该仪器广泛应用于测定成品油、原油、馏分油、石油气、塑料、石油化工产品等产品中总硫含量。与国内外同类仪器相比，具有线性范围宽，检测下限低，抗干扰能力强，操作方便，结果稳定可靠，分析精度高，重复性好等特点。是目国内较为先进的总硫分析仪器。

HCR-3000S紫外荧光硫测定仪气路流程图如下：

HCR-3000S紫外荧光硫测定仪基本原理：

如上图所示，样品被微量注射器（或气体进样器）送入石英裂解管后，在1000℃左右的高温裂解炉的作用下，样品被全部气化由载气（氩气AR）带入裂解区和燃烧氧发生氧化裂解反应，反应生成物包括SO₂，CO₂，H₂O，*NO，以及其它氧化产物（以下用MO_X表示）。样品中的氮化物定量地转化为·NO，硫化物定量地转化为SO₂ 。反应气随载气和过量的氧气，通过膜式干燥器脱去反应过程中产生的水分子，进入反应室。

(1) R-N + R-S + O₂ → SO₂+ CO₂ + H₂O + *NO +MO_X

(2) SO₂+ hγ^，→ SO^*₂

由（2）式可知，SO₂在特定波长的紫外线照射下，部份生成了激发态的SO^*₂。当激发态的SO^*₂返回到基态时发射出光电子。光信号由反应室中的光电倍增管按特定的波长进行接收，形成微弱的光电信号。由于光电信号的强度与样品中的总硫含量成正比，所以通过测定光电信号的强弱来测定样品中的总硫含量。

★该仪器对样品进行分析时，先用硫的标准物质作出相应的标准曲线，调用此曲线，就可测出未知样品中总硫含量。

三、仪器技术参数及主要特点

﹙一﹚、仪器技术参数：
1、样品种类：液体、固体和气体（需配相应的进样器）

2、高压范围：DC400V～900V,根据测量浓度的高低，通过操作系统设定所需值。

3、测定方法： SH/T0689、GB/T34100、GB/T17930、GB/T11060

4、测量范围：1、硫元素含量为：0.2～5000 mg/L ～ 百分含量

5、检测下限：0.2mg/L（硫元素）

6、控温范围：室温～1100℃ 控温精度：0.5%±3℃

7、重复性误差：① 0.2mg/L≤试样浓度＜1.0时， ≤ ±0.1mg/L；

② 1.0mg/L≤试样浓度＜100mg/L时，Cv ≤ 10%；

③ 100mg/L≤试样浓度≤10000mg/L时，Cv ≤ 5%。

8、气源要求：高纯氩气：99.98%以上 高纯氧气：99.98%以上

9、电　　源：AC220V±22V　50Hz±0.5Hz 功率：≤2.5KW

10、外形尺寸：680×480×400(mm)

（二﹚、仪器的主要特点：

a、 采用USB口进行数据采集及传输。数据采集卡为原装进口，检测下限达到1uv。

b、 仪器关键部件为：原装进口组件。

c、 仪器的操作界面为无限延伸，没有间断，数据可无限查找。可任意调用任何时间的谱图。

四、系统工作条件要求

4.1环境要求

要确保仪器能够正常工作，需具备以下环境要求：

（1）环境温度在20～28℃范围内，相对湿度小于80%。

（2）环境空气中不得含有腐蚀性气体及大量灰尘，以免引起部件腐蚀、短路、散热不良，甚至损坏。

（3）仪器工作台面要求宽敞，以利于散热。

4.2电力要求

（1）电源电压 220V±10%/50Hz 15～20A电源电流。

（2）具备良好的地线，对地电阻不大于5Ω。

4.3气源要求

高纯氧气：纯度>99.99%

高纯氩气：纯度>99.99%

五、仪器组成及安装

5.1开箱检查

用户收到仪器后，应对照装箱单逐箱进行检验，查看是否有部件短缺或损坏现象。如有短缺或损坏，应及时与生产厂家取得联系。

5.2系统组成

HCR-3000S紫外荧光硫测定仪整体结构如图5.1。

整套仪器包括以下几大组成部分：

图5.1

（1）裂解反应器：

完成样品中的硫转化为SO2的反应。温度控制单元控制炉温在1000℃～1050℃，流量控制单元可控制调节四路流量，调节范围分别如下：

O₂（裂解） 0～540ml/min

O₂（载气） 0～300ml/min

Ar（载气）0～300ml/min

（2）检测器部分：

检测器完成Ｓ信号的检测，放大及数据处理，提供样品分析中间结果和终结果。

（3）进样器部分（选配）：

根据样品状态可选择不同的进样系统。

一、液体进样器：

图5.2液体进样品结构示意图

液体进样器由单片机控制步进电机带动丝杆进行样品的自动注入。能够确保恒速进样，速度可调范围是0.3～1.2ml/s，用户可根据分析要求选用适宜的进样速度。当进样完毕后，丝杆自动后退。通过调节两组拨盘开关来设定丝杆的进程和速度。一般情况下，进程和速度分别设为3档和8档。

二、气体进样器：

图5.3气体进样器结构示意图

气体进样器是在一定的温度下将气体样品完全汽化，使气体样品汽化后进入定量管，并在载气的推动下进入裂解管。气体进样器按以下步骤操作：

① 打开气体进样器的电源开关。

② 将温控仪拨至设定，调节设定按钮，一般温度预定为60℃左右。

③ 将温控仪拨至测量，气体膨胀室加热至预定温度，至少要10分钟才能达到平衡。

④ 以顺时针和逆时针方向反复转动平面六通阀几次，以确保阀门开、关灵活。

⑤ 把六通阀转动至取样位置，用样品气吹扫六通阀至少15以上方可进样。

⑥ 把六通阀快速转至进样位置。

⑦ 如需连续测量则重复⑸、⑹两个步骤，否则关闭样品气，结束测量。

三、固体进样器：

对于固体和高沸点的粘稠液体试样不适宜用注射器进样时，可使用带样品进样舟的固体进样器,其结构示意图如图2.7所示。进样时先利用推动棒将样品送到裂解管预热部位，待30～60后，再将进样舟推至加热部位让样品进行裂解，裂解产物由载气带入反应室参加反应。然后将进样舟拖至裂解管入口附近冷却，再进行第二次样品测定。

图5.4 固体进样器结构示意图

尽量能够确保恒速进样，用户可根据分析要求选用适宜的进样速度。

5.3气路连接

系统气路流程如图5.5所示。

注意：所用气路管及接头均需预先清洗干净。

图5.5

（1）用内径3mm的不锈钢管线，铜管线或聚四氟乙烯管线将氩气（Ar）与氩气进口相连，氧气源经气体干燥器后和氧气进口相连。

（2）裂解管的安装

①拆下裂解炉两侧的活动档板。

②用棉花沾取酒精或丙酮等溶剂将裂解管外壁擦洗干净，以清除上面的污迹和手印。

③小心地将裂解管放入加热炉中，使进样口处在炉子右侧。

④将裂解氧气管线与裂解氧气进口相连，载气管线与裂解管的载气进口相连。

⑤用四个半圆形的保温陶瓷片将裂解管的左右两端固定好。

注意：应使裂解管尽量与加热炉内腔同轴，以确保管子受热均匀。

⑥用弯头尾接管将裂解管尾端与仪器内部的样品气出口接口的气体管线相连，并用夹子夹紧。

⑦将裂解反应器两侧的活动档板装好。

（3）用聚四氟乙烯管线将后面板样品气出口与膜干燥器的一端相连，干燥器的另一端与检测器样品气进口相连。

（4）将荧光反应室气体出口与膜干燥器侧壁进气口相连，侧壁出气口接一根足够长的管线，以将尾气导出室外。

当上述气路连接操作完成后，需对整套气路进行气密性检查，确保气路没有漏气处。

注意：在石英管尾气连接处添加少许石英毛，避免杂物（如积炭），进入膜干燥器及反应室。

5.4电路连接

（1）在后面板的接地端接上良好的地线；

（2）用提供的电源线，电缆线接入相应的位置，保证良好的接触，供电正常。

六、开机及样品分析操作

上述各项准备工作均已完成后，即可开机并进行样品分析操作。

6.1气路吹洗

为保证仪器正常工作，通电应进行气路吹洗，以清除气路内的水蒸汽及其它气体杂质。这一点对于新仪器及长时间未使用的仪器尤为重要。

气路吹洗方法：逆时针旋转流量控制阀，将四个流量计均调至200ml/min处，吹洗10分钟左右。

6.2温度流量控制器的操作

（1）加热升温：打开风扇开关用温控开关。大约30分钟后炉温达到设定值（1050℃）

（2）气体流量选择

①裂解氧气（O₂）流量

此路O₂气流量的大小直接影响到样品的氧化裂解反应，影响样品中硫化物（氮化物）转化成SO₂ （NO）的转化率。分析时需使裂解O₂气过量保证样品能充分燃烧，裂解管内不生成积炭；但流量也不能过大，否则不利于硫化物（氮化物）转化为SO₂（NO）的反应，光信号的强度降低。

一般分析条件下，可将裂解氧气流量调至300～450ml/min的范围内。

②O₂气载气流量

对于一般较轻馏分的样品分析，可以不用此路气体。当样品较难挥发时，在载气中加入一定量的O₂气，可以促进样品的挥发。根据不同的石英管选择使用。

③氩（Ar）气流量

Ar气作为载气，用于将挥发后的样品吹进裂解管的高温部位，使样品进行氧化裂解反应。为使样品能平稳地有效地吹进，一般要求Ar气流量在100～200ml/min范围内，用户可根据样品中硫含量的高低，进样量大小以及裂解O₂气流量的大小等因素选用合适的Ar气流量。

七、软件操作步骤

系统软件是仪器分析的重要组成部分，具体操作详见软件的帮助文件。

工作站内容目录有：功能简介、软件组成、软件视图、标准曲线、仪器维护、分析步骤等。

7.1功能简介

谢谢您购买河南海克尔仪器仪表有限公司的HCR-3000S紫外荧光硫测定仪，为了确保您对该仪器能够正确使用，请详细阅读本帮助系统内容。该帮助对仪器作了比较全面说明，若在使用过程中存在疑问，请立即与我公司的技术人员联系，我们会给您更详细的解答。

① 硫积分方式：根据[编辑方法]视图中的[积分参数]全自动积分。

② 历史数据查看：历史数据查看可与样品分析同步进行，互不干拢，历史数据还可按生成时间、含量及文件名称进行分类查看找，快速方便。

③ 样品结果客观性：样品分析数据生成时，相应的分析方法会同时保存，都以特有二进码数据格式保存，保证了样品分析的客观性。

④ 报告格式丰富：可根据用户需要自行设计报告内容，简便易操作。

⑤ 仪器稳定性高：因仪器电路高度集成化，全部通过计算机软件控制并采用先进算法，故障率低，仪器运行平稳。

7.2软件组成

本工作站软件有下列几个文件组成，只要放在同一文件目录下即可正常运行。介绍如下：

⑥ HCR-3000S紫外荧光硫测定仪——软件启动主程序。

⑦ NParameter.dll——分析参数运态库，所有分析参数都在此界面操作完成。

⑧ NExternal.dll——历史数据查看动态库。

⑨ InitPicture——软件启动画面。

⑩ Htmlhelp.lib、Help.CHM——系统帮助文件。

USBDAQ500.lib、MP401.lib等——系统软件驱动文件。

7.3软件的安装

把安装光盘放入光驱中或电脑中保存的文件，运行“HCR-3000S.EXE”文件，出现如图7.1所示,点击“Next”，继续进行安装，选择安装的子目录图7.2,继续点击“Next”，选择安装文件名图7.3，继续点击“Next”，选择是否“在桌面上创建图标”图7.4，选择后点击“Next”继续安装图7.5，点击“install”，安装过程如图7.6，安装结束后如图7.7点击“finish”表示软件安装完成。

图7.1

图7.2

图7.3

图7.4

图7.5

图7.6

图7.7

7.4软件操作

运行桌面上的“HCR-3000S”，绘制标样曲线则选择“admin”后点击“方法编辑”出现图7.8。如果直接分析样品则直接在“user”模式下点击“样品分析”，如图7.9。

图7.8

图7.9

八、标样曲线制作和样品分析

8.1标准曲线的制作：

初次使用本仪器时，应先根据用户样品含量的高低，选择标准样品进行标准曲线的制作，下面以硫标样2mg/L～5mg/L～10mg/L为例进行了曲线制作：

（1）依次打开主机电源开关，风扇开关，炉温控制开关，打开电脑，同时检查主机与电脑之间的USB线是否连接完好。等到温度到了设置值后再进入下一步。

（2）打开瓶装高纯氧和高纯氩，将流量阀调到合适的位置，一般裂解氧设置：300～450，载气氩设置：150～200，在样品含量相当高或者样品不易燃烧的情况下，可将载气氧设置50～100。

（3）在电脑桌面上打开HCR-3000S软件，出现软件操作界面，如图7.8和7.9所示,选择“方法编辑”。

（4）在仪器参数对话框中，炉温控制开关打上“√”，总硫检测器参数中三个参数打上“√”，表示这三个参数已打开，PMT高压设定一般为580左右（样品含量越高，高压设定越低）。如图8.1 。点击联机，点击确定，退出，联机成功。

图8.1

（5）此时硫信号从0点会出现基线，（如果信号值比较大，请点击“放弃”菜单，值到信号值在0点附近），由于紫外荧光灯的光强逐渐变强，基线会一直往上走，如图8.2所示，采集信号会逐渐变大，随着紫外灯的光强逐渐稳定，信号值在上升到一定高度走直线，（大概需要20分钟左右），如图8.2所示；此时放弃采集，重新开始采集 。这时说明仪器基本正常，可以进行标样或样品分析。

图8.2 硫信号的基线变化示意图

图8.3

（6）查看炉温是否到达1050℃，待炉温到达1050℃，基线稳定，我们就可以做标准曲线了。

a.点击“开始”，弹出对话框，如图8.3所示，该对话框包括分析参数、积分参数和硫或氮的标样的浓度。其中样品的状态包含固态、液态、气态三种状态，浓度单位有：mg/L,mg/kg,%(m/m)；标样名称；输入标样进样量为20ul，硫标样浓度为2mg/L，其余不要修改，点击“确定”。此时基线会走一条平滑的直线，打开进样器，将行程和速度分别调节为3和6，用25ul的进样针抽取20ul标液，注意回抽，先点击一下“平衡”，再点击快捷菜单“启动”，进样器自动进，推动进样针注入石英管中，此时界面会出峰，并显示积分参数，连续进5～6针，观察重复性，如图8.4所示，点击“终止”，出现如图8.5所示，给硫曲线命名S2-5-10。

b.2mg/L标样的积分值做好后，再分别做5mg/L、10mg/L标样的积分值，在做的过程中，其他参数不需要改变，只要点击“开始”把标样浓度分别输入为5mg/L和10mg/L，其它步骤和做2mg/L的步骤一致。如图8.6和8.7所示。

图8.4

图8.5

图8.6 5mg/L的积分值图

图8.7 10 mg/L的积分值图

c.以上三种标样的积分值做好，分别点击终止并保存在方法名为“S1-10-50”的硫曲线上，点击查看相关系数，至少为0.995。如图8.8。

d.点击打开，图8.9所示，在跳出来的对话框中选择方法名称，点击“开始”，图8.10，在对话框中选择“样品”，点“确定”，然后取样20ul，同样的点击平衡启动，5到6针，点“终止”自动保存到电脑中。

图8．8标样曲线相关性

图8.9打开的标样曲线

图8.10

8.2样品的分析

在曲线制作完成后，进行样品分析时，先在快捷菜单中选择“样品分析”，如图8.11，选择相应的方法曲线，过程和做曲线的过程一致，只不过整个界面变成了样品模式，在保证气流量及其它条件与做曲线时一致时，仪器基线正常的情况下，方可进行样品分析。同一样品分析可至少进样3次以上。

图8.11

九、仪器操作注意事项

（样品分析完后，应先关闭UVP锌灯开关）

锌灯电源的开启与关闭

待炉温升至设定值70%时，氧气及氩气打开后，软件选择打开紫外灯（氖灯）的电源开关，此时可以从显示屏的基线变化情况来判锌灯是否真正点亮，基线明显升高，锌灯点亮，若基线无变化，则说明锌灯不亮，此时应关闭灯源开关，等待3分钟后，再打开灯源开关。在卡和电脑连接不好的情况下，软件会自动判断打开USB通讯设备卡错误如图9.1,点击确定后有一系列的操作错误。这时软件退出后，把USB连接线重新插一下或把电脑重新启动。

在有大功率外设备开启的情况下也能使仪器和电脑连接失败。

仪器和电脑连接失败时可通过如下的方法查一下连接情况：通过电脑的“我的电脑”的属性的硬件下的设备管理器中的通讯串行总线控制器进行查询。如果有MP401(或DAQ500)说明电脑和仪器连接上了。

图9.1

在仪器操作正常后，要注意气路的连接不能有漏气现象，否则容易产生分析结果不平行。