气体光谱分析仪

[font='宋体'][size=21px] 论[/size][/font][font='宋体'][size=21px]MKS HPA/TIC [/size][/font][font='宋体'][size=21px][back=#ffffff]FTIR 光谱气体分析仪[/back][/size][/font][font='宋体'][size=21px][back=#ffffff]一次异常现象处理[/back][/size][/font][font='宋体'][size=18px]一．[/size][/font][font='宋体'][size=18px][back=#ffffff]FTIR 光谱气体分析仪[/back][/size][/font][font='宋体'][size=18px]简介[/size][/font][font='宋体'][back=#ffffff]MKS[/back][/font][font='宋体'][back=#ffffff]是仪器、系统、子系统和过程控制解决方案的全球供应商，[/back][/font][font='宋体'][back=#ffffff]可[/back][/font][font='宋体'][back=#ffffff]解决[/back][/font][font='宋体'][back=#ffffff]测量、监控、交付、分析、驱动和控制先进制造过[/back][/font][font='宋体'][back=#ffffff]程的关键参数，以提高客户的工艺性能和生产率。产品[/back][/font][font='宋体'][back=#ffffff]主要应用[/back][/font][font='宋体'][back=#ffffff]压力测量和控制、流量测量和控制、气体和蒸汽输送、气体成分分析、电子控制技术、反应气体生成和输送、发电和输送、真空技术、激光、光子学、光学、[/back][/font][font='宋体'][back=#ffffff]精密运动控制、振动控制和基于激光的制造系统方面的核心竞争力。[/back][/font][font='宋体'][back=#ffffff]MKS Instruments 的 FTIR [/back][/font][font='宋体'][back=#ffffff]光谱气体分析仪仪器能够在各种气体分析应用中对多种气体[/back][/font][font='宋体'][back=#ffffff]具有 ppb 到 ppm 的灵敏度，例如有毒气体检测、汽车排放测量以及监测烟囱排放、过程、环境空气、纯度和选择性催化还原性能。[/back][/font][font='宋体']MKS [/font][font='宋体'][back=#ffffff]FTIR 光谱气体分析仪[/back][/font][font='宋体']共可测试 26 种气体[/font][font='宋体']。[/font][font='宋体'][back=#ffffff]该分析仪能够在20秒内检测出大多数危险生产材料（HPM）和有毒工业化学品（TIC）的十亿分之几（ppb）水平，低于阈值（TLV）和/或对生命或健康立即危险（IDLH）的水平。[/back][/font][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011231161550_4854_2256877_3.jpg[/img][font='宋体'][size=18px][back=#ffffff]二．[/back][/size][/font][font='宋体'][size=18px][back=#ffffff]FTIR 光谱气体分析仪[/back][/size][/font][font='宋体'][size=18px]基本原理[/size][/font][font='宋体'][back=#ffffff]光源发出的光被分束器（类似半透半反镜）分为两束，一束经透射到达动镜，另一束经反射到达定镜。两束光分别经定镜和动镜反射再回到分束器，动镜以一恒定速度作直线运动，因而经分束器分束后的两束光形成光程差，产生干涉。干涉光在分束器会合后通过样品池，通过样品后含有样品信息的干涉光到达检测器，然后通过傅里叶变换对信号进行处理，最终得到透过率或吸光度随波数或波长的[/back][/font][url=https://baike.baidu.com/item/%E7%BA%A2%E5%A4%96%E5%90%B8%E6%94%B6%E5%85%89%E8%B0%B1/7307092][font='宋体'][color=#000000][back=#ffffff]红外吸收光谱[/back][/color][/font][/url][font='宋体'][back=#ffffff]图。[/back][/font][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011231161718_2529_2256877_3.jpeg[/img][align=left][font='宋体'][size=16px]三．[/size][/font][font='宋体'][size=16px]HPA/TIC[/size][/font][font='宋体'][size=16px] [/size][/font][font='宋体'][size=16px][back=#ffffff]FTIR 光谱气体分析仪[/back][/size][/font][font='宋体'][size=16px][back=#ffffff]的[/back][/size][/font][font='宋体'][size=16px]特点[/size][/font][/align][align=left][font='宋体'][size=16px]3.[/size][/font][font='宋体'][size=16px]1、适用在线气体分析。可以连续快速在线测量，并且短时间发现目标气体的任何细微变化。[/size][/font][/align][align=left][font='宋体'][size=16px]3.[/size][/font][font='宋体'][size=16px]2、可测量H2O 高达40%的混合气。[/size][/font][/align][align=left][font='宋体'][size=16px]3.[/size][/font][font='宋体'][size=16px]3、具备保存的光谱库，省去购买标气的成本，节约标定的时间。[/size][/font][/align][align=left][font='宋体'][size=16px]3.[/size][/font][font='宋体'][size=16px]4[/size][/font][font='宋体'][size=16px]、提供压力和温度的自动[/size][/font][font='宋体'][size=16px]补偿。[/size][/font][/align][align=left][font='宋体'][size=16px]3.[/size][/font][font='宋体'][size=16px]5、线性探测器和分光计的设计使得仪器不再需要校准。[/size][/font][/align][align=left][font='宋体'][size=16px]3.[/size][/font][font='宋体'][size=16px]6[/size][/font][font='宋体'][size=16px]、仪器具备自我诊断功能，[/size][/font][font='宋体'][size=16px]界面简洁，操作简便。[/size][/font][/align][align=left][font='宋体'][size=16px]3.[/size][/font][font='宋体'][size=16px]7、可同时分辨分析多种气体组份。[/size][/font][/align][font='宋体'][size=18px]四[/size][/font][font='宋体'][size=18px].主要技术参数 [/size][/font][font='宋体']4.1[/font][font='宋体'] 光谱精度/分辨率：4cm-1 ；[/font][font='宋体']4.2[/font][font='宋体'] 扫描速度：每秒 4 次在 4cm-1 ；[/font][font='宋体']4.3[/font][font='宋体'] 红外光源：碳化硅； [/font][font='宋体']4.4[/font][font='宋体'] 参考激光：集成的 CDRH Class 1M/IEC Class IM 激光；[/font][font='宋体']4.5[/font][font='宋体'] 检测器：集成的斯特林冷却 MCT 检测器（汞-镉-碲化物）；[/font][font='宋体']4.6[/font][font='宋体'] 气室：10.18 米光程气体池，镀金反射镜[/font][font='宋体']4.7[/font][font='宋体'] 采样流量：6-11L/min；[/font][font='宋体']4.8[/font][font='宋体'] 采样环境温度：10-40℃； [/font][font='宋体']4.9[/font][font='宋体'] 采样压力：0.9-1.02atm； [/font][font='宋体']4.10[/font][font='宋体'] 压力传感器：集成的 1000Torr 压力传感器；[/font][font='宋体'][size=18px]五．[/size][/font][font='宋体'][size=18px]HPA/TIC [/size][/font][font='宋体'][size=18px][back=#ffffff]FTIR 光谱气体分析仪[/back][/size][/font][font='宋体'][size=18px][back=#ffffff]软件分析界面[/back][/size][/font][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011231164813_1592_2256877_3.jpeg[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011231168552_5074_2256877_3.jpeg[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011231168475_2807_2256877_3.jpeg[/img][font='宋体']六[/font][font='宋体']．数据异常[/font][font='宋体']现象[/font][font='宋体']处理[/font][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011231171628_2346_2256877_3.jpeg[/img][font='宋体']异常现象：在未注入甲苯溶液情况下，MKS仪器检测出14-15ppm浓度值，仪器运行测试异常。[/font][font='宋体']原因分析：通过光谱文件，可以看到吸收光谱750-1200区域中有向下的异常吸收大分子有机物，说明氮气背景光谱不洁净，在MKS的标定模型中没有该物质的吸收光谱，这个吸收光谱的有机物可能污染过滤器以及气体池等，从而影响甲苯气体分析持续偏高。[/font][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011231172790_2928_2256877_3.jpeg[/img][font='宋体']排查方案：1.更换取样系统中的管路以及过滤器，[/font][font='宋体']发现过滤器中存在很多细微颗粒物附着，果断[/font][font='宋体']更换过滤器[/font][font='宋体']，更换过滤器[/font][font='宋体']如下：[/font][font='宋体']过滤器图片：[/font][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011231173913_9764_2256877_3.jpeg[/img][font='宋体']过滤器更换步骤：[/font][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209011231174978_3594_2256877_3.jpeg[/img]2. [font='宋体']使用氮气充分吹扫管路和气体池，观察新的氮气背景光谱是否有改善。如果这种异常吸收大分子有机物仍然存在，说明大分子有机物附着在气体池镜面上，需要清洗气体池。[/font][font='宋体']结果：[/font][font='宋体']更换过滤器，以及氮气吹扫1小时，甲苯背景浓度依然偏高[/font][font='宋体']。莫非真要拆机清洗气体池。[/font][font='宋体']持续改善方案：[/font][font='宋体']加大氮气流量，[/font][font='宋体']6[/font][font='宋体']小时长[/font][font='宋体']时间吹扫管路以及气体池效果。[/font][font='宋体']结案：甲苯背景浓度终于在最后降下来，维持在0[/font][font='宋体'].012-0.065[/font][font='宋体']之间，满足仪器检测下限要求。[/font][font='宋体'][size=18px]六[/size][/font][font='宋体'][size=18px].维护保养[/size][/font][font='宋体'][size=18px]的重要[/size][/font][font='宋体'][size=18px] [/size][/font][font='宋体']6[/font][font='宋体'].1 每间隔 24 小时需通入纯度为 99.999%的 N2吹扫设备[/font][font='宋体'] 3[/font][font='宋体']0min 做为新背景； [/font][font='宋体']6[/font][font='宋体'].2 每月清洗进气口的过滤器，每 6 个月更换一次；[/font][font='宋体']6[/font][font='宋体'].3 仪器应在低于 80 分贝（A）的声压级下工作；[/font][font='宋体']6[/font][font='宋体'].4 干涉仪干燥箱每一年更换一次； [/font][font='宋体']6[/font][font='宋体'].5 机箱过滤器每一年更换一次； [/font][font='宋体']6[/font][font='宋体'].6红外光源风扇每两年更换一次。[/font][font='宋体']6.7[/font][font='宋体'] [/font][font='宋体']测试时注意观察采样流速和压力[/font][font='宋体']，[/font][font='宋体']流速需要保持在 6-11L/min，压力需要保持在 0.9- 1.02atm。如果压力和流量异常，需要将进气口的过滤器拆下来清洗或更换。[/font][font='宋体'][size=18px]七[/size][/font][font='宋体'][size=18px]．[/size][/font][font='宋体'][size=18px]注意事项[/size][/font][font='宋体']7[/font][font='宋体'].1 使用环境：常温、常压、干燥（RH65%）的环境。不可使用在有腐蚀性、爆炸性气体[/font][font='宋体']场所，也不可在强电磁场、电离辐射、震动的场所使用。仪器不使用时请务必存放在干燥环 境中；[/font][font='宋体']7[/font][font='宋体'].2 使用干净、干燥的布清洁仪器表面；[/font][font='宋体']7[/font][font='宋体'].3 使用去离子水或甲醇清洁 Airgard 的进气室； [/font][font='宋体']7[/font][font='宋体'].4 测试时一定要打开采样泵开关； [/font]