เครื่องวิเคราะห์คาร์บอนและกำมะถันแบบอินฟราเรดใช้หลักการวัดแบบการเผาไหม้เหนี่ยวนำความถี่สูง-การดูดกลืนรังสีอินฟราเรด มีคุณสมบัติเด่นคือ ความแม่นยำสูง เสถียรภาพสูง ช่วงการตรวจวัดกว้าง ใช้งานได้หลากหลาย และใช้งานง่ายและรวดเร็ว ทำให้เป็นวิธีการหลักในการวิเคราะห์คาร์บอนในวัสดุโลหะ
น้ำหนักตัวอย่าง ปริมาณและลำดับการเติมสารช่วยหลอมเหลว และความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับของวัสดุอ้างอิง เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อความแม่นยำและความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับของการหาปริมาณคาร์บอนด้วยวิธีอินฟราเรดความถี่สูง ในขณะเดียวกัน เงื่อนไขเหล่านี้มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของตัวอย่างเอง (เช่น จุดหลอมเหลว การนำไฟฟ้า และความเป็นแม่เหล็ก) รวมถึงรูปแบบของคาร์บอนที่มีอยู่ด้วย
การวัดค่าคาร์บอนพื้นฐานมีความสำคัญอย่างยิ่ง ทั้งวิธีการมาตรฐานในประเทศและต่างประเทศสำหรับการหาปริมาณคาร์บอนต่างเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการแก้ไขค่าพื้นฐานสำหรับการวัดปริมาณคาร์บอนต่ำ และระบุขั้นตอนการปฏิบัติงานที่เกี่ยวข้อง ปัจจุบันทั่วโลกมีวิธีการวัดค่าคาร์บอนพื้นฐานอยู่ 2 วิธี
1. วิธีการวัดค่าคาร์บอนเปล่าโดยตรง
ปริมาณคาร์บอนที่วัดได้ภายใต้สภาวะการวิเคราะห์จำลองโดยไม่เติมตัวอย่าง แต่เติมเฉพาะสารช่วยหลอมเหลวเท่านั้น เรียกว่า ค่าคาร์บอนพื้นฐาน โดยทั่วไปจะใช้มวลตัวอย่างเริ่มต้นที่ 1 กรัม เพื่อให้มั่นใจได้ว่าค่าคาร์บอนพื้นฐานมีความน่าเชื่อถือ จะต้องใช้ค่าเฉลี่ยของการวัดอย่างน้อยสามครั้ง และต้องรักษาความสอดคล้องอย่างเคร่งครัดระหว่างสภาวะการวัดค่าพื้นฐานและสภาวะการวิเคราะห์ตัวอย่าง
มาตรฐานที่ระบุวิธีการวัดโดยตรงไว้อย่างชัดเจน ได้แก่ HB 5220.3—2008, HB 5297—2001 และ สหราชอาณาจักร/T 21931.1—2008 การหาปริมาณคาร์บอนในนิกเกล นิกเกลเฟอร์โรนิกเกล และโลหะผสมนิกเกล—วิธีการดูดซับอินฟราเรดจากการเผาไหม้ความถี่สูง เป็นต้น
วิธีการวัดค่าคาร์บอนโดยตรงมีข้อจำกัดโดยธรรมชาติ เนื่องจากพฤติกรรมการเผาไหม้ของสารช่วยหลอมเหลวเพียงอย่างเดียวนั้นแตกต่างจากพฤติกรรมการเผาไหม้ของส่วนผสมระหว่างตัวอย่างและสารช่วยหลอมเหลว
2. วิธีการวัดค่าคาร์บอนเปล่าทางอ้อม
วิธีการวัดทางอ้อม หรือที่เรียกว่าวิธีการเติมสารมาตรฐาน เกี่ยวข้องกับการเติมสารอ้างอิงที่มีปริมาณคาร์บอนที่ทราบค่า และกำหนดค่าคาร์บอนที่วัดได้ภายใต้สภาวะการวิเคราะห์ตามปกติ ค่าคาร์บอนว่างเปล่าคำนวณได้ดังนี้: ค่าคาร์บอนว่างเปล่า = ค่าคาร์บอนที่วัดได้ − ค่าคาร์บอนที่รับรองของสารอ้างอิง
ค่าว่างสุดท้ายจะถูกกำหนดโดยค่าเฉลี่ยของการวัดซ้ำหลายครั้ง
มาตรฐานที่ระบุวิธีการวัดทางอ้อมไว้อย่างชัดเจน ได้แก่ สหราชอาณาจักร/T 20123—2006, สหราชอาณาจักร/T 223.86—2009 และ สหราชอาณาจักร/T 8647.9—2006 วิธีการวิเคราะห์ทางเคมีของนิกเกล — การหาปริมาณคาร์บอน — วิธีการดูดซับอินฟราเรดการเผาไหม้เตาเหนี่ยวนำความถี่สูง [9] เป็นต้น
ข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นได้ของวิธีการวัดทางอ้อมคือ การเกิดค่าคาร์บอนว่างเปล่าที่เป็นลบ ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากปริมาณคาร์บอนที่ได้รับการรับรองของวัสดุอ้างอิงและค่าคาร์บอนว่างเปล่ามักจะไม่ใกล้เคียงกัน ทำให้เกิดข้อผิดพลาดอย่างมากในการคำนวณลบ
ที่น่าสนใจคือ สำหรับการหาปริมาณคาร์บอนในนิกเกลและโลหะผสมนิกเกล มาตรฐาน สหราชอาณาจักร/T 21931.1—2008 การหาปริมาณคาร์บอนในนิกเกล นิกเกลเฟอร์โรนิกเกล และโลหะผสมนิกเกล — วิธีการดูดซับอินฟราเรดจากการเผาไหม้ความถี่สูง ใช้การวัดโดยตรง ในขณะที่มาตรฐาน สหราชอาณาจักร/T 8647.9—2006 ใช้การวัดโดยอ้อม ซึ่งแสดงให้เห็นว่าวิธีการหาปริมาณคาร์บอนโดยใช้เครื่องวิเคราะห์คาร์บอน/กำมะถันอินฟราเรดทั้งสองวิธีต่างก็มีข้อดีและข้อจำกัดของตนเอง
สำหรับเครื่องวิเคราะห์คาร์บอน-กำมะถันของ เพนี่ นั้น รองรับวิธีการแก้ไขค่าว่างทั้งสองวิธีข้างต้น หากมีข้อสงสัยเพิ่มเติม โปรดติดต่อเราได้เลย
