工业分析仪工作原理

工业分析仪主要用于测定煤炭、焦炭、生物质、固体燃料等样品的水分、灰分、挥发分，并自动计算固定碳，核心原理围绕高温加热 + 称重 + 程序控温展开。

一、整体基本原理

在严格控制的温度、气氛、时间条件下，对样品进行分步加热处理，通过电子天平实时监测质量变化，根据质量损失量和残余量计算各指标：

- 水分：105～110℃烘干失去的质量

- 挥发分：在隔绝空气下，900℃左右加热失去的可燃挥发物质量

- 灰分：充分灼烧后剩余的不可燃残渣质量

- 固定碳：通过公式计算得出

二、主流机型工作原理

1. 热重法（TGA）全自动工业分析仪

1). 样品放入坩埚，自动送入高温炉

2). 全程连续称重，按国标程序升温：

   - 低温烘干 → 测水分

   - 隔绝空气高温热解 → 测挥发分

   - 通入空气充分灼烧 → 测灰分

3). 仪器自动记录质量曲线，直接算出水分、灰分、挥发分、固定碳

特点：单炉完成全部项目，结构简单，精度高。

2. 双炉/多炉并行式工业分析仪

- 水分炉：单独烘干测水分

- 挥发分炉：高温炉测挥发分

- 灰分炉：马弗炉式灼烧测灰分

多个工位同时工作，分别称重，最后统一计算。

特点：速度快，适合大批量样品。

三、各指标具体原理

1. 水分（M）

在 105～110℃ 下烘干至恒重，失去的质量百分比即为水分。

2. 挥发分（V）

在隔绝空气、900℃±10℃ 下加热 7 分钟，失去的可燃挥发物质质量百分比。

3. 灰分（A）

在 815℃ 左右通入空气充分灼烧，剩余无机残渣质量百分比。

4. 固定碳（FC）

由公式自动计算：

固定碳 = 100 − 水分 − 灰分 − 挥发分

四、关键结构作用

- 高精度电子天平：实时、准确称量质量变化

- 程序升温炉体：严格控温，保证符合国标条件

- 气氛控制系统：隔绝空气/通入空气切换

- 自动进样机械手：实现无人值守批量测试

简单总结：

按国标温度程序加热 → 天平记录质量变化 → 自动算出煤质四项指标。