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分析仪表基本概念 都有哪些分类?

供稿:中国工控网 2016/7/27 10:14:17

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  工业过程分析仪器仪表又称在线分析仪器仪表,是用于工业生产流程中对物质的成分及性质进行自动分析与测量仪器仪表的总称,重点为燃烧控制、废气安全回收、流程工艺控制、质量监测所需的自动化分析产品,所显示的数据反映生产中的实时状况。

  

    由于各种在线分析仪表的作用原理、分析对象和复杂程度不同,其组成也大不相同。其一般都由四个部分所构成(见图),①取样、预处理及进样系统。从流程中取出具有代表性的样品,并使它符合分析器对样品状态或条件的要求。②分析器。将样品的成分量或物性量转换成可测量的电信号。③电源和电子线路。对仪表各部分供电,控制仪表各部分的工作,将分析器送来的电信号放大后,输出至显示、记录器,或同时送至自动控制器或电子计算机。④显示、记录器。用来显示、记录代表成分量或物性量的电信号。

  

    常用的有:①热学式分析仪表,如热导式和热化学式气体分析器等;②电化学式分析仪表,如pH计,电导仪,盐量计,电磁浓度计,原电池式、极谱式和氧化锆氧分析器等;③磁式分析仪表,如热磁式和磁力机械式氧分析器等;④光学式分析仪表,如红外线气体分析器、紫外线分析器和流程光电比色计等;⑤色谱分析仪,如流程气相色谱仪和流程液相色谱仪两类;此外,还有密度计、湿度计、水分仪和粘度计等。

  
    化工常用在线分析仪表有下列几种:

  ① 热导式气体分析器 基于气体导热系数值与其成分量有关的物理特性,被测气体通过热导池,检测热导池中热丝电阻的变化,可得知其中各成分的含量。主要用于分析混合气中氢气、二氧化硫或二氧化碳的含量。

  ② 流程pH计 基于水溶液中氢离子浓度与插入溶液中一对电极所产生的电动势有关的电化学特性,用测量电动势值,可得知被测溶液的pH值。常用于石油炼制工业、制药工业和食品工业等部门,尤其在污水处理工程中应用更多。

  ③ 氧化锆氧分析器 氧化锆在高温下,由于有氧离子存在而具有导电性。若在氧化锆管的内外两侧贴上铂电极,当电极两侧的气体含氧量不同,电极就产生电动势。若使一侧(参比侧)氧浓度固定不变,则另一侧(被测侧)氧浓度与电动势有对应关系。测量该电动势值,就得知被测气体中含氧量的多少。该分析器响应很快,结构简单,使用、安装方便,维护工作量少。常用于工业炉窑烟道气含氧量的测量和控制,提高燃烧热效率。

  ④ 红外线气体分析器 基于各种气体对红外线辐射能具有选择性吸收的特性,红外线被气体中一种组分吸收后,辐射能部分地转化为热能,使气体温度升高,通过测量气体温度变化或恒容积内气体压力的变化,就可得知气体中这一组分的含量。它可分析的对象很广泛(如一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙炔、各种烃、乙醇和蒸汽等的含量),灵敏度高,量程范围广,响应速度快。

  ⑤ 在线色谱分析仪 包括气相和液相色谱分析仪两类。利用不同物质在不同两相中具有不同分配系数的特性。当两相在色谱柱里作相对运动时,这些物质在两相间多次反复分配,使分配系数不同的组分分离出来,并依先后顺序在检测器中逐个测出,各组分及其浓度的信号被自动记录,形成色谱图。据图可定性和定量地求出被测物质的组成和含量。在色谱柱中,相对运动的两相为固定相及流动相。用气体作为流动相载运样品的称气相色谱仪;用液体作为流动相的称液相色谱仪。色谱分析仪能进行多点、多组分周期性的自动分析,选择性好,灵敏度高,响应速度快。主要用于石油、化肥等行业对气体或液体混合物的多组分分析。


审核编辑(王金鹏)
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