根据煤样的质量损失计算出水分的质量百分比。

灰分：将测定完水分的残留物在充足的氧气流中以一定的速度加热到（500±10）℃，在此温度下保持30 min，然后继续加热到（815±10）℃，在此温度下灼烧至质量恒定。以残留物的质量占煤样质量的质量百分比作为煤的灰分。

挥发分：在带盖挥发分坩埚中称取（1±0.1）g的一般分析试验煤样置于挥发分恒温炉陶瓷转盘上，待高温炉温度升到900 ℃时，高温炉保持（900±10）℃。待高温炉温度稳定后，送样杆将0号校准坩埚送入高温炉中灼烧7 min，然后将0号坩埚送回恒温炉中；然后将1号坩埚送入高温炉中，同样灼烧7 min后送回恒温炉中；以后依次将分析煤样进行灼烧，直至所有分析煤样全部灼烧完毕。所有分析煤样在恒温炉中冷却至室温，然后依次称量，以分析煤样减少的质量占煤样质量的百分数减去该分析煤样空气干燥基水分作为该分析煤样的空气干燥基挥发分。

1.2 仪器工作过程

5E-MAG6600全自动工业分析仪包括一台PC主机和两台分析仪，其中分析仪Ⅰ用于测定挥发分，分析仪Ⅱ用于测定水分和灰分。PC机既可以同时控制分析仪Ⅰ和分析仪Ⅱ，同时进行水分、灰分、挥发分的测定；PC机也可以单独控制分析仪Ⅰ或者分析仪Ⅱ单独测定试样的挥发分或者水分和灰分。

1.3 仪器结构示意图

仪器结构示意图（如图1）。

2 5E-MAG6600全自动工业分析仪的使用及维护

2.1 仪器特点

5E-MAG6600全自动工业分析仪自动化程度高，实时性和可靠性高，并具有以下特点。

（1）仪器测量效率高，全程可自动化进行：仪器开机即可以进行实验，无需预热等过程；仪器内置精密电子天平，自动称样、送样，实验结束自动称量，保存测量结果，整个实验过程无需人工干预；仪器可以同时完成19个试样的水分、灰分、挥发分测定。

（2）仪器设计合理，便于操作：仪器采用双炉设计，水灰和挥发分分开，相互之间不会形成干扰，两部分既同时进行水灰和挥发分的测定，也可以单独进行相关的测定；仪器采用圆井式高温炉，温度分布更均匀、稳定，解决了手动工作方式频繁开启炉门引起的不均匀、不稳定的难题；仪器设计传送装置合理，避免了传送过程中出现掉坩埚、摔坏坩埚等情况的出现。

（3）仪器测量结果准确，完全符合国标的要求：仪器测量严格采用国家标准方法-《煤的工业分析方法——仪器法》（GB/T 30732-2014），可用于仲裁。

（4）仪器可以选用的测量方法齐全：仪器软件设置里有“国标”和“自定义”两种测定方式可以选择，水分测定中有“空气干燥法”和“氮气干燥法”可供选择，灰分测定有“经典法”和“快速法”两种方法。

（5）仪器采用先进技术，保证了安全性：采用新一代自主控制技术，使仪器控制更智能化、稳定，仪器通气采用静音空气泵，无须氧气、氮气也可以进行实验，解决了压缩机气泵噪音大、存在安全隐患的问题。

2.2 仪器日常使用及注意事项

（1）放置挥发分坩埚到陶瓷转盘时，一定要注意坩埚盖是否盖严实，以保证挥发分测量时，试样隔绝空气，保证测量结果的准确性。

（2）放置坩埚时，要求带上清洁、干燥的手套，防止对试样造成污染。

（3）测量挥发分過程中，仪器会自动打开氮气阀，向高温炉通氮气，注意调节氮气流量，保持在4～5 L/min。

（4）工业分析仪在加热升温时，如果要进行操作，请注意防止烫伤，需要穿上工作服、佩戴防护手套。

（5）当需要移动全自动工业分析仪时，请先将工分仪内置的天平取出。

（6）平时应保持工分仪的干净卫生，如果长期不使用，请切断电源，再次使用时，建议对高温炉加热一次。

3 仪器常见故障及排除方法

全自动工业分析仪在使用过程中的常见故障、故障原因及排除方法如以下几点。

（1）高温炉不升温。故障原因可能是无220 V交流电源；亦或是熔断器故障；电炉丝烧断；热电偶损坏、无法正常工作；控制板或测试卡坏；变压器没有输出电压。排除方法接通220 V交流电源，更换熔断器、高温炉、热电偶、控制板或测试卡、更换变压器或重新焊接。

（2）转盘不转动或转动时发生错位。故障原因可能是电机三相未连接好或者接触不良；步进电机损坏或步进驱动器故障；转盘轴紧固螺丝未紧固或转盘轴断裂；控制面板损坏。排除方法为检查电机三相线、步进电机、转盘轴、控制面板等部位，及时处理或更换部件。

（3）仪器发生漏气，听见明显的气体泄漏声音。漏气原因可能是电磁阀进、出口不密封或电磁阀损坏；两通阀松脱或损坏；流量计前硅胶管脱落或流量计密封圈老化。排除方法检查电磁阀、两通阀、流量计等部件，根据具体情况处理好。

（4）进入程序時显示温度大于950 ℃，模拟升温无反应。故障原因可能是单片机放大倍数丢失；信号线接触不好；电路板卡有故障。排除方法：进入测试程序重新校正放大倍数；查出原因或更换信号线；更换电路板卡。

（5）测试水分结果偏高（与国标中规定的方法比较）。原因可能是炉温偏高；气氛过低，造成氧化；升温过久电阻丝有问题；恒温时间过久；天平称量有误。排除方法：降低恒温度点；调高气体流量；认真检查电阻丝，处理或更换；减少恒温时间；检查天平故障，及时处理。

（6）测量水分结果平行性有异常，原因可能有3种情况：坩埚错位、坩埚或称杆与转盘炉体接触，煤样有问题。排除方法为查出坩埚或者煤样问题，及时调整，并重做实验。

（7）挥发分测定结果有异常（比标准值高出很多）。原因可能是：坩埚或坩埚盖有裂纹或变形；未盖严坩埚盖；坩埚错位或接触转盘。解决方法为及时检查坩埚等部件，查出原因调整好，重做实验。

（8）灰分测定结果偏高或偏低（与国标中规定的测定方法比较）。原因可能是：气氛有问题；恒温时间或恒温点有问题；煤样有问题。解决方法为调整气体流量；调整恒温时间、恒温点；查出煤样问题并解决。

4 结语

总而言之，安徽池州九华发电厂煤质检测实验室自2011年引进5E-MAG6600全自动工业分析仪以来，仪器故障率偏低，基本上达到了快速准确测定工业分析结果的目的，减少了实验过程中人为操作失误的概率，大大提高了劳动效率。

参考文献

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