仪器培训

仪器报国追求卓越在线分析仪器介绍（南京交流会）北分麦哈克曹以刚2009-6-11仪器报国追求卓越我国著名光学专家、两院院士王大珩先生指出：----仪器是认识世界的工具仪器报国追求卓越21世纪的前沿技术—“分析技术”与“自动化”的系统集成这是朱良漪老先生谢世前2个月用他一生的经验总结出的一篇论文，在由老先生亲自组织的第二届在线分析仪器应用及发展国际论坛上演讲发表。老先生对在线分析仪器对国家发展中的重要作用给予了高度的肯定。仪器报国追求卓越在线分析仪器又称过程分析仪器，是指直接安装在工艺流程中，对物料的组成成分或物理参数进行自动连续分析的一类仪器，此类仪器广泛应用在工业生产实时分析和大气、污染源（包括气、水）排放连续自动监测。按测量成分或参数分，可分为氢分析器、氧分析器、pH值测定仪、电导率测定仪等按测量方法分，可分为光学分析仪器、电化学分析仪器、色谱分析仪器、物性分析仪器、热分析仪器等在线分析仪器种类繁多，用途各异、分析测量方法的发展迅速，现有的分析方法已达200多种。什么是在线分析仪器：仪器报国追求卓越在线分析仪器的性能指标有哪些：测量对象、测量范围、工作条件、防爆性能、防护等级等性能参数：灵敏度、最小检出量、重复性、准确度、稳定性、响应时间等仪器报国追求卓越灵敏度是指被测物质的含量或浓度改变一个单位时分析信号的变化量，它表示仪器对测定量变化的反应能力。什么是灵敏度：仪器报国追求卓越什么是最小检出限：是指能在一个确定样品中产生被测物质的分析信号所需要的该物质的最小含量或最小浓度，是表征和评价分析仪器检测能力的一个基本指标。显然，分析仪器的灵敏度越高，最小检出限越低，所能检出的物质量越小。但灵敏度的提高，仪器噪声也会随之增大。仪器报国追求卓越重复性又称重复性误差，重复性误差是指仪器在操作条件不变的情况下，多次分析结果之间的偏差。什么是重复性：仪器报国追求卓越什么是准确度：仪器的准确度是指在一定测量条件下，多次测得的平均值与真值相符合的程度，表示仪器的指示值接近真值的能力。仪器的准确度又称为精确度，简称精度。仪器报国追求卓越什么是稳定性：稳定性是指在规定的工作条件下，仪器保持其计量特性不变的能力。分析仪器的稳定性，主要是指分析仪器响应值随时间的变化特性。稳定性可用噪声和漂移两个参量来表征。仪器报国追求卓越在线分析仪器常用的浓度单位：体积百分比：%vol、ppmvol、ppbvol目前合法使用单位：%、10-6、10-9绝对含量：mg/m3二者的近似换算：10-6(ppm)=24.04/M(mg/m3)mg/m3=M/24.0410-6(ppm)仪器报国追求卓越什么是危险区域：0区：连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境1区：在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境2区：在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，即使出现也仅是暂时存在爆炸性气体混合物的环境仪器报国追求卓越什么是隔爆型仪器：将能点燃爆炸性混合物的仪器部件封闭在一个特别牢固的外壳内，即使壳体内部发生爆炸，但不会传到外部，使放置仪器的环境产生影响。用dII(A\B\C)T(1-6)表示仪器报国追求卓越隔爆型仪器：仪器报国追求卓越什么是防护等级：IP--第一位对人员的防护对设备的防护0无防护无防护1防止手背接近危险部件防止直径不小于50mm的固体2防止手指接近危险部件防止直径不小于12.5mm的固体3防止工具接近危险部件防止直径不小于2.5mm的固体4防止金属线接近危险部件防止直径不小于1.0mm的固体5防止金属线接近危险部件不能防止尘埃，但不影响运行和安全6防止金属线接近危险部件无灰尘进入仪器报国追求卓越什么是防护等级：IP--第二位简要说明含义0无防护----1防止垂直方向滴水垂直方向滴水应无有害影响2防止外壳15°倾斜时垂直方向滴水外壳15°倾斜时垂直方向滴水无有害影响3防淋水各垂直面在60°范围内淋水无有害影响4防溅水向外壳各方向溅水无有害影响5防喷水向外壳各方向喷水无有害影响6防强烈喷水向外壳各方向强烈喷水无有害影响7防短时间浸水影响浸入规定压力和时间的水中进水量无有害影响8防持续潜水影响按生产厂和用户双方同意的条件进水量无有害影响仪器报国追求卓越仪器的类别概念：（自攥）**计：仪器的测量结果可根据经验值的刻度进行确定，一般没有信号输出。**器：对已知特定测量参数的变化量进行分析、监测。通常是单参数，但目前可多参数测量。带有信号输出。**仪：利用不同的物理、化学原理，在特定的区间内进行光辐射、电场、磁场扫描或化学吸附等方法而测得多种不同未知物质。仪器报国追求卓越红外线气体分析器什么是红外线？红外线是一种看不见的光，其波长范围为0.78～1000µm。红外线气体分析器使用的波长在2～12µm。红外线气体分析器的原理：（朗伯-比尔定律）I=I0e-kcl仪器报国追求卓越分子由原子和外层电子组成。各外层电子的能量是不连续的分立数值，即电子是处在不同的能级中。分子中除了电子能级之外，还有组成分子的各个原子间的振动能级和分子自身的转动能级。当从外界吸收电磁辐射能时，电子、原子、分子受到激发，会从较低能级跃迁到较高能级。当某一波长电磁辐射的能量恰好等于某两个能级的能量之差时，便会被某种粒子吸收并产生相应的能级跃迁，该电磁辐射的波长和频率称为某种粒子的特征吸收波长和特征吸收频率。红外线气体分析器吸收机理：仪器报国追求卓越红外线气体分析器N2N2N2A/DconverterMicroprocessorDisplayRS232CInterfaceAnalogoutputsMeasuringamplifierSamplegasSamplegasfrontrearabsorptionvolumeIRsourcePressure-balancingcapillaryMembranecapacitorDetectorCuvetteSynchronousmotorModulationwheelMeasuringsideReferenceside仪器报国追求卓越红外线气体分析器吸收曲线：Lambda:Ium仪器报国追求卓越薄膜微音检测器工作原理：检测器由薄膜微音器和前、后两个吸收室组成。薄膜微音器是以钛箔为动极，铝合金圆柱体为定极所构成的电容器。前后两吸收室内充待测气体并长期被封其中，吸收室就是发生光－电效应的场所，两个辐射吸收室之间用电容器的动极——钛箔隔开。前吸收室吸收谱带中心能量，而后吸收室吸收余下两侧能量，当待检气体进入气室的分析边时，谱带中心的红外辐射在气室中首先被吸收，导致前吸收室的压力脉冲减弱。因此，压力平衡被破坏，所产生的脉冲通过毛细管加在差动式薄膜微音器上，再通过放大器把微音器上电荷量变化转换成与浓度成比例的信号输出。仪器报国追求卓越QGS-08系列红外线气体分析器光学部件仪器报国追求卓越QGS-08系列红外线气体分析器结构：■红外辐射源■气室■检测室■放大器■指示仪表仪器报国追求卓越光学部件电气板抽气泵变压器表头流量计样气入口样气出口信号输出插座流量计精密过滤器QGS-08B红外线气体分析器结构仪器报国追求卓越QGS-08系列红外线气体分析器特点：灵敏度高精度高有良好选择性能连续在线分析操作简单维护方便仪器报国追求卓越QGS-08系列红外线气体分析器的应用：化工和石油工业机械工业中的热处理工艺控制空气中易爆气体浓度通过对炼铁高炉炉顶煤气的浓度监测，以提高铁水质量和降低焦比在氧气顶吹转炉炼钢中用红外线气体分析器可迅速准确测定钢水中的含碳量仪器报国追求卓越QGS-08系列红外线气体分析器的应用：在原子能发电站中利用红外线气体分析器来测量反应堆循环气体中的水蒸气、一氧化碳及二氧化碳对空气中有害气体的监测防止空气的污染，保证人的身体健康通过测量人体内呼出二氧化碳的浓度（健康人通常5％～6％）间接测出人体的肺部功能在生物方面，主要研究植物的光合作用，通过对一些气体浓度的控制（如CO2）可以延长储藏水果的时间仪器报国追求卓越QGS-08系列红外线气体分析器的发展：70年代末引进研制，80年代初开始销售QGS-08BQGS-08C80年代末研制，90年代初开始销售QGS-08QGS-08D仪器报国追求卓越红外线半导体检测器分析器ElectronicsInterferencefiltersSamplegasSamplegasIRsourceDetectorsCuvette脉冲电信号滤光片电气部分检测器气室脉冲红外光源仪器报国追求卓越薄膜微音式检测器和半导体检测器比较薄膜微音式分析器半导体分析器红外光源同步电机切光产生脉冲红外光线，脉冲边沿垂直，无拖尾。脉冲红外发光管光源，产生的红外光线脉冲边沿不垂直，拖尾严重，导致探测灵敏度的下降。吸收方式体吸收方式，吸收量大，选择性好，灵敏度高。面吸收方式，吸收量小，选择性弱，灵敏度低。温度影响环境温度影响小。环境温度影响大。干扰影响干扰气体吸收的红外线不被检测器吸收室吸收就不对测量有影响。只要与被分析气体波长接近的干扰气体对测量都有影响。零点稳定性零点稳定性特别好。零点稳定性弱。仪器报国追求卓越激光光源红外线气体分析器目前半导体激光器所产生的激光光谱从330nm～300000nm，覆盖了从近紫外到中红外宽广的光谱区域，特别是近红外区段700nm～12000nm，使用可调谐半导体激光吸收光谱技术的激光气体分析器通常用于测量氧气、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、碳氢、氮氢、氟化氢、氯化氢、氮氧化物等混合气体，在气体混合物样品的气体组分测量方面具有广泛的应用。仪器报国追求卓越激光光源红外线气体分析器由于热磁式、磁压式、磁力机械式和电化学等常规氧含量检测方法，都难以克服被测组份中干扰气体的影响，而激光光谱是线光谱，从而使得激光气体分析器抗干扰能力强，背景气体干扰影响可以忽略不计，测量精度和稳定性可以大大提高。我公司以氧含量检测作为激光气体分析器首研目标，遂之将作为公司的系列产品加以完善。仪器报国追求卓越激光光源红外线气体分析器主要性能指标量程：（0～100）%O2最小量程：（0～1）%O2线性误差：±1%FS(双量程)稳定性：±1%FS/168h（双量程）重复性：±1%FS双量程：最大比例1:10，线性输出信号输出：（0/2/4～20）mA(隔离输出)(0/0.5/1～5)V(隔离输出)通讯接口：RS232/485、CAN总线、以太网仪器报国追求卓越激光光源红外线气体分析器仪器报国追求卓越GXL-1010激光光源红外线气体分析器仪器报国追求卓越技术性能和技术条件川仪九厂GXH-200ABBH&BUras14北分麦哈克QCS-08B/CSIEMENSULTRAMAT23重复性误差≤0.5％≤0.5％≤0.5％FS≤1％FS线性偏差≤1％FS≤1.0％FS≤1％FS≤0.5％FS零点漂移≤1％FS/7天≤1.0％FS/周≤1％FS/7天≤1％FS/周量程漂移≤1％FS/7天≤1％FS/7天≤1％FS/周灵敏度漂移≤1.0％FS/周≤1.0％FS/.周响应时间(T90)≤10s≤25s样气温度5～40℃0～50℃样气流量30～60L/h20～100L/h30～60L/h18～90L/h样气压力2～50kPa20～50kPa≤20kPa60～150kPa环境温度5～45℃5～45℃5～40℃5～45℃输出信号4～20mARS-2324～20mARS-232/4854～20mARS-2324～20mARS-232/485最小量程CO0～50ppmCO20～10ppmCH40～50ppmCO0～20ppmCO20～5ppmCH40～50ppmCO0～30ppmCO20～20ppmCH40～100ppmCO0～10ppmCO20～5ppm电源(220±22)VAC(50±0.5)Hz≤90W(24±1.2)VAC(220±22)VAC(50±0.5)Hz≤130W180～264VAC48～63Hz≤150W几种红外线气体分析器指标对比：仪器报国追求卓越傅立叶变换红外吸收分光气体分析器：FTIR是20世纪