8.1 概述8.1.1 成分分析仪器简介8.1.2 成分分析仪器的分类8.1.3 成分分析仪器的组成8.1.4 成分分析仪器的主要 性能指标8.1.1 成分分析仪器简介 专门用来测定物质化学成分的一类仪器。物质的化学成分:指一种化合物或混合物是由哪些种类的分子 、原子或原子团所组成,以及这些分子、原子或原子团的含量是多少。成分分析包括内容:确定物质的化学组成,确定物质中各种成分的相对含量8 .1 概述8.1.1 成分分析仪器简介8.1.2 成分分析仪器的分类8.1.3 成分分析仪器的组成8.1.4 成分分析仪 器的主要性能指标8.1.2 成分分析仪器的分类 按照使用场合的不同分:实验室分析仪器过程分析仪器两大类。两者的重要区别:在于过程 分析仪器具有连续、可靠、精确地向操作人员或自控装置及时提供工艺过程质量信息的功能,在结构上具有能够自动地连续采样、对试样进行预处理 (抽吸、过滤、干燥等)、自动地进行分析、信号的处理和远传以及抗干扰等装置或部件,其结构比实验室分析仪器复杂,精度通常比实验室分析仪 器略低。按照测量原理分类:电化学式分析仪器:如电导式、电量式、电位式等;热学式分析仪器:如热导式、热化学式、热谱式等;磁学式分析仪 器:磁性氧量分析仪,核磁共振波谱仪等;光学式分析仪器:吸收式光学分析仪,发射式光学分析仪;射线式分析仪器:如X射线分析仪,射线分析 仪,同位素分析仪等;色谱分析仪器:如气相色谱仪等;电子光学和离子光学式分析仪器:如电子探针、质谱仪、离子探针等;物性测量仪器:如水 分计、粘度计、湿度计、密度计、电导率测量仪等。8.1 概述8.1.1 成分分析仪器简介8.1.2 成分分析仪器的分类8.1. 3 成分分析仪器的组成8.1.4 成分分析仪器的主要性能指标8.1.3 成分分析仪器的组成 1. 成分分析仪器的基本组成2 . 取样装置3. 预处理系统4. 分离装置5. 检测器或检测系统6. 信号处理系统7. 显示环节1. 成分分析仪器的基本组 成成分分析仪器的基本组成框图 2. 取样装置任务:将待分析的样品引入到成分分析仪器根据被分析的对象不同,样品可分为气体、液体、熔 融金属、固体散状物料等几种情况。过程分析仪器大多为气体分析仪器,如果样品为液体也往往使它气化。对于过程取样装置:首先要求能够承受生 产过程的恶劣条件;其次对于所取的样品,应有代表性,没有被测量组分的损失;再次不应与待分析样品中任何组分起化学反应,以防止失真。在取 样装置设计时,应注意取样点选取、取样探头及探头清洗几个方面(1)取样点选择取样点选择应满足下列要求: ①能正确地反应被测组分变化的 地点; ②不存在泄漏; ③试样含尘雾容量少,不致发生堵塞现象; ④试样不处于化学反应过程中。(2)探头探头的功能:直接与被测物流接 触取得试样,并初步净化试样。要求:探头有足够的机械强度,不与试样起化学反应和催化作用,不造成过大的取样滞后,易于安装、清洗。敞开式 探头结构(3)探头清洗有些分析仪器的探头或检测元件经常被介质中污染物污染,导致探头或检测元件反应迟钝,需要定期清洗。清洗时,先用阀 门将探头或检测元件与工艺流程隔离,自动清洗装置采用增压的流体喷射,或加热、化学法及超声波清洗。预处理系统 预处理是针对过程分析仪器 而言的。预处理的任务是将取样装置从生产过程中提取的样品加工处理,以满足检测器对样品状态的要求。如除尘、除湿、过滤有害物质、稳压稳流 调节、流路及管线的合理布局等。分离装置 在成分分析仪器中,分离是进行定性或定量分析的基本手段之一。例如在气相色谱仪中,待分析的气样 在载气(输送样品的气体)带动下进入充有吸附剂的色谱柱时,各组分经过连续地分配、吸附及吸收作用,便可被分离成单一的组分,此后各组分依 次通过检测器即可实现多组分气体的含量分析。检测器或检测系统 检测器是成分分析仪器的核心部分,它能够把待分析的含量信息转变成相应的输 出信号,输出信号大多数是电参数。信号处理系统 由于检测器输出的信号多数是电信号,所以信号处理系统也是以电信号处理为主。检测器输出的 信号一般是很微弱的,所以信号处理系统一般都包括放大环节和一些运算环节等。显示环节 显示环节主要是显示成分分析的最终结果。显示装置有 模拟显示装置、数字显示装置、图像显示装置等。8.1 概述8.1.1 成分分析仪器简介8.1.2 成分分析仪器的分类8.1.3 成分分析仪器的组成8.1.4 成分分析仪器的主要性能指标8.1.4 成分分析仪器的主要性能指标 主要性能指标有:灵敏度、精 度、重复性、噪声、线性范围、选择性、分辨力和响应时间等。成分分析仪器的各项性能指标,除选择性和分辨力外,与其它仪器相似。选择性和分 辨力是表示仪器区分特性相近组分的能力,选择性一般用于单组分成分分析仪器,分辨力多用于多组分成分分析仪器,分辨力的问题比较复杂,往往 不同仪器表示形式也不同。选择性问题 选择性的好坏一般用选择系数k来表示 式中, Δ φk——干扰组分的含量变化; Δ φm— —与干扰组分等价的待测组分含量变化。 这里所说的等价是指仪器的输出信号而言,即Δ φk和Δ φm可以引起仪器有同样的大小输出。很明显,一台仪器的选择性系数越大,仪器的区分能就越强。 End the 8.1 |
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