测定金属氧氮氢分析仪是一种用于精确测定金属及合金中氧（O）、氮（N）、氢（H）含量的仪器。
1.氧含量测定原理：
惰性气体熔融法：将金属样品置于高温的惰性气体（如氩气）氛围中熔融。样品中的氧与助熔剂（如锡粒等）反应生成一氧化碳（CO）或二氧化碳（CO2）。例如，对于钢铁样品，反应式可能为C+O2→CO2（样品中的碳与氧反应，这里假设样品中的氧部分以这种形式与碳反应，实际还有其他复杂的氧化还原反应同时存在），生成的CO或CO2被载气（通常也是氩气）带入红外检测池。在红外检测池中，CO和CO2对特定波长的红外光有吸收特性，根据朗伯 - 比尔定律，通过测量红外光的吸收强度来确定CO或CO2的含量，进而计算出样品中的氧含量。
2.氮含量测定原理：
同样采用惰性气体熔融法。在高温下，样品中的氮以氮气（N2）的形式释放出来，被载气带入热导检测池。由于氮气的热导率与载气（氩气）不同，当混合气体通过热导检测池时，会引起热导率的变化。根据热导率变化的程度，利用热导检测原理（如基于惠斯通电桥原理的热导检测器），可以测定氮气的含量，从而得到样品中的氮含量。
3.氢含量测定原理：
在惰性气体熔融过程中，样品中的氢会以氢气（H2）的形式释放出来。氢气被载气带入热导检测池，由于氢气的热导率比氩气大很多，氢气的存在会引起热导率显著变化，通过热导检测器检测这种变化来确定氢气的含量，进而得出样品中的氢含量。
二、测定金属氧氮氢分析仪结构
1.样品处理系统：
包括样品舟（用于盛放样品），通常由石墨等耐高温材料制成。还有进样装置，能够准确地将样品送入熔融炉中的合适位置。
2.熔融炉：
是仪器的核心部件之一，可提供高温环境（一般能达到1600 - 2000°C以上），使样品充分熔融反应。常见的有高频感应熔融炉，利用高频电流在感应线圈中产生的交变磁场，在样品上产生感应电动势，使样品自身发热熔融。
3.气体传输与净化系统：
熔融过程中产生的气体（CO、CO2、N2、H2等混合气体）需要经过净化处理，去除其中的杂质（如灰尘、未反应的助熔剂颗粒等）。然后通过气体传输管道将净化后的气体输送到检测单元。气体传输管道需要具备良好的密封性和耐高温性。
4.检测单元：
对于氧含量测定，有红外检测池，包含红外光源、光学系统、检测池和红外探测器等部件。对于氮和氢含量测定，有热导检测器，包括热导池、惠斯通电桥电路等部分，用于检测气体热导率的变化。
三、应用领域
1.金属材料研究：在钢铁、铝合金、钛合金等金属材料的研发过程中，精确测定氧、氮、氢含量有助于了解材料的微观结构、力学性能等。例如，氢含量过高会导致金属材料出现氢脆现象，降低材料的韧性和强度；氧和氮含量也会影响材料的相变、晶粒尺寸等。
2.冶金工业质量控制：在冶金生产过程中，对原材料、中间产品和成品进行氧、氮、氢含量的检测，可以保证产品质量符合标准。例如，在特种钢生产中，严格控制氧、氮、氢含量可以提高钢材的纯净度，满足制造业（如航空航天、汽车制造等）对高性能钢材的需求。
3.金属加工与成型：在金属的热处理、锻造、轧制等加工成型过程中，监测氧、氮、氢含量的变化，可以优化加工工艺参数，提高产品的质量稳定性。例如，在铝合金的热处理过程中，氢含量的控制对于防止气孔等缺陷的产生至关重要。
