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气体在线分析仪器技术工艺发展趋势分析

第一节 产品技术发展现状

当前世界气体在线分析仪器,产品技术领先的是美国,其次是日本和德国等欧盟国家。

气体在线分析仪器是伴随着生产过程自动化而出现和发展起来的。

从技术发展角度来看,世纪之交的世界分析仪器技术可以说正在经历一场革命性的变化,传统的光学、热学、电化学、色谱、波谱类分析技术从经典的化学精密机械电子学结构、实验室内人工操作应用模式,转化为光、机、电、算一体化、自动化的结构,并正向更名副其实的智能系统发展。

随着经济、技术的迅速发展,我国对在线分析仪器取得一定成绩。但是产品的技术性能和仪器功能、自动化水平、在品种数量,都落后于发达国家。

我国有些在线分析仪器如红外线分析仪、工业质谱计和以微细加工技术为先导的新型化学传感组成的分析仪器、毒气可燃气体分析仪器等还不多见,不少老产品的技术更新进程比较缓慢。

为适应现代高科技研究和产业的迅猛发展,作为信息时代信息获取—处理——传输链的源头技术,分析仪器技术发展是必然的。

第二节 产品工艺特点或流程

气体在线分析仪器主要产品有红外线气体分析器、热导气体分析器、磁氧分析器、气相色谱仪等产品。

热学式气体分析仪器是根据混合气体的热学性质及与某些特定物质进行化学反应后产生的热效应,来对气体的成分进行自动分析的一类仪器。在实际使用中,把木器那应用最广泛的热学式气体器分为3类。即热导式气体分析器、热磁氧气体分析器、热化学式气体分析器。这3类产品的共同特点是利用热敏元件作为敏感元件,通过惠斯顿测量电桥对物质成分进行分析

热导式气体分析器是发展历史较久的气体分析器,事实上它是最先设计成功的流程分析仪器。它利用各种气体具有不同的热导率这一特点而进行工作,对各种气体分析都适用。由于其高度的稳定性和可靠性,是目前应用最成功的流程分析仪器之一。但缺点是选择性较差。

热磁式氧气体分析器是利用氧气的顺磁性在非均匀磁场中能产生热磁对流这一特点而进行分析的。由于氧气是各种生物所必需的气体,又是很多工业流程必须的原料气体,因此,热磁式氧气体分析器的应用也相当广泛。尤其是,使用氧气体分析器来监视与控制燃烧过程,对能源的节约有重大意义。

热学化学式气体分析仪器的原理是把分析的气体或蒸汽通过某种特殊的饿化学反应,而产生一定的热量,根据反应热的多少再来确定气体的成分。这种化学反应一般是燃烧,为了便于燃烧而使用了各种催化剂。这种仪器广泛地用来测量各种可燃气体的含量,以确保生产安全,防止爆炸的发生。

红外线气体分析器是利用不同气体对红外线波长的电磁波能量具有特殊的吸收特性而进行分析的仪器。它具有以下特点:能测量多种气体。测量范围宽,灵敏度高,精度高,响应快,选择性良好,可靠性高,寿命长,可以实现连续分析和自动控制。红外线气体分析器主要用语大气检测,废气控制和石化中的一氧化碳、二氧化碳、氨等的测定。

气相色谱仪是由气路系统、进样系统、分离系统、控制温度系统及检测和放大记录系统5大系统组成。气相色谱不仅可以分析气体样式,也可在400度以下能够汽化的液体试样和固体试样。气相色谱仪是现代分析仪器中发展最快、应用最广的分析仪器之一。

第三节 国内外技术未来发展趋势分析

未来在线分析仪器的技术发展趋势是:基于微电子技术和计算机技术的应用实现分析仪器的自动化,通过计算机控制器和数字模型进行数据采集、运算、统计、处理,提高分析仪器数据处理能力,数字图像处理系统实现了分析仪器数字图像处理功能的发展;分析仪器的联用技术向测试速度超高速化、分析试样超微量化、分析仪器超小型化的方向发展。

而在线分析仪器性能和功能的发展趋势是:灵敏度和选择性的提高;向微型化、智能化、网络化、专用花方向发展。

 

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