¿Cómo es el rendimiento del analizador de carbono y azufre Hefei Okai HCS-216A?
Ventajas y características del analizador de carbono y azufre por infrarrojos de alta frecuencia HCS-500
1 El diseño de la unidad de adquisición de señales es extremadamente estable y confiable.
>Keguo HCS-500 En la unidad de muestreo digital de la señal de absorción infrarroja, el analizador infrarrojo de carbono y azufre de alta frecuencia utiliza el chip de la serie CS54XX de 24 bits altamente estable y confiable de toda la industria como chip central para el muestreo digital. Una frecuencia de muestreo de hasta 16 K/s, el muestreo de datos es rápido y eficiente. El chip tiene su propia unidad de cálculo ΔΣ, filtro de comparación digital y filtro de paso alto, que pueden filtrar eficazmente señales de impurezas durante el proceso de muestreo.
En el diseño del circuito periférico del chip de muestreo, utilizamos exclusivamente un chip de referencia de voltaje de alta precisión para proporcionar el voltaje de comparación para el muestreo, lo que mejora completamente el error de datos de muestreo causado por los cambios lineales de ondulación de la fuente de alimentación en Diseños anteriores. Deriva individual.
En términos de control y lectura de datos del chip de muestreo, abandonamos la forma en que los productos anteriores eran controlados por el programa de software del microcontrolador ordinario 8051 y adoptamos la tecnología de diseño de chip FPGA a gran escala más popular y Tecnología de diseño de circuito rápido. Con la tecnología de aislamiento de acoplamiento óptico, hemos diseñado un algoritmo para el procesamiento de hardware del chip de muestreo, de modo que se pueda lograr una adquisición y un control de alta velocidad del chip de muestreo. Además, este diseño permite que el control del chip de adquisición elimine por completo la necesidad de tiempo de procesamiento de la CPU, resolviendo por completo los problemas de pérdida de datos e interrupción anormal del proceso de comunicación con el software de la PC (interrupción USB) causados por el procesamiento inoportuno de la CPU. datos recopilados en diseños anteriores.
2. La unidad central de procesamiento de datos adopta exclusivamente el chip ARM9 más avanzado de China, lo que mejora enormemente la precisión analítica del instrumento.
Para lograr las capacidades de procesamiento de alto rendimiento del analizador infrarrojo de carbono y azufre de alta frecuencia Keguo HCS-500, ya no utilizamos la sencilla y económica microcomputadora de un solo chip 8051 con una frecuencia principal de En el diseño anterior, solo 22 M. El microcontrolador 8051 de 8 bits está lejos de alcanzar la velocidad de procesamiento en tiempo real requerida por el instrumento. La unidad central de procesamiento de datos del analizador infrarrojo de carbono y azufre de alta frecuencia Keguo HCS-500 adopta exclusivamente un procesador ARM9 de alto rendimiento de grado industrial con una frecuencia de procesamiento actual de hasta 200 Mhz. Tanto la memoria como la memoria flash utilizan alta velocidad. chips con 32M de espacio de almacenamiento. Utilizamos el sistema operativo en tiempo real Linux de código abierto en el diseño del software del procesador y utilizamos el método de diseño orientado a objetos en el diseño del software de control para garantizar la optimización y la alta confiabilidad del programa. FPGA se utiliza como chip controlador intermedio y búfer de datos en la interfaz entre el procesador y el chip de muestreo, y FPGA se utiliza para que la válvula de control externa realice una unidad de búfer de procesamiento paralelo y un puerto correspondiente de control de acoplamiento óptico de aislamiento rápido. Dado que utilizamos una CPU y un chip de adquisición de alta velocidad y utilizamos procesamiento de hardware FPGA, el instrumento aumenta el número de tiempos de muestreo de análisis a más de 100.000 veces por segundo, mientras que el número de tiempos de muestreo de otros instrumentos existentes que utilizan la serie 8051 de 8 bits Los microcontroladores son generalmente 8000/16.000 veces.
La CPU de alta velocidad realiza análisis de datos en tiempo real de los datos recopilados, realiza aproximaciones sucesivas y cálculos estadísticos de probabilidad de los datos y luego almacena los datos efectivos obtenidos en la SDRAM de gran capacidad de 32 M.
3. La unidad de transmisión de datos es la única en China que utiliza un puerto de red basado en el protocolo TCP/IP, que tiene una velocidad de transmisión rápida y una gran capacidad antiinterferencias, y puede realizar largas distancias. transmisión (LAN o Ethernet)
El analizador infrarrojo de carbono y azufre de alta frecuencia Keguo HCS-500 es el primero en la industria en lanzar interfaces de comunicación duales que integran protocolos TCP/IP USB y Ethernet de alta velocidad. En comparación con otros instrumentos existentes basados en puertos serie de baja velocidad e interfaces USB únicas de algunos fabricantes, puede proporcionar una instalación in situ mejor y más conveniente. El instrumento utiliza USB y Ethernet de alta velocidad para comunicarse con la PC porque utiliza el controlador de nivel inferior probado del sistema operativo Linux, por lo que el instrumento garantiza una alta estabilidad de la comunicación y confiabilidad de los datos durante el proceso de comunicación. Esto es esencialmente diferente desde el punto de vista técnico del método de comunicación simple en el que algunos instrumentos existentes utilizan microcontroladores 8051 para controlar chips USB. El microcontrolador 8051 de baja velocidad provocará interrupciones en el procesamiento al analizar datos de muestreo y procesar protocolos USB al mismo tiempo. algunos instrumentos existentes. Causas comunes de interrupción de la comunicación USB.
El analizador infrarrojo de carbono y azufre de alta frecuencia Keguo HCS-500 utiliza un procesador ARM9 con una estructura de tubería de 16 etapas y un sistema operativo Linux multitarea en tiempo real para garantizar capacidades de procesamiento paralelo en el proceso de comunicación y recopilación de datos. El diseño adopta la tecnología multiproceso y multitarea para darse cuenta del error de tiempo en la recopilación y transmisión de datos a nivel de EE. UU. En el control de transmisión de datos de recopilación, confiamos en el alto rendimiento en tiempo real de la CPU subyacente para el muestreo independiente y utilizamos tecnología de almacenamiento en búfer de cola de datos subyacente y tecnología de redundancia de verificación de datos múltiples para el procesamiento de datos. Esto evita que la distribución y la cantidad de puntos de recopilación de datos se vean afectados por la transmisión de datos y afecten la precisión de los resultados del análisis. Si el instrumento utiliza el método de adquisición de tiempo continuo de la PC para recopilar y analizar puntos de datos, y dado que los sistemas operativos de escritorio actuales en las PC son sistemas que no son en tiempo real, habrá una desviación en el intervalo de tiempo de los puntos de muestreo en los datos recopilados. datos, lo que inevitablemente conducirá a incertidumbre en los resultados analíticos. El analizador infrarrojo de carbono y azufre de alta frecuencia Keguo HCS-500 presenta una nueva idea de diseño para evitar este inconveniente, logrando plenamente el alto rendimiento en tiempo real de los puntos de muestreo y la precisión del intervalo de tiempo de los puntos de muestreo. En el protocolo de transmisión, el software de aplicación del sistema host de la PC solicita datos continuamente y el sistema subyacente empaqueta los datos del búfer de cola procesados y los envía en tiempo real. Cada grupo de paquetes de datos adopta una estructura de lista vinculada en cola para evitar faltas o errores en la transmisión de datos.
La estructura del sistema es como se muestra en la figura:
4. Diseño humanizado del software de aplicación, funciones novedosas y potentes
1. interacción persona-computadora.
Para datos o instrucciones que requieren entrada del usuario, como selección de "método de análisis", selección de muestra, entrada de peso de muestra y otras operaciones de interacción persona-computadora, se enumeran directamente en la interfaz principal, y la interfaz principal El usuario puede seleccionar o ingresar datos rápidamente. La siguiente imagen muestra la interfaz principal del software de análisis.
2. Diseño humanizado, configuración de parámetros flexible y conveniente.
Por ejemplo, al configurar la curva de potencia de alta frecuencia, se utiliza el método de arrastre del "punto caliente", es decir, usar un punto caliente en la única línea del mouse (el pequeño punto rojo en la imagen), puede arrastrar y soltar para establecer diferentes tipos de curva de potencia. Además, también puede realizar operaciones de edición precisas, como modificar, agregar, insertar y eliminar nodos.
3. Adoptar el concepto de “método analítico”.
Para los parámetros de análisis, se abandona el concepto tradicional de "canal" y se adopta el concepto de "método de análisis" para que sea más fácil de entender para los usuarios. Además, es muy conveniente crear, modificar y eliminar métodos de análisis.
4. El software es potente.
En la gestión de la base de datos, realiza el almacenamiento automático de datos, tiene un motor de recuperación de base de datos potente y de filtrado múltiple, visualización sincrónica, almacenamiento, amplificación de curvas de trabajo, comparación multinivel de múltiples curvas, y resultados de análisis de palabras. Salida de informes y docenas de otras funciones.
5. Nueva tecnología de calibración lineal: el primer método de ajuste no lineal multivariado nacional.
Utiliza el método de ajuste no lineal multivariado a escala completa para lograr una precisión muy alta dentro del rango de detección de alta linealidad. Los analizadores infrarrojos de carbono y azufre analizan el contenido de carbono y azufre en los materiales detectando la absorción de radiación infrarroja por los gases CO2 y SO2; la calibración lineal es una tecnología clave en los datos de los instrumentos porque la ley de Lambert-Beer se ajusta a la ley exponencial. El filtro de infrarrojos tiene un cierto ancho de banda y el coeficiente de absorción de gas no es constante, por lo que es muy difícil obtener una calibración linealizada del área integrada. Después de años de investigación y experimentación, finalmente hemos logrado un gran avance en la tecnología de calibración de linealización, logrando una linealidad muy alta en todo el rango.
6. Sistema de eliminación de polvo de flujo constante y voltaje constante
Basado en el principio neumático, está diseñado con presión constante y suministro de oxígeno de flujo constante, limpieza automática del cabezal del horno y escape automático de polvo, que reduce eficazmente el impacto del polvo sobre el azufre. Efectos del análisis elemental. Los componentes neumáticos, incluidas válvulas solenoides, cilindros, tuberías neumáticas y juntas neumáticas, son todos componentes importados de la italiana CAMOZZI Tire Co., Ltd. La válvula solenoide tiene una vida útil de más de un millón de veces y el cilindro adopta aceite. Tecnología de lubricación libre, adecuada para entornos hostiles en el sitio. Resuelve los problemas de confiabilidad y sellado del sistema del circuito de gas que son comunes en los productos domésticos.
7. Estructura completa de la máquina
Toda la máquina adopta un diseño modular integrado. La parte del horno de alta frecuencia y la parte de detección de infrarrojos están aisladas para reducir el impacto de las ondas electromagnéticas generadas por. oscilación del horno de alta frecuencia en señales infrarrojas; el sistema de energía utiliza módulos de potencia de estado sólido, que son a prueba de polvo, simples y confiables, la mayoría de las conexiones usan cables blindados de alta frecuencia para evitar interferencias de alta frecuencia y mejorar la confiabilidad de. todo el circuito del instrumento.
8. Diseño del horno de alta frecuencia
1. La potencia de entrada del horno de alta frecuencia es de 2,5 kilovatios y se selecciona y utiliza un tubo de alimentación cerámico refrigerado por aire de 3,5 KW. Operado en un estado de trabajo Clase C. Estabilidad de salida de energía mejorada y vida útil de los componentes.
2. El condensador del oscilador principal utiliza un condensador cerámico de vacío con una corriente nominal de cien amperios, que tiene una pérdida dieléctrica extremadamente baja y una excelente estabilidad, lo que mejora eficazmente la confiabilidad y la estabilidad de la salida de energía.
3. Se utiliza una bobina de inducción con núcleo de ferrita de alto valor Q y revestimiento altamente antioxidante en la superficie. Está equipada con un conducto de aire de refrigeración para mejorar la potencia del ventilador de refrigeración; Estabilidad térmica de los componentes de potencia.
9. Función de aumento de temperatura programada
1. Establezca la temperatura de fusión óptima de la muestra de acuerdo con los requisitos de liberación de elementos de carbono y azufre en la muestra.
2. Al analizar muestras con alto contenido de carbono, la precisión del análisis se puede mejorar ajustando la potencia del horno de alta frecuencia para controlar la velocidad de liberación.
3. Durante el análisis de carbono ultrabajo, la influencia del carbono adsorbido en la superficie de la muestra y el blanco de carbono en el crisol se puede tratar eficazmente mediante un aumento de temperatura programado para mejorar la precisión del análisis de bajo carbono.
10. Sistema de detección de infrarrojos
El componente central del grupo de detección de infrarrojos utiliza fuentes de luz infrarroja en miniatura de metales preciosos de alta eficiencia y larga duración y el sistema de modulación utiliza un; motor paso a paso de alta precisión controlado por un microordenador de un solo chip, logrando estabilidad a largo plazo de la frecuencia de modulación; utilizando sensores de cono de luz sólida piroeléctricos de carbonato de litio importados y filtros de banda estrecha, toda la máquina tiene una sensibilidad de detección extremadamente alta y puede funcionar de manera efectiva. detectar contenido de carbono y azufre a nivel de ppm.