在线分析仪器和分析系统设计与应用技术1

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1、在线气体分析仪器及分析系统设计与应用技术讲座第一部分（1）第一讲在线分析仪器概述/第二讲红外分析仪主讲人：朱卫东2011年热烈欢迎参加培训班的全体同仁本期培训班技术讲座内容分两大部分：第一部分内容为《在线气体分析仪器设计与应用技术》分为九讲，分别介绍：在线气体分析仪器概述、红外气体分析仪器、顺磁式氧分析器、热导式气体分析器、电化学式气体分析器、在线气相色谱仪、半导体激光光谱分析仪、紫外-可见光谱分析仪、在线硫分析仪等在线分析仪器及应用技术。第二部分内容为《在线分析系统设计及工程应用技术》分为

2、六讲，分别介绍：在线气体分析系统概论、样气取样及处理系统、在线分析系统的设计集成与应用、CEMS烟气参数监测分析技术、烟气脱硫及脱硝等CEMS的设计与应用、在线分析系统在石化等行业的应用。第一部分在线气体分析仪器设计与应用技术第一讲在线气体分析仪器概述第二讲红外气体分析仪器第三讲顺磁式氧分析器第四讲热导式气体分析器第五讲电化学式气体分析器第六讲在线气相色谱仪第七讲半导体激光光谱第八讲紫外-可见光谱仪第九讲在线硫分析仪及应用第一讲在线气体分析仪器概述1.1在线气体分析仪器的定义及其分类1.1.1

3、在线分析仪器的定义在线分析仪器又称过程分析仪器（processanalyzers），通常指直接安装在工业生产流程或其它源流体现场，对被测介质组成的成分参数或物性参数进行自动连续分析测量的一类仪器。在流程工业的过程分析中，在线气体分析仪器大致分为两类。一类是直接安装在流程工艺管线的在线分析仪器（on-line），仪器传感器直接安装在工艺管道或设备中，也称为原位式在线分析仪器；另一类是通过简单的取样预处理，将样气从工艺管线取出，送到安装在现场的过程分析仪器（in-line）检测，也称为取样式在线分析

4、仪器。取样式在线分析仪器通常配置简单的取样预处理装置，被称为分析仪器的取样预处理部件。1.1.2在线气体分析仪器的分类在线气体分析仪器的分类大多按照分析的原理进行分类。常用在线气体分析仪器按照原理主要有：1、光学式气体分析器主要分为：红外线气体分析仪紫外光谱气体分析仪激光光谱气体分析仪傅里叶变换红外光谱仪化学发光气体分析器紫外荧光气体分析仪等2、顺磁式氧分析器热磁对流式氧分析器磁力机械式氧分析器磁压式氧分析器3、热学式气体分析器热导式气体分析仪热化学气体分析仪催化燃烧式可燃气体分析器热值仪等4、

5、电化学式气体分析器固体电解质氧化锆氧分析仪燃料电池式氧分析仪电解池式氧分析器定电位电解式有毒气体检测器5、在线气相色谱仪按照分析对象及用途分类有：通用工业气相色谱仪防爆工业气相色谱仪专用在线色谱仪如：小型天然气在线色谱仪等。工业色谱仪常用检测器分类有：热导检测器（TCD）、氢火焰检测器（FID）、火焰光度检测器（FPD）等；6、在线质谱仪主要分为：四极质谱仪磁质谱仪飞行时间质谱仪等7、其它专用在线气体分析仪包括：在线硫化氢、总硫分析仪、在线总碳氢分析仪等。1.2在线气体分析仪器性能及主要技术指标

6、1.2.1关于在线分析仪器的性能特性通常仪器性能是指仪器达到预定功能的能力，性能特性是指对仪器性能规定的某些参数的定量描述，也就是性能指标。由于仪器种类不同、应用范围不同，其性能特性表述和概念也不同。⑴基本性能特性是针对仪器分析测量适用性、可靠性等功能特性。在线分析测量适应性,如：对仪器分析的测量对象、测量范围、分析量程，以及环境条件适应性等。在线分析仪器的可靠性是指仪器的主要性能随时间保持不变的能力，只有满足在线分析的适用性以及仪器自身的性能稳定可靠，才能确保在线分析测量的可靠性。对在线分析仪

7、器的长期稳定运行能力的要求，通常用可靠性指针的平均无故障工作时间（MTBF）表示.⑵主要技术指标是对分析仪器本身的性能技术指标的定量要求。分析仪器的种类不同，其主要技术性能指标的数值、量纲可能不同，但分析仪器的主要性能技术指标的基本定义相同，是评价分析仪器基本性能的重要参数。例如：分析仪器的测量准确度、灵敏度、稳定性、重复性、线性范围、响应时间等，这些性能指标与实验室仪器分析的要求基本相同。⑶在线分析仪器的检定与校准在线分析仪器的检定与校准都是传递量值或量值溯源的方式。检定是定期对仪器的计量性能

8、较全面的评价；校准是日常进行的对仪器主要性能的检查，以保证仪器的示值的准确。1.2.2在线分析仪器的主要技术指标⑴准确度仪器的准确度又称为精确度，是指仪器的指示值与被测量真值的一致程度。通常用测量误差表示。主要表示方法有：①绝对误差绝对误差=测量结果-约定真值②相对误差相对误差=绝对误差/约定真值③基本误差是指仪器在参比条件下使用的误差④影响误差⑤干扰误差⑵测量不准确度测量不准确度是表示仪器的指示值与被测量真值接近的程度。测量的不准确度主要来自于随机误差。仪器的测量误差由系统误差和随机误差组成，