5E—MAG6600全自動工業分析儀的使用及故障排除

劉成

摘 要：介紹了5E-MAG6600全自動工業分析儀的工作原理、結構、工作過程，研究了其在使用和維護中應注意的問題，對高溫爐不升溫、儀器發生漏氣、測量結果不準確等故障進行分析，并列舉了各種故障產生的原因和解決方法。

關鍵詞：全自動工業分析儀 工業分析 工作原理 故障排除

中圖分類號：TQ533.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（c）-0059-02

煤是一種非常復雜的有機巖，為了了解煤的性質、組成和結構，以便于在生產實踐中更好使用煤炭，必須通過一定的方法對煤樣進行測試和研究。而煤的工業分析就是其中一種分析方法，工業分析包括煤的水分、灰分、揮發分的測定和固定碳的計算。而隨著科技水平的提高和實際生產的需要，煤質測量的自動化程度越來越高，為此安徽池州九華發電廠煤質檢測實驗室引進了5E-MAG6600全自動工業分析儀。

1 5E-MAG6600全自動工業分析儀的結構及工作原理

1.1 工作原理

5E-MAG6600全自動工業分析儀采用了熱重分析法的工作原理，它將遠紅外加熱設備與稱量用的電子天平結合在一起，在特定的氣氛條件、規定的溫度、規定的時間內對受熱過程中的試樣予以稱重，以此計算出試樣的水分、灰分及揮發分等工業分析指標。

水分：在水灰坩堝中稱取（1±0.1）g的一般分析試驗煤樣置于水灰加熱爐陶瓷轉盤上，在（105～110）℃的干燥氮氣流中干燥至質量恒定。根據煤樣的質量損失計算出水分的質量百分比。

灰分：將測定完水分的殘留物在充足的氧氣流中以一定的速度加熱到（500±10）℃，在此溫度下保持30 min，然后繼續加熱到（815±10）℃，在此溫度下灼燒至質量恒定。以殘留物的質量占煤樣質量的質量百分比作為煤的灰分。

揮發分：在帶蓋揮發分坩堝中稱取（1±0.1）g的一般分析試驗煤樣置于揮發分恒溫爐陶瓷轉盤上，待高溫爐溫度升到900 ℃時，高溫爐保持（900±10）℃。待高溫爐溫度穩定后，送樣桿將0號校準坩堝送入高溫爐中灼燒7 min，然后將0號坩堝送回恒溫爐中；然后將1號坩堝送入高溫爐中，同樣灼燒7 min后送回恒溫爐中；以后依次將分析煤樣進行灼燒，直至所有分析煤樣全部灼燒完畢。所有分析煤樣在恒溫爐中冷卻至室溫，然后依次稱量，以分析煤樣減少的質量占煤樣質量的百分數減去該分析煤樣空氣干燥基水分作為該分析煤樣的空氣干燥基揮發分。

1.2 儀器工作過程

5E-MAG6600全自動工業分析儀包括一臺PC主機和兩臺分析儀，其中分析儀Ⅰ用于測定揮發分，分析儀Ⅱ用于測定水分和灰分。PC機既可以同時控制分析儀Ⅰ和分析儀Ⅱ，同時進行水分、灰分、揮發分的測定；PC機也可以單獨控制分析儀Ⅰ或者分析儀Ⅱ單獨測定試樣的揮發分或者水分和灰分。

1.3 儀器結構示意圖

儀器結構示意圖（如圖1）。

2 5E-MAG6600全自動工業分析儀的使用及維護

2.1 儀器特點

5E-MAG6600全自動工業分析儀自動化程度高，實時性和可靠性高，并具有以下特點。

（1）儀器測量效率高，全程可自動化進行：儀器開機即可以進行實驗，無需預熱等過程；儀器內置精密電子天平，自動稱樣、送樣，實驗結束自動稱量，保存測量結果，整個實驗過程無需人工干預；儀器可以同時完成19個試樣的水分、灰分、揮發分測定。

（2）儀器設計合理，便于操作：儀器采用雙爐設計，水灰和揮發分分開，相互之間不會形成干擾，兩部分既同時進行水灰和揮發分的測定，也可以單獨進行相關的測定；儀器采用圓井式高溫爐，溫度分布更均勻、穩定，解決了手動工作方式頻繁開啟爐門引起的不均勻、不穩定的難題；儀器設計傳送裝置合理，避免了傳送過程中出現掉坩堝、摔壞坩堝等情況的出現。

（3）儀器測量結果準確，完全符合國標的要求：儀器測量嚴格采用國家標準方法-《煤的工業分析方法——儀器法》（GB/T 30732-2014），可用于仲裁。

（4）儀器可以選用的測量方法齊全：儀器軟件設置里有“國標”和“自定義”兩種測定方式可以選擇，水分測定中有“空氣干燥法”和“氮氣干燥法”可供選擇，灰分測定有“經典法”和“快速法”兩種方法。

（5）儀器采用先進技術，保證了安全性：采用新一代自主控制技術，使儀器控制更智能化、穩定，儀器通氣采用靜音空氣泵，無須氧氣、氮氣也可以進行實驗，解決了壓縮機氣泵噪音大、存在安全隱患的問題。

2.2 儀器日常使用及注意事項

（1）放置揮發分坩堝到陶瓷轉盤時，一定要注意坩堝蓋是否蓋嚴實，以保證揮發分測量時，試樣隔絕空氣，保證測量結果的準確性。

（2）放置坩堝時，要求帶上清潔、干燥的手套，防止對試樣造成污染。

（3）測量揮發分過程中，儀器會自動打開氮氣閥，向高溫爐通氮氣，注意調節氮氣流量，保持在4～5 L/min。

（4）工業分析儀在加熱升溫時，如果要進行操作，請注意防止燙傷，需要穿上工作服、佩戴防護手套。

（5）當需要移動全自動工業分析儀時，請先將工分儀內置的天平取出。

（6）平時應保持工分儀的干凈衛生，如果長期不使用，請切斷電源，再次使用時，建議對高溫爐加熱一次。

3 儀器常見故障及排除方法

全自動工業分析儀在使用過程中的常見故障、故障原因及排除方法如以下幾點。

（1）高溫爐不升溫。故障原因可能是無220 V交流電源；亦或是熔斷器故障；電爐絲燒斷；熱電偶損壞、無法正常工作；控制板或測試卡壞；變壓器沒有輸出電壓。排除方法接通220 V交流電源，更換熔斷器、高溫爐、熱電偶、控制板或測試卡、更換變壓器或重新焊接。

（2）轉盤不轉動或轉動時發生錯位。故障原因可能是電機三相未連接好或者接觸不良；步進電機損壞或步進驅動器故障；轉盤軸緊固螺絲未緊固或轉盤軸斷裂；控制面板損壞。排除方法為檢查電機三相線、步進電機、轉盤軸、控制面板等部位，及時處理或更換部件。

（3）儀器發生漏氣，聽見明顯的氣體泄漏聲音。漏氣原因可能是電磁閥進、出口不密封或電磁閥損壞；兩通閥松脫或損壞；流量計前硅膠管脫落或流量計密封圈老化。排除方法檢查電磁閥、兩通閥、流量計等部件，根據具體情況處理好。

（4）進入程序時顯示溫度大于950 ℃，模擬升溫無反應。故障原因可能是單片機放大倍數丟失；信號線接觸不好；電路板卡有故障。排除方法：進入測試程序重新校正放大倍數；查出原因或更換信號線；更換電路板卡。

（5）測試水分結果偏高（與國標中規定的方法比較）。原因可能是爐溫偏高；氣氛過低，造成氧化；升溫過久電阻絲有問題；恒溫時間過久；天平稱量有誤。排除方法：降低恒溫度點；調高氣體流量；認真檢查電阻絲，處理或更換；減少恒溫時間；檢查天平故障，及時處理。

（6）測量水分結果平行性有異常，原因可能有3種情況：坩堝錯位、坩堝或稱桿與轉盤爐體接觸，煤樣有問題。排除方法為查出坩堝或者煤樣問題，及時調整，并重做實驗。

（7）揮發分測定結果有異常（比標準值高出很多）。原因可能是：坩堝或坩堝蓋有裂紋或變形；未蓋嚴坩堝蓋；坩堝錯位或接觸轉盤。解決方法為及時檢查坩堝等部件，查出原因調整好，重做實驗。

（8）灰分測定結果偏高或偏低（與國標中規定的測定方法比較）。原因可能是：氣氛有問題；恒溫時間或恒溫點有問題；煤樣有問題。解決方法為調整氣體流量；調整恒溫時間、恒溫點；查出煤樣問題并解決。

4 結語

總而言之，安徽池州九華發電廠煤質檢測實驗室自2011年引進5E-MAG6600全自動工業分析儀以來，儀器故障率偏低，基本上達到了快速準確測定工業分析結果的目的，減少了實驗過程中人為操作失誤的概率，大大提高了勞動效率。

參考文獻

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