分析仪表第一篇 在线分析仪样品处理系统 (新
浅谈预处理系统在分析仪表应用中的关键性
《装备维修技术》2021年第2期—347—浅谈预处理系统在分析仪表应用中的关键性杨高元 刘 彦 杜修成 刘 飒（中国石油兰州石化公司，兰州市 730060）当在线分析仪表的传感元件不直接安装在工艺管道或者设备中时，都需要配备样品处理系统。
样品处理系统是将一台或多台在线分析仪器与样品气、排放点连接起来的系统，其作用是保证分析仪表在最短的滞后时间内得到有代表性的样品，样品的状态（温度、压力、流量和洁净程度）适合分析仪器所需要的操作条件。
分析仪器能否用好，除了分析仪器自身，更关键的是取决于样品预处理系统的完善程度和可靠性。
因为分析仪无论如何先进和精密，分析精度也要受到样品的代表性、实时性、和物理状态的限制。
事实上，样品预处理系统使用中遇到的问题往往比分析仪还要多，样品预处理系统的维护量也往往超过分析仪本身，可见，预处理系统的关键性应该与分析仪等同。
一：预处理系统的基本要求：（一）、使分析仪得到的样品与工艺管线或设备中物料的组成和含量一致；（二）、工艺样品的消耗量最少； （三）、易于操作和维护； （四）、能长期可靠工作； （五）、系统构成尽可能可靠简单； （六）、采用快速回路以减少样品传递滞后时间；二：特殊预处理系统列举：（一）、乙烯裂解气预处理系统； （二）、丁二烯抽提装置预处理系统； （三）、催化裂解再生烟气预处理系统； （四）、高温含水含尘烟道气预处理系统； （五）、合成氨装置转换、变换高温高含水预处理系统；三、全密度聚乙烯装置反应器气相色谱预处理系统现状：全密度聚乙烯装置由两台气相色谱仪4AT4001A 和4AT4001B 同时对K4003循环气压缩机出口的H2、CH4、C4H8-1、C2H4、C2H6、N2、ICA、C6H12-1、C4inerts、C6inerts 十种组分的含量分析，其中七种组分参与工艺过程的先进控制和优化控制。
这两台色谱自装置开车运行以来，一直投运正常且能够为工艺生产提供实时准确的分析数据，指导工艺生产。
在线分析仪表2篇
在线分析仪表2篇第一篇：在线分析仪表的概述与应用在线分析仪表，也称为在线分析仪器，是指能够在工业过程中连续、自动、在线地对物质进行分析的仪表。
它们能够检测并测量液体、气体和固体样品中的各种物理和化学参数，比如pH值、浊度、溶解氧浓度、离子浓度等等。
在线分析仪表广泛应用于环保、水处理、石油、化工、食品、制药等行业。
在线分析仪表的优点在于它们能够提供实时、精确、可靠的数据，以帮助生产过程中进行控制和优化。
通过在线监测，分析仪表可以迅速反应异常情况，提供预警，减少停机时间和生产损失。
此外，在线分析仪表可通过自动记录数据进行分析，识别与分析过程的优缺点，进而改进产品和生产工艺。
这些特点可减少手动与离线样品测试的需要，提高生产效率，降低生产成本。
在线分析仪表的种类繁多，涵盖了各种分析方法，如光度法、电化学法、色谱法、质谱法等。
其中，流动分析法（FIA）和离子选择电极（ISE）是应用较广的技术。
一般来说，在线分析仪表分为两种类型：点式仪表和流动仪表。
点式仪表是一黑盒子、橙盒子之类的小型仪表，通常安装在管道上的一个点位上，能够在线监测过程中的某些指标。
流动仪表则是一种能够连续流动分析液体的仪表，通常包含低压泵、样品处理单元、分析单元和检测单元。
除此之外，还需要考虑在线分析仪表的准确性、可靠性、易维护性、耐腐蚀性等方面的因素。
因此，选择合适的在线分析仪表应根据实际需要进行评估，比如样品类型、测试对象、参数等方面，以确保它们能够满足生产的实际需求。
第二篇：在线分析仪表的发展及其未来在线分析仪表自20世纪60年代开始出现，经过几十年的技术发展和研究，已成为自动化生产过程中不可或缺的工具。
随着数字技术和物联网技术等的发展，在线分析仪表将迎来更加广阔的应用前景。
一方面，现代化的控制系统越来越依赖于在线分析仪表提供的数据。
自动化控制系统可以将设备的检测数据与生产过程紧密结合，进一步实现生产过程的自动化控制。
二者的相融合将会提供高效、低耗的生产方式。
在线分析仪表工：在线分析仪表中级工题库考点(题库版)
在线分析仪表工：在线分析仪表中级工题库考点（题库版）1、问答题0205#预处理系统空冷器温度过低有何危害？怎样处理？正确答案：（1）空冷器温度过低易结冰，堵塞取样管道，使样气流动受阻，氧表示值升高，引起仪表联锁。
（2（江南博哥））调整空气流量使空冷器温度在1～5℃。
2、填空题使用氢火焰离子检测器时，要用三种气体，开机时要先通（）、再通（）、最后点火时才通氢气。
正确答案：载气；空气3、填空题带电设备着火时应使用（）、（）、（）灭火器，不得使用（）灭火器灭火。
正确答案：干粉；1211；二氧化碳；泡沫4、填空题电导式分析仪是利用（）制成的仪器。
正确答案：电导分析法5、填空题相对湿度一般常用符号（）表示。
正确答案：RH6、问答题绘图题：画出直线滑块阀定量管冲洗及进样位置原理图。
正确答案：7、问答题CY--101型磁压力式氧分析仪为什么要用弹簧悬挂安装？正确答案：膜片泵用弹簧悬挂安装，目的时降低膜片泵的振动对接收器的影响。
8、问答题现场经常可见AR0198流量计流量波动，而示值却没什么变化。
这是为什么？正确答案：磁力机械式氧分析仪由于电流的深度负反馈作用，使得检测元件对样品流量在一定范围内波动不太敏感。
9、问答题为什么氢焰型色谱仪一般都对检测器加有温控措施？正确答案：氢火焰离子检测器工作时对温度不敏感，可以不用恒温。
但氢焰检测器点燃后，必然会产生大量水蒸气。
为使水蒸气不在检测室内积聚，一般都对检测器加有温控措施，使水蒸气畅通地排出仪器。
10、填空题可燃气体报警仪的标识类型是（）类。
正确答案：A11、问答题在线色谱仪载气流速升高，则CO的保留时间提前还是延后？正确答案：载气流速升高，则CO的保留时间提前。
12、问答题Uras14红外线气体分析仪“Maint”灯亮该如何处理？正确答案：Uras14红外线气体分析仪“Maint”灯亮，是仪器进行基础调校。
13、单选1100A型分析仪显示屏显示的参数码97是表示（）。
在线分析仪表工：在线分析仪表高级工试题及答案四
在线分析仪表工：在线分析仪表高级工试题及答案四1、问答题工业在线色谱仪氢焰检测器（FID）点不着火的原因有哪些？正确答案：工业在线色谱仪氢焰检测器（FID.点不着火的原因有（1）极化电压300V，点火电压3V（江南博哥）未加到离子探头上，或点火开关接触不良。
（2）鉴定器的点火线圈已断线。
（3）鉴定器至微电流放大器导线连接不好或断线。
2、填空题乙炔装置AR204分析仪测量池温度是：（）。
正确答案：60℃3、多选磁力机械式氧分析仪出现反馈增益太低，原因可能是？（）A、光带形状不规则B、光源灯亮度不够C、检侧器被严重污染，反光镜腐蚀严重正确答案：A, B, C4、问答题工业在线色谱仪氢焰检测器（FID）点着火又熄灭的原因有哪些？正确答案：工业在线色谱仪氢焰检测器（FID.点着火又熄灭的原因有（1）氢气量太小或空气量不足，不满足继续燃烧的条件。
（2）鉴定器排气口堵塞，点火后也要自动熄灭。
（3）N2/H2/空气比例严重失调，点着的火被吹灭。
5、填空题制氧装置AIAS703使用的参比气是（）。
正确答案：N26、问答题APA6000TM高量程硬度在线分析仪是测量什么物质？正确答案：APA6000TM高量程硬度在线分析仪是一种设计用于进行样品液相硬度钙，镁和重金属）连续监测的微处理器控制过程分析仪。
典型的样品包括饮用水，原水，冷却水和工业用水。
7、问答题玻璃转子流量计使用中要注意哪些问题？正确答案：流量计使用时，应缓慢开启调节阀，防止浮子突然向上冲而损坏。
应避免样品温度急骤变化。
发现锥管和浮子污染，应减少清洗。
8、问答题样品预处理系统的主要任务是什么？正确答案：样品预处理系统的主要任务是清除样品气中存在的油雾，水分，腐蚀性物质，机械杂志等。
9、问答题浮球式疏水器的特点是什么？正确答案：到一定水位后自动排放。
阀芯易被样品中颗粒物堵塞，此外，当样品压力较高时不宜采用浮球式疏水器。
10、问答题为什么在线色谱仪氢焰大小将直接影响FID检测器氢火焰的形状和温度？正确答案：影响FID检测器氢火焰的形状和温度主要是因为：氢气流量小时，火焰小，温度相对低，电离作用不强，灵敏度就低；若流量过大，使组分在火焰中来不及电离就被带走，同时过多的氢气也会夺取火焰中的氧进行燃烧，使电离变弱，导致灵敏度也会下降。
在线分析仪表分析小屋样品预处理硫化氢分析仪
在线分析仪表/分析小屋/样品预处理/硫化氢分析仪GAS 在线紫外型硫化氢分析仪961-AG加拿大Galvanic Applied 中国区代理产品简介：立特提供的；加拿大Galvanic公司的BRM 961-AG H2S分析仪快速、准确测量了克劳斯硫回收装置入口处酸性气体中H2S的含量。
BRM 961-AG 采用独特的紫外线分光计，能够立即准确地测量H2S的浓度。
根据及时准确的数据，操作者可以立即优化硫的含量以便得到最佳的结果。
采用紫外分光计的原理，能准确并迅速地测量总硫和硫化氢的含量，特别是在酸性气体分析BRM 961-AG 先进的紫外分光计技术保证了在大的动态范围内的精度，所以操作者能更准确地测量酸性气体中H2S 的浓度变化。
BRM 961-AG 在线电脑操作系统便于用户对使用界面的操作，实现了分析仪的远程控制。
BRM 961-AG 是工业中领先、快速、准确、方便的酸性气体分析仪。
分析系统包括2 个主要功能：样品处理和样品分析，分别安装在不同的装置里，其内部是通过电缆纤维、电力和风力的导管连接。
两个装置并排安装在一个普通的管状金属架上。
样品处理装置和分析装置的分离在很大程度上降低了H2S 对电子元件和电气元件的腐蚀。
BRM 961-AG 分析仪测量在电磁光谱中被紫外线区域吸收的H2S。
紫外线产生了高稳定的氘能源，通过光缆在测量单元之间来回传输。
测量单元的光径长度通过酸性样品气的流动确定。
光能通过光缆传给测量单元。
在通过测量单元中的气体腔后，剩余的光通过第二根光缆传送给分光光度计。
电荷耦合器将光转化为电信号。
这些信号代表了影响光谱强度分散的波段。
电脑系统记录下分光计计算的H2S浓度。
Galvanic 用分光计优化了光域中光栅的功率。
在这个区域中，受影响的物质所吸收的光谱范围是200-400nm。
光栅是一个检测系统。
根据敏感性和清晰度，光栅得到理想的分析数据、减少暗流和分散光的噪音。
为了达到这个目的，分析仪采用2048像素的CCD 探测器。
在线分析仪表基本概念全面介绍
2008.08.22 Chongqing, China Chongqing,
Alexander
在线分析仪表及其分类
在线分析仪表（on-line analyzers）又称过程分析仪 表（process analyzers），是指安装在工艺流程 中，对物料的组成成分或物性参数进行自动连续分 析的一类仪表。 按被测介质的相态分：气体分析仪和液体分析仪； 按测量方法分：光学分析仪、电化学分析仪、 色谱分 析仪、 物性分析仪、 热分析仪等多种类别。
分析仪浓度表示方法
• 气体摩尔分数（mole fraction）:组分Ｂ的
物质的量与混合气体中各组分物质的量 的总和之比。
xB =
nB
∑n
i =1
n
i
气相色谱仪
• 气相色谱分析方法：多组分的混合气体通过色谱柱 时，被色谱柱内的填充剂吸收或吸附的程度也不同， 因而通过柱子的速度产生差异，在柱出口处就发生了 混合气体被分离成各个组分的现象。这种采用色谱柱 和检测器对混合气体先分离、后检测的定性、定量分 析方法叫气相色谱分析法。 • 主要性能指标：a.测量对象；b.测量范围；c.重复 性；d.分析流路数；e.分析组分数；f.分析周期（无机 物4-6min,有机物8-12min）
a.传输滞后时间不能超过60秒； b.传输管线尽量笔直，只有最少数目的弯 头和转角； c.没有死的支路和死体积； d.防止相变； e.传输系统不得有泄漏。
红外气体分析仪的特点
• • • • • • 能测量多种气体 测量范围宽 灵敏度高 精度高 反应快 有良好的选择性
激光光源的特点-PMS
• 发射单色光谱线窄，不需要滤光片和滤 波器室 • 发射的能量大 • 聚光性能好 • 可得到连续可调波长的激光 • 指向性好
在线分析仪表基础教程[1]
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在线分析仪表目录1 在线分析仪表基础知识 (2)2 红外线气体分析仪 (4)3 热导式气体分析仪 (9)4 顺磁式氧分析仪 (14)5 微量氧分析仪（燃料电池式） (25)6 氧化锆分析仪 (28)7 微量水分仪 (34)8 总碳氢分析仪 (37)9 在线色谱分析仪 (38)10 硫分析仪 (49)11 工业PH计 (57)12 工业电导率测量仪 (60)13 溶解氧分析仪（Disolved Oxygen） (63)14 在线余氯分析仪 (65)15 浊度计 (68)16 氧化还原电位计（ORP） (70)17 硅酸根分析仪 (72)18 工业钠度计 (75)19 污染指数测量仪 (76)20 在线分析仪表的取样预处理系统及掩蔽体 (77)1 在线分析仪表基础知识在线分析仪器(on-line analyzers),又称过程分析仪器(process analyzers)，或质量监测仪表（quality monitoring instrument），是指直接安装在工业生产流程或其它源液体现场。
对被测介质的组成或物性参数进行自动连续测量的仪器。
在线分析仪器广泛应用于工业生产的实时分析和环境质量及污染排放的连续监测。
国内早期的在线仪器起步于五十年代，应用于六十年代，脱胎于现场的就地仪表；因许多仪表受制现场人文环境和物理环境，不便于人长期观察，而测量数据又很重要，必须取得间隙数据和不间断数据，所以就想到了现场数据信号的传输，于是便诞生了在线仪器。
在线分析仪器是从在线仪器逐步分化出来的。
到如今，它依然是仪表中的一路旁支…在线分析仪器，而与实验室分析并行不悖。
随着国内实验室分析仪仪器化程度的不断提高，特别是工业化应用程序较高的现代企业实验室，实验室分析实际上已经涵盖了大部分在线分析仪器，只是许多分析仪器缺少信号输出且在取样频率上无法做到在线分析仪器的即时化管理模式。
也就是说：你的分析仪，只要有4…20MA 输出电路板，改进你的进样模式，安装好接受终端，它就是在线分析仪。
分析石油化工生产中的在线分析仪表应用
分析石油化工生产中的在线分析仪表应用摘要：现阶段在线分析仪表的应用水平已经能够直接反映出行业的发展水平，因此对于石油化工企业而言，在实际的化工生产中，在线分析仪表也得到了越来越广泛的应用。
基于此，本文对在线分析仪表的结构和特点以及石油化工生产中的在线分析仪表应用进行了分析。
关键词：在线分析仪表；石油化工生产；应用1 在线分析仪表的结构和特点分析在线分析仪表在石油化工生产中拥有四个重要的系统，各个子系统实际的应用效果直接影响在线分析仪表的整体应用效果。
在处理过程开展中需要进行降温处理，精准地控制含尘量和压强等，在这个过程中需要首先将这几个重要的影响因素进行预处理，这在提升质量的同时可以后续的预处理操作奠定良好的基础。
分析器是在线分析仪表中最重要的组成部分，它在实际的应用中可以根据不同的实际情况采用及时调整应用措施，其主要应用的分析方法有热化学法、光学法以及机械能法，这几种不同的技术方法能够针对不同的实际情况实现高效的效果。
在仪表的正常使用中还要应用防爆功能保障在线分析仪表的安全使用。
因为石化产品在生产的过程中会生产对安全生产造成威胁的副产品，如果不能对其进行防范的工作将会直接影响使用的效果，严重情况下还会直接威胁到人们的安全以及设备的安全。
所以在石油化工生产的过程中，在线分析仪表的设计需要按照相关的设计规范安装防爆结构。
2 石油化工生产中的在线分析仪表应用2.1 红外气体分析仪红外气体分析仪是光学分析仪器之一。
其特征是不同气体对不同波长的红外光的选择性吸收。
这种仪器的特点是测量范围广；灵敏度高，可分析气体体积分数达到(ppm)；反应速度快，选择性好。
红外气体分析仪常用于连续分析CO、CO2、CH4和NH3等混合气体中的气体浓度。
为了保证仪器的正常工作，用户必须定期对仪器及其采样系统进行维护；被测气体的温度不应过高或过低，温度范围为-5℃~45℃；如果被测气体中含有较多的气体，则应对油或颗粒杂质进行脱脂和过滤，以去除杂质后再通过样品气体；在正常使用时，机箱后部的出料线不得堵塞。
在线分析仪表的分类、组成、性能指标及性能参数汇总
分析仪表是用以测量物质（包括混合物和化合物）成分和含量及某些物理特性的一类仪表的总称。
什么是分析仪表用以测量物质（包括混合物和化合物）成分和含量及某些物理特性的一类仪表的总称。
用于实验室的称为实验室分析仪表。
用于工业生产过程的称为过程在线自动分析仪表，也称为流程分析仪表。
常见分析仪表的种类通常自动分析仪表（也称过程分析仪表或在线分析仪表）是与试样预处理系统组成一个分析测量系统，以保证良好的环境适应性和高的可靠性，以使分析仪表的示值能代表被检测的成分。
分析方法：定期取样，通过实验室测定的实验室分析方法。
利用自动分析仪表连续测定被测物质的含量或性质。
仪表的选择：仪器和仪表是基于多种测量原理，因此，在进行分析和测量时需根据被测物质的物理和化学性质，来选择适当的手段和仪表。
按照测量原理不同，可以分为以下几类：①电化学式（电导式、电位式、酸度计、离子浓度计）②热学式（热导式、热谱式、热化学式）③磁学式（核磁共振分析仪）④射线式（X射线分析仪、微波分析仪）⑤光学式（红外、紫外等吸收式光学分析仪、光散射、干涉式光学分析仪）⑥电子光学式和离子光学式（电子探针、离子探针）⑦色谱式（气相和液相色谱仪）⑧物性测量仪表（水分计、粘度、密度、湿度计）⑨其他（晶体振荡式分析仪、半导体气敏传感器）其中只有部分类型可以实现自动分析功能。
分析仪表的组成在线分析仪表中辅助装置：取样装置、预处理装置、恒温控制器采样、预处理及进样系统作用是从流程中取出具有代表性的样品，并使其成分符合分析检查对样品的状态条件的要求，送入分析仪。
分析器功能是将分析样品的成分量（或物性量）转换成可以测量的量。
显示及数据处理系统用来指示、记录分析结果的数据，并将其转换成相应的电信号送入自动控制系统，以实现生产过程自动化。
电源对整个仪器提供稳定、可靠的电源。
分析仪表的性能指标和性能参数一类性能指标与仪器的工作范围和工作条件有关工作范围主要是指测量对象、测量范围等，对于不同的分析仪器，工作范围方面的性能指标是不同的。
在线分析仪表工：在线分析仪表中级工必看考点(题库版)
在线分析仪表工：在线分析仪表中级工必看考点（题库版）1、填空题LGA-4100接收端由（）构成。
正确答案：传感器、透镜、玻片2、问答题氢焰色谱仪分析样品时，谱图的峰面积与载气流速的关系是什么？为什么？正确答案：氢焰色谱仪分析（江南博哥）样品时，谱图的峰面积与载气流速无关。
因为氢焰检测器是质量型检测器，是测量单位时间内进入检测器的物质量。
当进样量一定时，峰面积为常数，与载气流速无关。
3、问答题控制器有那些功能？正确答案：控制器显示传感器测量值和其他数据，可传输模拟和数字信号，并可通过输出和继电器与其他设备相互作用及控制其他设备。
用户可通过控制器前面的用户界面配置和校准输出、继电器、传感器及传感器模块。
4、单选用兆欧表测绝缘电阻时，规定摇测时间为（）。
A、1分钟B、0.5分钟C、1.5分钟D、2分钟正确答案：A5、问答题简述CY--101型磁压力式氧分析仪相敏整流器插件板的电子组件。
正确答案：CY--101型磁压力式氧分析仪相敏整流器插件板主要由解调电压形成电路、解调电路、滤波电路、整机温度补偿电路和末极放大电路等组成。
6、问答题试述GC-8在线色谱仪在分析过程中，空气、氢气和氮气各自有何作用？正确答案：在线色谱仪在分析过程中，空气是助燃气，主要是利用空气中的氧气为氢火焰助燃；氢气是燃烧气，燃烧产生氢火焰，为样品组分分子的电离反应提供能量；氮气是载气，起携带样品的作用。
7、问答题CY-101型磁压力式氧分析仪分析部分接收器的作用是什么？正确答案：接收器中薄膜电容器的钛电极和对应的电极与接收器外壳是绝缘的，并通过两个玻璃绝缘拄的弹簧触点同前置放大器连接。
来自接收器的电信号通过前置放大器输送到电子机箱进一步处理。
8、单选在线色谱仪取样阀采用的是（）类型A.50阀B.五通阀C.六通阀正确答案：A9、问答题绘图题：画出电介质溶液导电原理图。
正确答案：10、填空题电磁感应式电导仪又称为电磁浓度计，是利用电磁感应原理测量溶液（）的仪表。
在线分析仪表工：在线分析仪表初级工找答案(题库版)
在线分析仪表工：在线分析仪表初级工找答案（题库版）1、单选乙炔装置有CO报警仪（）几台。
A.5B.8C.10D.17正确答案：D2、单选参比电极和电极电位（）。
A.恒定不变B.等于零C.按一定规律变化答案（江南博哥）：A3、填空题校准氧表的（）是校准氧分析仪量程的前提条件。
正确答案：零点4、填空题AR198N测量池中的“哑铃”是（）磁性。
正确答案：微弱的抗5、单选甲醇车间MSA510可燃气体检测报警仪的控制单元由（）组成。
A.电源电路、报警电路、显示表头B.电源电路、运算放大器、报警电路、监测电路、显示表头C.电源电路、运算放大器、报警电路D.运算放大器、报警电路、监测电路正确答案：B6、填空题在线分析仪表和样品处理系统中使用常用的管螺纹有（）、（）两种。
正确答案：圆锥管螺纹；圆柱管螺纹7、填空题相对湿度一般用（）表示。
正确答案：%RH8、单选甲醇车间MSA.510可燃气体检测报警仪传感器的寿命为（）。
A.一年B.二年C.三年D.一至三年正确答案：D9、填空题SP-2102型可燃气体检测仪错误代码为E02时，代表含义是（）。
正确答案：自动调零错误或传感器零点漂移10、填空题AR203显示0.0268表示（）。
正确答案：回路增益太低11、填空题根据色谱图求出各组分的含量称为（）分析。
12、单选可燃气体和CO报警仪的传感器是哪种原理？（）A.电化学式、接触燃烧式B.半导体式、接触燃烧式C.扩散型接、触燃烧式D.收集式、接触燃烧式正确答案：A13、单选乙炔可燃气体报警仪的检测原理是（）。
A.半导体式B.接触燃烧式C.半导体式D.化学发光式正确答案：B14、填空题LDM-100激光烟尘检测仪有（）种工作模式。
正确答案：三15、问答题简述甲醇车间日本理研GP-145型可燃气体报警仪的量程调整？正确答案：在传感器处引入相应的标气（以空气为底）当指示上升稳定后，按标气值调整量程电位器使指示与标气含量一致。
16、问答题在线色谱仪中最容易劣化的分离柱是什麽柱？正确答案：在线色谱仪中最容易劣化的分离柱是5-A分子筛柱。
浅谈在线分析仪器的发展
工 业 在线分 析
。
又 如 应 用 于 以化 工 生 产
过 程 多种物质分 离分 析 的在线 气相 色 谱
在化 学 反 映 的 生 产 过 程 中
工 参量 ： 温 度 ( T )
、
．
仅 仅依 靠热
、
多方 面 取 得 了 突破 性 的发 展 述 4 点：
的功能规模和成套 技 术 水平 已 经 大大 超
越 了 单 台仪 器 的概念
。
)
仪器
激 光 气体 分析仪 器 等 ：
、
在线分析 仪 器 与
“ ”
是 指 应 用 不 同 的原 理 测 量 物 质 的化 学成
( 4 ) 射 线式 ： 如 X 射 线 分 析 仪 器 伽 玛 射 线 分 析仪 器
、
P L C 或者工
分 析 样 品 预 处 理 装 置 ： 仪 器 控制 和
分析数 据 处 理 器 等 按 照 不 同 的应 用
。
出微 弱 的电信 息 的放 大 转 换 运 算 补
、 、
、
领 域 和 场 合 的分 类 ： 环 境
、 、
、
医疗
、
土
。
偿 的信 息处 理 任务 ：
( 4 ) 显 示 单 元 ： 采 用 模 拟表 数字 显
( 3 ) 光学 式 ： 如 红 外 线 气体 分析仪
分 析 仪 器 的基 本 构 成 和 功 能 大 型 工 程 自动 化 控 制 系 统 中
．
近 年来
，
分 析仪 器
定义
分 析 仪 器 (A n a
Iy t i c
a
器
I In
s t ru m e n t
、
近 红 外 分 析仪 器
在线分析仪表预处理系统的重要性研究
品 的压力 ； 去 除焦 油 。
３ ． １ 去除其中的腐蚀气体 具体 的工作 实践 时 ， 在测试样品过程 中 ， 发现 许多样 品里面均具有强腐蚀性的气体 ， 主要是硫化
物、 氯 化物 （ Ｓ Ｏ 、 Ｈ ： Ｓ 、 Ｈ Ｃ １ ） 。因此 ， 它们 要是 和 样 品 气 体 中的水 价 相 互 结 合 ， 那 么 就会 得 到碱 或 者 酸 ， 不仅 使 其湿 度 明显 增 加 ， 还将 在 一 定程 度上 腐 蚀 到 在线 分 析仪 表 。我们 知 道 ， 该类 仪 表属 于 非常 精 密
分析 仪 表 在 其 中扮 演 着 非 常 关键 的 角 色 。然 而 ， 其有 效使 用 必须 具备 完善 的预 处理 系统 ， 唯 有 如 此 才可 以
充分发挥 出自身的作用。利用预处理 系统， 需对样品实施相应的处理 ， 使 其各项参数处于适 当地 区间之 中，
例 如 压 力、 温度 等 ， 从 而为在 线 分析仪 表 顺利 运作 提供 有利 条件 。
等 诸 多部 件 ） 进 行 科 学合 理 的设 计 ， 生 产 出 防腐 型 部件 ， 通 过 这 种 方 式来 进 一 步 增 加 其 寿 限 。再 次 ， 其 所 具 有 的 防腐 还 能 够 使 其 适 用 范 围 有 所 拓 宽 。
除 。将 其 中 或 许 将 干 扰 到 测 量 效 果 的 组 分 一 一 除
关键词
化工； 预处理 系统； 在线分析仪表 ； 重要性
文 献标 识码 ： Ｂ
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｑ ０ ５ ６
许 多需 要 处理 的样 品往往 不满 足 仪表 的需 要 。还有一些有高温 、 高压 、 腐蚀成分气体。因此 ，
【设计】怎样设计可靠在线分析仪表取样系统
【关键字】设计怎样设计可靠的在线分析仪表取样系统摘要：在线分析仪表能否可靠运行，大部分情况取决于取样系统是否完善。
什么样的取样系统才算是一个好的系统，怎样才能设计一个好的取样系统，是用户和设计人员都想知道的一个问题。
本文在这方面进行了很好的探索、总结。
关键词：管壁效应；滞后时间；取样系统1简介在线分析仪是一个仪表，它无需操作员干预而自动测量被分析物的化学组成或一些相应的物理性质或数量，在工艺操作中这个结果可作指示、记录、报警或控制之用。
一个取样系统是一些元件或设备的集合。
它可完成从工艺过程取出足够有代表性的样品的功能。
处理好的样品直接进入在线分析仪，通过分析器后排出去。
足够有代表性是说一部分样品、尘、微粒和其它一些物质将被排空与去掉，而不会影响分析仪测量结果的有效性。
取样系统通常也包括校验和证实分析仪的标准样品的引入接口。
取样系统可由一个取样点和探头、导管或传送管线、减压或调压、过滤器、阀件、流量计、汽发器、冷凝器、捕集器、压力表或其它组件组成。
分析系统的设计要从分析仪的应用、选择和测量的对象就开始考虑。
这些决定了取样系统的设计标准。
取样系统设计的主要目标是从工艺中取得足够有代表性的样品和用最少的时间传送到分析仪器。
用户最需要的、最成功的系统应该具有长的维修间隔、少的日常维护、系统简单。
只有在线分析仪表测量出可信的结果，系统的性能才能得到证实。
2有代表性的样品什么是足够有代表性的取样同测量的要求大有关系。
在取样点就去掉样品中有问题的组成是取样系统中最常见的技术。
但样品已经被改变。
如果这些是在受控状态下，由此带来的样品组分的浓度偏差就会与工艺成比例，并能与工艺浓度作合理的可信的关联。
这里就出现了‘有偏差的样品或没有偏差的样品’的概念。
如果工艺过程中的一些确定的组分更应该是样品中的一个组分而不是与工艺样成一定比例，那么这种取样方式就是有偏差的。
当我们知道偏差的来源后，就可能设计一种方法将各组分全部取出来或者干脆允许偏差存在。
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第一篇在线分析仪样品处理系统
第一章样品处理
样品处理的作用是保证分析仪在最短的滞后时间内得到有代表性的工艺样品，样品的状态(温度、压力、流量和清洁程度)适合分析仪所需的操作条件。
在线分析仪能否用好，往往不在分析仪自身，而是取决于样品处理系统的完善程度和可靠性。
因为，分析仪无论如何复杂和精确，分析精度也要受到样品的代表性、实时性和物理状态的限制。
事实上，样品处理系统使用中遇到的问题往往要比分析仪的问题还要多，样品处理系统的维护量也往往超过分析仪本身。
所以，要重视样品处理系统的作用，至少要把它放在和分析仪等同的位置上来考虑。
样品处理的目的是使分析仪得到的样品与工艺管线或设备中物料的组成和含量一致；工艺样品的消耗量最少；易于操作和维护并能长期可靠工作。
该系统力求尽可能简单，采用快速回路，以减少样品传送滞后时间。
通常，分析仪需要不含干扰组分的清洁、非腐蚀性的样品，在正常情况下，样品必须是在限定的温度、压力和流量范围之内。
样品处理的基本任务和功能如下：（1）压力调节，包括降压、抽吸和稳压；
（2）温度调节，包括降温和保温；
（3）流量调节，包括快速回路和分析回路；
（4）除尘；
（5）除水、除湿；
（6）去除有害物，包括对分析仪有危害的组分和影响分析的干扰组分。
如表1-1-1，样品处理在样品取出之后立即进行或在进入分析仪之前进行。
为了便于区分，习惯上把前者叫做样品前处理，而把后者叫做样品的后处理。
前处理对取出的样品进行初步处理，使样品适合于传输，缩短样品的传送时间，减少滞后，减轻后处理的负担，如减压、降温、除尘、除水、汽化等。
后处理对样品作进一步处理和调节，如温度、压力、流量的调节，过滤、除湿、去除有害物等，安全泄压、限流和流路切换一般也包括在该单元之中。
表1-1-1样品处理系统的划分及功能
图1-1-2取样
根据介质的性质不同，取样点的选取也是多种多样的。
一般探头要伸进管线一定距离，最少等于管线直径的三分之一。
最常用的是敞口式探头，如图1-3所示。
图1-1-3敞口式探头
二、样品前处理
样品前处理一般安装在采样点附近，对不同工艺样品进行分别初步处理，如：
对0.5MPa-2.5MPa的气体样品进行减压，使其压力降至0.35MPa以下（用于较洁净的气样）,如图1-1-4（a）。
对于含微尘1-50μm较多样品的前处理，如图1-1-4（ｂ）
对2.5-30MPa的中、高压样品进行逐级降压，使其压力降至0.35MPa以下。
如图1-1-
（ｃ）
对液体样品进行减压汽化，使其变为气样的前处理。
如图1-1-４（ｄ）
（a）
（ｂ）
（ｃ）
（ｄ）
图1-1-４样品前处理
三、样品后处理
如图1-1-５所示，样品后处理是在前处理的基础上，再次对样品进行处理，使其能满
足仪表对样品的要求。
图1-1-５样品后处理
第二节样品处理系统的基本构件
一、取样探头（取样管）
取样探头是一根插入工艺管道或工艺装置中的管子，将工艺物料从工艺流程中取出。
取样探头被夹持在取样探头连接器中，夹持取样探头的连接器被一同安装在取样探头安装法兰
度，液体取样系统通常使用较大内径的传输管线，取样探头采用φ12mm外径的Tube管，管
壁厚约1mm（见图1-1-7）。
套管从细管周围流过，与样品进行热交换。
冷却器的设计依据热交换原理进行优化，保证样品有较高的流速，缩短样品滞后时间，减小悬浮物和淤渣的形成。
冷却器的材质选择满足耐高温和防止化学腐蚀要求。
厂用循环冷却水的温度大约在20-30摄氏度，样品温度在75度左右，仪表要求温度在
40度以下，样品流量10升/分钟，根据以上数据设计选择冷却器。
三、背压调节阀
背压调节阀用于稳定分析仪气体排放口的压力，这种压力对于分析仪的检测器来说，称为分析样品的背景压力。
当排放口外部的气压波动时，这种波动会迅速传递到检测器中，影响仪表的正常运行和测量结果的准确性。
在排放口安装背压调节阀可以稳定背压。
背压阀结构见图1-1-9
图1-1-9背压式调节阀
四、蒸汽减压汽化阀
蒸汽减压汽化阀用于需要将液体样品减压汽化后再进行分析的场合，一般液体的汽化潜热很大，减压汽化要吸收大量的热能，此时管线须采取保温和伴热。
蒸汽减压汽化阀结构见图1-1-10
图1-1-10蒸汽减压汽化阀结构图
五、减压杆
减压杆用于高压液体样品的减压和流量控制，其结构见图1-1-11。
当液体样品通过多级减压杆和套管内径之间的缝隙时，样品的压力被逐步降低。
减压过程是在整个减压杆长度内完成的，因此可将局部受压状态保持在最低限度。
通过转动导引螺杆手柄改变减压杆在套管中的进出位置，可以调节样品通过减压杆的流速和压降。
图1-1-11减压杆外形图
六、鼓泡稳压器
鼓泡稳压器俗称液封，是在线分析中使用的一种稳压装置。
原理图见1-1-12。
使用时注意调整样气压力，使一部分样气始终不断地从液封中鼓泡排出。
当工艺管道内压力波动幅度较大时，可以使用两级鼓泡稳压器。
图1-1-12鼓泡稳压器原理图
七、喷射泵
喷射泵又称文丘里抽吸器，它是一种利用高速流体（一般是压缩空气）在文丘里管中产生的低压把样品抽吸出来的装置。
喷射泵结构图见图1-1-13。
以压缩空气为动力，这些流体经喷嘴进入吸入腔体，形成低压区，从而把低压样品吸入，再经扩压管中的喉管将混合流体升压后排出，控制第二流体的入口压力，就能控制样品的吸入量，达到升压稳压的目的。
图1-1-13喷射泵结构图
八、旁通过滤器
旁通式过滤器具有自清洗作用，多采用不锈钢冶金滤芯，除尘效率高，运行周期长，维护量小。
但只适用于快速回路的分叉点或可设置旁通支路之处。
旁通过滤器外形图1-1-14，结构图1-1-15。
图1-1-14旁通过滤器外形图图1-1-15旁通过滤器结构图
九、旋风分离器
旋风分离器的形状与漏斗相似，上部为圆柱形，下部为锥形。
其典型尺寸图见1-1-16所示。
样品入口通常是长方形开口，样品沿切线方向或螺线方向进入螺旋分离器，被迫旋转
流动，在离心力的作用下，颗粒物或液滴被甩向器壁。
当与器壁相撞时，失去动能而沉降下来，在重力作用下由下旋流携带经底部出口排出。
净化后的样气在锥形区中心形成上旋流，又顶部排出。
图1-1-16旋风分离器典型结构图
十、旋液分离器
旋液分离器是一种用于气/液分离的旋风分离器。
图1-1-17是旋液分离器的结构图。
样气沿切线方向进入分离器，经过分离片时由于旋转而产生离心力，水分被甩到壁上，沿壁流下。
样气中如果还有灰尘，经过滤器过滤后进入分析仪进行分析。
器室下部的积水达到一定液位高度时，浮子浮起，带动膜片阀开启，把积水排出，然后阀门又自动关闭。
图1-1-17旋液分离器结构图
十一、聚结器
聚结器是一种能将样品中的微小液体颗粒聚集成大液滴，在重力作用下将其分离出来的装置。
大多数气体样品都带有水雾和油雾，即使经过水气分离后，仍有相当数量粒径很小的液体颗粒物存在。
这些液体微粒进入分析仪后往往会对检测器造成危害，采用聚结器可以有
效地对其进行分离。
聚结器典型结构见图1-1-18。
图1-1-18聚结器典型结构图。