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气体泡孔径分析仪

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气体泡孔径分析仪相关的论坛

  • 【原创大赛】如何测量比表面及孔径?一文带你了解气体吸附仪

    测量比表面和孔径分析的方法包括:气体吸附法、压汞法、电子显微镜法(SEM 或 TEM)、小角 X 光散射(SAXS)和小角中子散射(SANS)、电声电振法、核磁共振法、图像法大孔分析技术等。其中气体吸附法是常见的分析方法。气体吸附法孔径测量范围从 0.35nm~ 100nm 以上,涵盖了全部微孔和介孔,甚至延伸到大孔。另外,气体吸附技术相对于其它方法,容易操作,成本较低。如果气体吸附法结合压汞法,则孔径分析范围就可以覆盖从大约 0.35nm到1mm 的范围。气体吸附法也是测量所有表面的最佳方法(不规则的表面和开孔内部的面积)。使用气体吸附法进行分析的仪器常用来测定物质的比表面及孔径特征,也可以直接测量物质的吸附特性,因此也常统称为吸附仪。从实际用途来看,主要包含:比表面及孔径分析仪、多组分气体吸附仪、高压吸附仪、蒸汽吸附仪、真密度仪、化学吸附仪等。气体吸附法原理:当固体表面的原子所处的环境与体相原子不同,它受到一个不平衡的力的作用;因此,当气体与清洁固体表面接触时,将与固体表面发生相互作用;气体在固体表面上出现累积,其浓度高于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url],这种现象称为吸附现象。吸附气体的固体物质成为吸附剂,被吸附的气体成为吸附质。依据吸附剂和吸附质之间的不同作用力,气体吸附分为物理吸附仪和化学吸附仪。物理吸附也称范德华吸附,它是由吸附质和吸附剂分子间作用力(范德华力)所引起,吸附于固体表面的气体分子,不与固体产生化学反应,这种吸附称为物理吸附;利用物理吸附原理测量的仪器被称为物理吸附仪。由于范德华力存在于任何两分子间,所以物理吸附可以发生在任何固体表面上。吸附剂表面的分子由于作用力没有平衡而保留有自由的力场来吸引吸附质,由于它是分子间的吸力所引起的吸附,所以结合力较弱,吸附热较小,吸附和解吸速度也都较快。被吸附物质也较容易解吸出来,所以物理吸附在一定程度上是可逆的。如:活性炭对许多气体的吸附,被吸附的气体很容易解脱出来而不发生性质上的变化。物理吸附的特点是:吸附热小,吸附速度快,无选择性,可逆,通常是发生在接近气体液化点的温度,一般是多层吸附。物理吸附仪可以测定物质的比表面积、平均孔径和孔径分布等,此外也可以直接测试物质吸附性能。化学吸附是吸附质分子与固体表面原子(或分子)发生电子的转移、交换或共有,形成吸附化学键的吸附,利用化学吸附原理进行测量的仪器被称为化学吸附仪。由于固体表面存在不均匀力场,表面上的原子往往还有剩余的成键能力,当气体分子碰撞到固体表面上时便与表面原子间发生电子的交换、转移或共有,形成吸附化学键的吸附作用。与物理吸附相比化学吸附具有吸附力强、对吸附气体有选择性、单层吸附、通常不可逆,样品不可回收再利用等特点,常用于测定催化剂酸碱活性位、活性金属表面积、金属分散度等。

  • 【分享】比表面及孔径测定仪的分析方法

    [center]比表面及孔径测定仪的分析方法[/center] 表面积:颗粒的表面积包括内表面积和外表面积两部分。外表面积是指颗粒轮廓所包络的表面积,它由颗粒的尺寸、外部形貌等因素所决定。内表面积是指颗粒内部孔隙、裂纹等的表面积。 比表面积:单位体积(或单位质量)物体的表面积,称为该物体的比表面积或比表面。 常用的比表面分析方法: (1) BET吸附法 吸附法是在试样颗粒的表面上吸附截面积已知的吸附剂分子,根据吸附剂的单分子层吸附量计算出试样的比表面积,然后换算成颗粒的平均粒径。(2) 气体透过法 气体透过法的理论根据是kozeny Carman关于层流状态下气体通过固定颗粒层时透过流动速度与颗粒层阻力的关系气体透过法测定粉体比表面积应用最广泛的是Bline法(又称勃氏法)。(3) Bline法是测定水泥比表面积的常用方法,也可用于测定其他干燥细粉。 在同内的几家生产商中,北京彼奥德公司是唯一采用真空静态法进行比表面积及孔分析的厂家,并且测量过程为全部电脑控制,达到了真正的全自动化操作。 SSA-4200仪器的工作原理为国际通用的等温物理吸附的静态容量法。全程计算机自动控制无需人工监测。使用本方法的比表面积及孔隙度分析仪在国内只有我公司生产和销售,此项仪器技术我公司已经申请相关国家专利。SSA-4200全自动快速比表面积及孔隙度分析仪(氮单元系统),可同时进行两个样品的分析和两个样品的制备,仪器的操作软件为先进的“Windows”软件,仪器可进行单点、多点 BET比表面积、BJH中孔、孔分布、孔大小及总孔体积和面积、及平均孔大小等的多种数据分析,其比表面分析范围为0.1m2/g 至无上限,孔径的分析范围为0.35-200nm。[center][IMG]http://bbs.jixie.com/space/upload/2008/06/12/19573649372571.gif[/IMG][/center]

  • 【原创大赛】毛细管孔径仪数据处理实用小技巧

    [b]毛细管流动孔径分析仪[/b] Capillary Flow Porometer用于测定材料孔径大小测定,原理为有小孔的材料被润湿液体完全润湿后,液体受到表面张力的作用而保留于材料内部,如果要想将液体挤出材料就需要外加一个气体压力。能够克服表面张力将材料孔内的液体完全挤出时所需要的最小压力,就是该材料的泡点值压力,也就是我们常说的起泡点,基于这种原理的测试方法,就是起泡点测试法。这也是应用最为广泛的一种非破坏性完整性测试方法。以下为泡点值计算公式:d=K*C*t/PP = 泡点压力d = 最大孔径k = 形状矫正因子C = 液固接触角t =表面张力泡点值直接与过滤器孔径相关联。不同孔径大小的泡点不同,开孔压力也不同,随着压力的增加,大孔,小孔都打开,直到足够压力,所有孔都打开后,气体从孔洞出来, 气体流量随气体压力增加而增加,最后成线形关系。这样的一条气体流量和压力的一条线,我们称为湿线,刚出来流量时的压力为泡点压力,根据上述公式计算出最大孔径。如果材料没浸润液体,一直处于开孔状态,气体流量会随着压力的增加而增加,是个线形关系。我们再根据一个干线和湿线拟合一条半干线,模拟计算出孔径的分布图。但是有些材料在随着压力增大时,有可能被压扁,变形,特别是一些高分子材料,柔性材料,这时候在压力变大到一定时,气流量和气压力就不是一条很好的线形曲线了,在拟合曲线时就不是很好看,但是我们可以找个气通量曲线和目标材料差不多的样品,做一条干线,然后保存,再数据处理下(data editor),就会做得很漂亮。具体看视频。

  • 【国产好仪器讨论】之北京精微高博科学技术有限公司的全自动比表面及孔径分析仪(JW-BK132F)

    http://www.instrument.com.cn/show/Breviary.asp?FileName=C73677%2Ejpg&iwidth=200&iHeight=200 北京精微高博科学技术有限公司 的 全自动比表面及孔径分析仪(JW-BK132F)已参加“国产好仪器”活动并通过初审。自上市以来,这款产品已经被多家单位采用,如果您使用过此仪器设备或者对其有所了解,欢迎一起聊聊它各方面的情况。您还可以通过投票抽奖、参与调研等方式参与活动,并获得手机电子充值卡。【点击参与活动】 仪器简介: 产品简介: 由我公司自主研发的国内首台研究型、高性能静态容量法微孔分析仪JW-BK132F诞生于2010年,该款仪器完全继承了BK系列孔径分析仪的所有技术特点,核心硬件全部采用国际先进品牌,并引入“涡轮分子泵高端技术,配合微孔分析模型的准确应用,使得该产品综合性能更加完善,测试结果准确性、精确性、稳定性更加完美,是现今国际市场上性价比最高的一款分子泵微孔分析仪,其质量与性能完全能够与国外同类产品相媲美,非常适合活性炭、分子筛等超微孔纳米粉体材料的研究。 仪器型号: JW-BK132F 原理方法: 气体吸附法,静态容量法; 测试功能: 等温吸脱附曲线;单点、多点BET比表面积;Langmuir比表面积;外表面积(STSA);单点吸附总孔体积、平均孔径;BJH介孔大孔孔容积及孔径分布分析;t-plot法、as- plot法、DR法、MP法微孔常规分析;HK法、SF法微孔精确分析;平均粒径估算; 特殊功能:NLDFT法孔径分布分析;真密度精确测试;气体吸附量、吸附热测试;质量输入法测试; 测试气体: 氮、氧、氢、氩、氪、二氧化碳、甲烷等; 测试范围: 比表面积0.005(m2/g)--至无上限;介孔、大孔分析2nm-500nm; 微孔分析0.35nm-2nm;总孔体积0.0001cc/g至无上限; 重复精度: 比表面积≤± 1.0%;外表面积≤± 1.5%;微孔最可几孔径≤0.01nm;真密度≤±0.04% 测试效率: 比表面积平均每样30min;介孔、大孔分析平均每样4-6小时;微孔分析平均每样10-15小时; 分析站: 2个样品测试位,可同时进行真空脱气预处理,原位交替测试;每个测试位原配单独的3L或1L真空玻璃内胆杜瓦瓶,共2个; P0位: 每个样品测试位设有独立的P0管,共2支,由单独的进口压力传感器控制,完全同分析位分开,可实时、准确测量氮气的饱和蒸汽压,并实时参与理论计算; 升降系统: 2个样品测试位原位设有2套独立的升降系统,电动控制、自动控制,且互不干扰; 真空系统: 全不锈钢多通路并联抽真空管路系统,真空抽速微调阀系统专利技术,可在2-200ml/s范围内自动调节; 真空泵: 外置式进口双级旋片式机械真空泵(自动防返油)+ 内置式进口涡轮分子泵,极....【了解更多此仪器设备的信息】

  • 【原创】动态色谱法比表面仪不适合做孔径测试原因分析

    [align=center][b][size=3][font=宋体]动态色谱法比表面仪不适合做孔径测试原因分析[/font][/size][/b][/align][size=3][font=宋体] 国外比表面及孔径分析仪测试孔径全部为静态容量法,没有任何一个型号的仪器采用动态色谱法来测试孔径分布;虽然国内动态色谱法在比表面测试方面已经比较成熟,但在前两年市面上出现的把动态色谱法应用到孔径分析,此种仪器虽然软件做到了勉强可以做出孔径分析数据,但由于受动态色谱法仪器检测器检测范围和测试原理的限制,其在孔径分析方面有诸多缺陷,当其作为在静态法仪器推出之前的一种国产孔径分析仪器的补充和过度,填补了国产比表面仪在孔径分析方面的缺失,而这个仅仅对商家利益有益,用动态法测得的孔径分布数据时近似或难以被认同的。[/font][/size][size=3][font=宋体]相对静态容量法,动态色谱法比表面仪不适合不适合做孔径测试,主要有四个因素:[/font][/size][size=3][/size][b][size=3][font=宋体]一、[/font][/size][size=3][font=宋体]动态色谱法测试液氮消耗比静态容量法快,需要补充,不适合长时间连续自动多点运行;[/font][/size][/b][size=3][font=楷体_GB2312]孔径分析时,通常要分析40个以上的分压点。[/font][/size][size=3][font=楷体_GB2312]动态色谱法测试时,每一个分压点的吸附脱附需要样品管进出液氮杯一次,吸附时样品管进入液氮杯吸热降温,吸附平衡后再离开液氮杯升温脱附,下个分压点时再次浸入液氮,使得每个分压点的测试都使液氮消耗量较大;每个分压点需要约20-30min,所以对孔径测试40-80个分压点测试需要15-40小时,耗时长,且需要多次人为添加液氮,使得测试过程繁琐,不能脱离人工看管而完全自动化,所以动态法仪器不适合做需要大量分压点的精确分析; [/font][/size][size=3][font=楷体_GB2312]静态法仪器,装样管可以很长(液氮杯深度和样品管长度一般在20-30cm),插入深而小口的杜瓦杯内,并将杯口遮盖,测试过程中无需样品管出入液氮杯,保温效果好,热量损失小,每个分压点需要约3-5min,40-80个分压点耗时4-8小时,在整个测试过程中都可以不用添加液氮,可以进行大量分压点的精细分析; [/font][/size][size=3][font=楷体_GB2312]1.[/font][/size][size=3][font=楷体_GB2312]没有任何一款动态法仪器测试40个分压点可以低于12个小时;而静态法平均只需要3小时左右;做70个分压点的精细分析,动态法仪器耗时不可能低于24小时,而静态法需要约6小时;[/font][/size][size=3][font=楷体_GB2312]2.[/font][/size][size=3][font=楷体_GB2312]动态法通常需要1小时就添加一次液氮,而静态容量法由于配备有液氮面伺服保持系统,整个测试过程中无需添加液氮;[/font][/size][size=3][font=楷体_GB2312]所以这两点是动态法仪器不适合进行孔径分析这种长时间自动运行的第一个原因;[/font][/size][size=3][font=楷体_GB2312]二、[/font][/size][b][size=3][font=宋体]由于高纯气体内杂质的影响,使动态色谱法每测试一点需要对样品进行吹扫处理后再继续测试下一个点,而静态容量法不需要。[/font][/size][/b][size=3][font=楷体_GB2312][/font][/size][size=3][font=楷体_GB2312]测试所使用的高纯氮气和高纯氦气纯度一般为99.99%到99.999%,其中0.001%-0.01%的杂质气体(主要为水分等高沸点易吸附气体)在低温吸附时会首先被吸附,从而对吸附氮气量造成影响;由于色谱法比表面测试中气体是连续流过待测样品,所以每个分压点测试的(20-30min)过程中将有大约1000ml的气体流经待测样品,40个分压点的整个测试过程将有40L左右的气体流经每个样品表面;对于单个分压点流经样品表面的1000ml气体中的高沸点杂质将有0.01-0.05ml左右,[/font][/size][size=3][font=楷体_GB2312]而对于500mg比表面积为1m[sup]2[/sup]/g的材料,在其表面形成水的单分子层吸附所需要的水的量为:0.069 ml(标况),[/font][/size][size=3][font=楷体_GB2312]所以,杂质吸附对下一分压点氮气吸附的影响就不能忽略,而需要重新吹扫处理后再进行下分压一点吸附,否则将得到的是表面被水分子包裹后的材料颗粒对氮气分子的吸附了,此测试结果显然不会可靠;[/font][/size][size=3][font=楷体_GB2312]静态法仪器每个分压点充入样品管的氮气量很少,每个分压点注入的氮气量只有几个毫升,消耗氮气量只有动态法的几百分之一,吸附质气体中的杂质影响程度将降到非常小; [/font][/size][size=3][font=楷体_GB2312]而目前市面上可测孔径的动态色谱法仪器没有一款会在一个分压点结束后对样品进行重新处理;所以动态色谱法仪器若是省略吹扫处理,这将造成结果的不准确;若是不省略,那将需要每测试完一个分压就得将样品重新处理,这将使仪器无法连续自动运行,成为繁琐长时间的人工操作;[/font][/size][size=3][font=楷体_GB2312]所以这点是动态法仪器不适合进行孔径分析这种长时间自动运行的另一个原因;[/font][/size][b][size=3][font=宋体]三、[/font][/size][size=3][font=宋体]动态色谱法仪器不能测试真正意义的脱附等温线;[/font][/size][/b][size=3][font=楷体_GB2312]动态色谱法仪器的吸附脱附方式决定了动态法仪器是不能测试材料的脱附等温线的,只能测试材料的吸附等温线;而脱附等温线和吸附等温线是不重合的,即有脱附回线;而国际常用的孔径分析理论都建议采用脱附等温线进行孔径分析;所以用动态法仪器采用吸附等温线得到的孔径分析数据时不可靠或难以被认可的,只能作为一种参考数据;[/font][/size][b][size=3][font=宋体]四、[/font][/size][size=3][font=宋体]动态色谱法仪器测试范围窄;[/font][/size][/b][size=3][font=楷体_GB2312]若用吸附等温线来代替脱附等温线进行孔径分析,动态色谱法仪器由于检测器是采用热导池检测器,所以氮气的分压测试范围不能过低也不能过高,其对氮气分压的测试范围只能最大只能达到0.01-0.95,无法达到孔径测试所要求的分压范围0-1,使孔径测试范围只能达到2-100nm,而静态容量法仪器的氮气分压测试范围将达到0-1全范围内,测试孔径的范围将达到0.35-400nm;[/font][/size][color=blue][size=3][font=宋体] [/font][/size][/color][size=3][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体]由以上4点可以看出,静态容量法是通过对固定空间的压力变化来检测粉体材料对氮气的吸附量,更适合做孔径及比表面分析;而动态色谱法是通过载气中氮气浓度变化来检测粉体材料对氮气的吸附量,则只适合进行比表面分析。[/font][/size]

  • 【分享】北京精微高博公司“高性能氮吸附比表面及孔径分析仪”项目喜获国家创新资金资助

    北京精微高博科学技术有限公司的“高性能氮吸附比表面及孔径分析仪”项目,喜获2011年国家中小企业创新基金的资助,这是精微高博公司产品在2010年4月获国家级技术鉴定之后,又一里程碑式的记录,这标志着精微高博公司自主研发创新能力达到了一个崭新的高度。当前,国际上先进的静态法比表面及孔径分析仪,正朝着高精密及微孔分析的方向发展,仪器的智能化,自动化程度也有了很大的提高,北京精微高博公司研制的高性能氮吸附比表面及孔径分析仪,已经在控制精度和测试精度上进入了世界先进行列,微孔测试下线可达到0.35nm,相对压力由10-7到10-1的等温吸附曲线测试压力点可>100点,0.35-2nm微孔孔径分布曲线得到的最可几孔径, 重复偏差<0.02nm,完全达到了国际先进水平,北京精微高博公司在国产比表面及孔径分析仪的研究与制造上取得了可喜的进步。

  • 【原创】为什么动态色谱法不适合做孔径测试分析?

    国外比表面及孔径分析仪测试孔径全部为静态容量法,没有任何一个型号的仪器采用动态色谱法来测试孔径分布;虽然国内动态色谱法在比表面测试方面已经比较成熟,但在前两年市面上出现的把动态色谱法应用到孔径分析,此种仪器虽然软件做到了勉强可以做出孔径分析数据,但由于受动态色谱法仪器检测器检测范围和测试原理的限制,其在孔径分析方面有诸多缺陷,当其作为在静态法仪器推出之前的一种国产孔径分析仪器的补充和过度,填补了国产比表面仪在孔径分析方面的缺失,而这个仅仅对商家利益有益,用动态法测得的孔径分布数据时近似或难以被认同的。相对静态容量法,动态色谱法比表面仪不适合不适合做孔径测试,主要有四个因素:一、动态色谱法测试液氮消耗比静态容量法快,需要补充,不适合长时间连续自动多点运行;孔径分析时,通常要分析40个以上的分压点。动态色谱法测试时,每一个分压点的吸附脱附需要样品管进出液氮杯一次,吸附时样品管进入液氮杯吸热降温,吸附平衡后再离开液氮杯升温脱附,下个分压点时再次浸入液氮,使得每个分压点的测试都使液氮消耗量较大;每个分压点需要约20-30min,所以对孔径测试40-80个分压点测试需要15-40小时,耗时长,且需要多次人为添加液氮,使得测试过程繁琐,不能脱离人工看管而完全自动化,所以动态法仪器不适合做需要大量分压点的精确分析; 静态法仪器,装样管可以很长(液氮杯深度和样品管长度一般在20-30cm),插入深而小口的杜瓦杯内,并将杯口遮盖,测试过程中无需样品管出入液氮杯,保温效果好,热量损失小,每个分压点需要约3-5min,40-80个分压点耗时4-8小时,在整个测试过程中都可以不用添加液氮,可以进行大量分压点的精细分析; 1. 没有任何一款动态法仪器测试40个分压点可以低于12个小时;而静态法平均只需要3小时左右;做70个分压点的精细分析,动态法仪器耗时不可能低于24小时,而静态法需要约6小时;2. 动态法通常需要1小时就添加一次液氮,而静态容量法由于配备有液氮面伺服保持系统,整个测试过程中无需添加液氮;所以这两点是动态法仪器不适合进行孔径分析这种长时间自动运行的第一个原因;二、由于高纯气体内杂质的影响,使动态色谱法每测试一点需要对样品进行吹扫处理后再继续测试下一个点,而静态容量法不需要。测试所使用的高纯氮气和高纯氦气纯度一般为99.99%到99.999%,其中0.001%-0.01%的杂质气体(主要为水分等高沸点易吸附气体)在低温吸附时会首先被吸附,从而对吸附氮气量造成影响;由于色谱法比表面测试中气体是连续流过待测样品,所以每个分压点测试的(20-30min)过程中将有大约1000ml的气体流经待测样品,40个分压点的整个测试过程将有40L左右的气体流经每个样品表面;对于单个分压点流经样品表面的1000ml气体中的高沸点杂质将有0.01-0.05ml左右,而对于500mg比表面积为1m2/g的材料,在其表面形成水的单分子层吸附所需要的水的量为:0.069 ml(标况),所以,杂质吸附对下一分压点氮气吸附的影响就不能忽略,而需要重新吹扫处理后再进行下分压一点吸附,否则将得到的是表面被水分子包裹后的材料颗粒对氮气分子的吸附了,此测试结果显然不会可靠;静态法仪器每个分压点充入样品管的氮气量很少,每个分压点注入的氮气量只有几个毫升,消耗氮气量只有动态法的几百分之一,吸附质气体中的杂质影响程度将降到非常小; 而目前市面上可测孔径的动态色谱法仪器没有一款会在一个分压点结束后对样品进行重新处理;所以动态色谱法仪器若是省略吹扫处理,这将造成结果的不准确;若是不省略,那将需要每测试完一个分压就得将样品重新处理,这将使仪器无法连续自动运行,成为繁琐长时间的人工操作;所以这点是动态法仪器不适合进行孔径分析这种长时间自动运行的另一个原因;三、动态色谱法仪器不能测试真正意义的脱附等温线;动态色谱法仪器的吸附脱附方式决定了动态法仪器是不能测试材料的脱附等温线的,只能测试材料的吸附等温线;而脱附等温线和吸附等温线是不重合的,即有脱附回线;而国际常用的孔径分析理论都建议采用脱附等温线进行孔径分析;所以用动态法仪器采用吸附等温线得到的孔径分析数据时不可靠或难以被认可的,只能作为一种参考数据;四、动态色谱法仪器测试范围窄;若用吸附等温线来代替脱附等温线进行孔径分析,动态色谱法仪器由于检测器是采用热导池检测器,所以氮气的分压测试范围不能过低也不能过高,其对氮气分压的测试范围只能最大只能达到0.01-0.95,无法达到孔径测试所要求的分压范围0-1,使孔径测试范围只能达到2-100nm,而静态容量法仪器的氮气分压测试范围将达到0-1全范围内,测试孔径的范围将达到0.35-400nm; 由以上4点可以看出,静态容量法是通过对固定空间的压力变化来检测粉体材料对氮气的吸附量,更适合做孔径及比表面分析;而动态色谱法是通过载气中氮气浓度变化来检测粉体材料对氮气的吸附量,则只适合进行比表面分析。

  • 空分气体分析仪新手上路之2——样品的制取

    前言:随着空分行业的的不断发展,气体分析仪(以下简称分析仪)由于其实时监测、快速准确,已逐步取代了手工分析在空分行业中的应用,从而变得越加普及。对于空分制氧机面言,所分析的样品绝大多数为气体,其测量的组分无非是氧、氮、氩、二氧化碳、水份、碳氢化合物、氮氧化合物、油脂等。即环境空气中所含有的常量或微量的元素及设备运行过程中所添加的物质。无论是何种样品,对于分析仪而言都是从工艺管道或容器中用取样器制取出样品后经管道输送到分析仪进行检测。分析仪作为一种产品质量检测及过程控制的仪器,即有同于一般热工仪表的特点,又有其自身的独特性。且无论何种分析仪,就其单独性而言就是一个完整的检测体系,有些甚至还配有一此复杂的样品预处理系统,这些都为分析仪的精确性提供了强有力的保证。但是如果所分析到的样品不能够及时的、有效的、具有代表性的反应实际工况的情况与变化;就算分析仪精度再高、准确性再强,也不能发挥其应有的作用,甚至会产生误导的作用。而这些往往也是检测人员及仪器维护人员经常所忽视的一个问题。本文就这个问题提出一点看法与同行们进行探讨。一、样品分析的及时性问题。样品分析的及时性是指所分析的样品能够以最快的速度进行分析。而影响样品分析的及时性主要是滞后,滞后一般而言由两种原因所引起,一是样品传送滞后时间,二是分析仪的响应滞后时间。对于现代分析仪而言,响应时间都比较迅速;一般都保持在T90<15S,因此相对较小。而气体分析仪一般都集中在分析小屋内以便维护与管理,距离工艺管道或容器的位置相对较远,被分析的气体传送至分析仪进行检测所花费的时间较长,由此产生的滞后时间占主导因素。滞后时间的运算一般有两种方式。一是体积流速计算法、二是压差流速计算法,而一般采用体积流速计算法较为便利。体积流速计算法如下式所示: Tt:总的样品传送时间,min; d:样品传送管线内径,m; L:样品管线传送长度,mVi:样品部件处理容积,m3; F:样品流速m3/min由上式我们可以得知,当管线越短,管径越小,处理部件越少,样品流速越大时,传送的时间则越少。但管径不能过小,否则样品的流速无法提高,甚至堵塞,造成样品无法分析。因此一般情况下样气分析管宜采用直径为6mm的管道即可。对于样品处理部件在能满足样气处理的前提下,越少越好。且处理部件不能有死体积。对于深冷法空分而言,气体相对较洁净,只须要在样气进分析仪之前加一直通型筛网除尘过滤器即可,筛网要多层,孔径要适中,过滤器的容积要小。对于样品流速,一般希望越大越好,而大部份分析仪对样气的要求都有一个明确的规定。不可过大或过小。因此要想加大样气流速就必须设置旁通流路及旁通阀。旁通阀应尽可能设置在靠近分析仪的位置。在能满足分析仪测量需求的前提下,一般旁通流量应越大越好,但也有些特殊情况除外(例如液态气体样品的取样)。二、样品分析的有效性问题样品的有效性又称准确性,是指样气中的各个组分和含量在从工艺管道或容器内传送到分析仪时未发生任何的改变,从而能够有效的、准确的提供给分析仪进行测量,对于样气的准确性影响有多种方面。1、管道材质对样气的吸附与解吸作用,此点对于常量分析影响较小,但对于微量分析则影响较大(例如气体中的微量氮、氧、水份、碳氢化合物、二氧化碳等检测)。2、死体积置换问题,如果在传输或样品预处理过程当中存在有较大的死体积,当样品组分变化时,由于死体积的作用,使变化的组分与死体积之间发生混匀作用,死体积越大,混匀时间就越长,样品失真的过程也就越长。此点无论是常量还是微量组分分析均有影响,特别是微量分析,可能造成长期的失真,甚至根本无法测量准确。3、管道的泄漏与渗透问题,1)当取样管道安装不到位或材质有缺陷时,样气则极易发生泄漏。虽然从表面上来看,由于取样管内样气压力一般均会高于环境气压,样气发生泄漏时,气体会从管道内向外流动,只会消耗掉部分样气,而样气中的各组成成分并不受影响。其实不然,由于环境空气中存在有大量的氧、氮、水分等气体;当发生泄漏时,由于外部气体的分压与样气管道内的气体组分的分压相差可能会有数万倍,环境空气中的氧、氮等气体分子将会沿着泄漏的部位逆着压力梯度渗透进入样气管道,从而改变了样气中的组分含量。2)当管道材质气密闭和抗渗透性不强时,环境大气中的一些气体分子将可能直接通过管道参透到样气当中。特别是水分,其渗透性较强,特别是当采用一些四氟乙烯管、乳胶管、白胶管之类管材时,水分极易发生渗透现象。当水分渗透时,不仅会改变样气中的水分含量,而且由于水分对氧分子具有溶解与解析作用,将会破坏了样气中氧气的成分,从而造成更深远的影响。由于一般情况下样气管道较长且绝大部分都是暴露在环境大气当中。因此,该类影响将非常严重。特别是对微量分析,将造成较大的偏差。4、鉴于以上几点可知,为了保证样气的有效性,应注意以下几点问题:1)在取样管道材质上应首选不锈钢管(304、316无缝不锈钢管)或盘式铜管,以防止吸附与渗透问题。2)布管时最好采用盘管(即一卷整管),从现场取样点到分析仪组柜接口处无接头连接。即使要使用接头,也必须是使用双卡套接头进行压接(密闭性好,死体积较小),且管件材质、规格应与管子相匹配,不可使用大管套小管的焊接方式连接(死体积大)。3)管道应预先进行退火处理,以便于弯曲施工及连接。但弯曲的角度不宜过大(弯曲夹角不应小于90度),管径要适中,一般选用管径为6mm,壁厚在1mm的管道。4、管道内壁应预先进行过抛光处理(对微量组分分析影响较大),且内、外壁均应洁净、干燥、无油脂类物质,否则必须进行清洗、脱脂。三、样品分析的代表性问题样品的代表性是指从工艺管道或容器当中所取出的样品应能实际反应工艺流体的性质、组成及含量。要想做到此点,取样的位置至关重要,应满足以下几点:1、取样点应位于能反映工艺介质性质和组成变化的灵敏点上。2、取样点应位于对过程控制最适宜的位置,以避免不必要的工艺滞后。3、取样点最好能位于工艺压差构成快速循环回路的位置上。4、取样点应选择在不影响样品组成、性质、含量的情况下,样品的温度、压力、清洁度及干燥度和其他条件尽可能满足分析仪要求的位置,以便使样品的预处理部件降至最少。一般认为,在大多数气体或液体管线当中,只有当介质产生湍流时才能够完全混合。因此取样点最好布置在被测介质产生湍流的位置,才能保证样品具有真正的代表性。取样点可布置在一个或多个90°的弯头之后,紧接最后一个弯头的顺流位置上,或选在节流元件下游一个相对平静的位置上(不要紧靠节流元件)。应尽可能避免在一个相当长而直的管道下游取样,因为这个位置流体的流动往往处于层流状态,管道的横截面上易产生一个浓度梯度。而且不要在管壁或容器壁上直接钻孔取样,因为在这个位置上的样品,长期处于层流状态,样品得不到混合。即使处于湍流状态。由于管道或容器内壁对样品的吸附与解吸作用,使样品容易发生异常的变化,与实际工况不符(特别是微量分析影响较大)。应采用专用的取样探头组件进行取样。一般样品取样可采用剖口呈45°的杆式取样探头,插入管道或容器内30mm左右(或管内径的三分之一)。当管道为水平时,如是气体取样探头应从管顶部插入,以避开可能的凝液或液滴;如是液态气体取样应从管道侧壁插入,以避开管道上部可能存在的蒸气和气泡,以及管道底部可能存在的残渣和沉淀物。如若是垂直管道,从管道侧壁插入,且应从下至上流动的管段中取出,以避免下流液体流动不正常时的气体混入。5、低温液态气体的取样问题在空分制氧机的运行当中,经常需要对低温液态气体中的组分及含量进行分析,例如下塔富氧液空中的氧含量、下塔液氮、污液氮的纯度及主冷液氧中碳氢化合物。这些组分在工艺流程当中都是以低温液态的形式存在。而分析仪所分析的样品必须是常温气态形式。因此这些低温液态气体必须转换成常温气态形式后经管道输送至分析仪进行分析,这就导致样品在取样的过程中发生了相变。由于样品中各组成成分的沸点不同,当样品发生相变时,单位体积中各组分蒸发的程度各不相同,因此当样品从液态转变成气态时单位体积中的各组分含量就容易发生改变。现以下塔富氧液空为例,进行简单的一个分析与同行们进行探讨。下塔的富氧液空,在正常工况时其温度一般均在-170~-195℃之间(受下塔压力及其自身组份的变化影响),而其含氧量因受进塔空气的氧浓度(20.9%O2)的限制总要比它的平衡浓度低一些(例:下塔压力为0.55Mpa与氧含量20.9%的蒸汽相平衡的液体中氧浓度为40.8%,而实际液空中氧含量应更低)。液空的取样一般是直接从下塔底部或是在下塔去上塔的液空管道中取出,以5%的斜度向上倾斜,并在靠近冷箱约800mm处做一向上的弯管,高度为6—10的管道直径,有的在引管的向上捌点处加还设一个加热器,以避免液体在5%的倾斜处存在气、液两相的现象,从而能使液体完全气化,此种设计在液位计正相管是完全适用的,因液位计在正常使用时,其引压管内部的气体是股“死气”,它只是作为压力传送的媒介而已,并不存在流通性,而气体成份分析则不同,低温液态气体气化后生成的气体在源源不断的流出,始终保持流通性,且为了防止分析结果的滞后,往往将取样管路的旁通阀调至较大,这样就加速了气体的流通,管道内就很可能存在气液夹带的现象,下表1是笔者在保证液空进样流量不变,改变旁通流量时,进行的一个重复性试验所得的一组数据。(在工况相对稳定,使用仕富梅4100系列氧分析仪进行测量)表1进样流量(L/h) 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2旁通流量(L/h) 0

  • “比表面与孔径分析原理及应用”免费讲座福利包拿走不谢!

    [align=center][b][color=#ff0000]《比表面与孔径分析原理及应用》系列讲座之第一讲 [b]氮吸附法比表面及孔径分析原理[/b][/color][/b][/align][b][color=#ff0000]主讲人:[/color][/b]钟家湘,北京理工大学材料学院教授,获得国务院颁发的政府特殊津贴;2004至2017年,担任北京精微高博科学技术有限公司学术带头人,曾研发成功多种系列的氮吸附比表面及孔径分析仪,被誉为中国氮吸附仪的开拓者,2015年获我国第二届科学仪器行业“研发特别贡献奖”。[b][color=#ff0000]开讲时间:[/color][/b]2018年7月5日 10:00[b][color=#ff0000]免费报名链接:[/color][/b][url]http://www.woyaoce.cn/webinar/meeting_3335.html[/url][b][color=#ff0000]课程简介:[/color][/b]本讲主要介绍超细粉体材料比表面及孔径分布的基本概念;吸附科学在比表面及孔径分析中的应用要点;氮吸附比表面测定原理;氮吸附孔径分布测定原理。比表面与孔径分析原理及应用专家系列讲座之课程目录第一讲 氮吸附法比表面及孔径分析原理第二讲 连续流动色谱法比表面仪原理及应用第三讲 超细粉体表面孔径分布的表征与测试原理第四讲 静态容量法比表面及孔径分析仪原理及应用第五讲 超微孔孔径分布的分析原理及方法第六讲 密度函数理论在孔径分析中的应用 这样的学习充电机会你舍得错过吗?[b][color=#ff0000]系列课程链接:[url]https://www.instrument.com.cn/ykt/video/106_0.html[/url][/color][/b][img]http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20170916/a327e21777b4435893b261c0d2dea633.gif[/img]

  • 【分享】精微高博高性能比表面及孔径分析仪荣获“2010科学仪器优秀新产品”奖

    精微高博高性能比表面及孔径分析仪荣获“2010科学仪器优秀新产品”奖2011年4月26日,由中国仪器仪表行业协会、中国仪器仪表学会分析仪器分会、仪器信息网(www.instrument.com.cn)联合主办,中国分析测试协会协办的中国科学仪器行业目前最高级别峰会——“2011中国科学仪器发展年会(ACCSI 2011)” 在北京京仪大酒店隆重召开。年会主办方在大会现场对“2010中国科学仪器优秀新产品”举行了隆重的颁奖仪式。 “2010年科学仪器优秀新产品”评选活动于2010年3月份开始筹备,截止到2011年2月28日,共有234家国内外仪器厂申报了497台2010年度上市的仪器新品。经仪器信息网编辑初审、2011中国科学仪器发展年会新品组委会初评,在所有申报的仪器中仅有四分之一进入了入围名单。共有60位业内资深专家、20位资深用户参与了此次科学优秀新产品的评选,最终仅有28台仪器获得了“2010科学仪器优秀新产品”奖。其中,2010年度申报的33台物性测试仪器及设备中,仅有12台入围。北京粉体协会理事长胡荣泽研究员会上揭晓了物性测试和光学仪器类“2010科学仪器优秀新产品”获奖名单。入围的12台仪器中,仅有三家仪器新品榜上有名,与精微高博新品一道获此项殊荣的另外两台仪器都出自国际知名的跨国公司(如下)。精微高博自主创新的高性能比表面及孔径分析仪的脱颖而出,充分显示出JW系列分析仪器制造水平达到了国内领先水平,JW系列高性能比表面及孔径分析仪得到国内外客户的普遍认可。物性测试和光学仪器类“2010科学仪器优秀新产品”获奖名单 file:///C:/Program%20Files/Tencent/QQ/Users/498819089/Image/K83)}F12$W

  • 气体吸附法比表面积及孔径分布(孔隙度)测试中,对测试过程和结果会产生非常重要的影响的因素

    气体吸附法比表面积及孔径分布(孔隙度)测试中,有几个因素对测试过程和结果会产生非常重要的影响。对测试结果的有效分析需考虑这些因素。这些因素包括:样品处理条件,吸附质气体特性,测试方法的不同等,以下分别进行详细介绍。样品处理条件由于比表面积和孔隙度的测定与颗粒的外表面密切相关,且吸附法测定的关键是吸附质气体分子“有效地”吸附在被测颗粒的表面或填充在孔隙中,因此样品颗粒表面的是否“洁净”至关重要。样品处理的目的主要是让被非吸附质分子占据的表面尽可能地被释放出来,以便测试过程中有利于吸附质分子的表面吸附,一般的样品测定前都需进行预处理,处理的方法依测定的样品特性进行选择。一般情况下,大多数样品需要去除的是其表面吸附的水分子,因此高于100℃(一般取105℃-120℃)常压下的烘干即可达到此目的,这样有利于简化操作流程。对于含微孔类的或吸附特性很强的样品,常温常压下就很容易吸附杂质分子,或是在制造过程中导致其表面吸附很多其它分子,通常情况下有必要在真空条件下进行脱气处理,有时还必须在预处理过程中通入惰性保护气体,以利于样品表面杂质的脱附。总之,样品预处理的目的是使样品表面变得洁净,以确保比表面积及孔径(孔隙度)测量结果的准确有效。吸附质气体特性气体吸附法比表面积及孔径分布分析测试中,对吸附质气体最基本要求是其化学性质稳定,被吸附过程中不会对样品本身的性能和表面吸附特性产生任何影响,且必须是可逆的物理吸附。氮气是最常用的吸附质,实践表明,绝大多数物质的测定选择氮气作为吸附质,测试的结果准确性和重复性都很理想。对于含有微孔类的样品,若微孔尺度非常小,基本接近氮气分子的直径时,一方面氮气的分子很难或根本无法进入微孔内,导致吸附不完全;另一方面,气体分子在与其直径相当的孔内吸附特性非常复杂,受很多额外因素影响,因此吸附量大小不能完全反应样品表面积的大小。对于这类样品,一般采用分子直径更小的氩气或氪气来作为吸附质,以利于样品的吸附和保证测试结果的有效性。测试方法因素不同的测试方法对测试结果也会有很大的影响,不同的测试方法有着各自的优缺点。连续流动法中,由于采用的是“对比”的原理,相比容量法,能有效降低样品处理对测试结果的影响。通过对比的方法,在某种程度上,标准样品和被测样品由于处理的不完善导致的误差可以抵消掉,前提是两种样品的表面结构和吸附特性相近似,处理条件相同。这对于用于产品质量现场控制目的的检测非常有价值,减少样品处理时间,可以大大提高检测效率。如果用同样的物质作为标准样品和被测样品,由于表面结构和吸附特性近似,比表面积测试结果就会对样品处理条件不敏感,换句话说就是误差被抵消掉。因此连续流动法非常适合产品质量现场检测。相反,容量法可以说对样品处理非常敏感,因其采用的是绝对的吸附量测定原理,任何的表面不洁净或其它影响吸附质吸附过程的因素都会对测定结果产品直接的影响。

  • 【原创】高校应如何选择国产比表面及孔径分布测定仪

    1. 引言微纳米材料的性能取决于小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应等,其中表面效应来源于表面原子的状态与特性的特殊性以及材料的使用性能往往与其表面最相关,表面特性主要用两个指标来表征,一个是比表面:单位质量粉体的总表面积;另一个是孔径分布:粉体表面孔体积随孔尺寸的变化;微纳米材料的表面特性具有极为重要的意义,因为材料的许多功能直接取决于表面原子的特性,例如催化功能、吸附功能、吸波功能、抗腐蚀功能、烧结功能、补强功能等等。比表面仪就是测定这两个指标的分析仪器。由于微纳米材料已成为近代材料科学的前沿之一,因此“比表面及孔径分布的测定”已作为基础实验列入我国高等院校的教学计划中,为此很多院校都面临选购比表面及孔径分布测定仪的问题,下面就如何选择国产比表面仪提出一些分析意见,供老师们参考。2. 我国比表面及孔径分析仪概况2.1比表面及孔径分析仪分类对于微纳米材料而言,其颗粒尺寸本来很小,加上形状千差万别,比表面及孔尺寸不可能直接测量,必须借助于更小尺度的“量具”,氮吸附法就是借助于氮分子作为一个“量具”或“标尺”来度量粉体的表面积以及表面的孔容积,这是一个很巧妙、很科学的方法。按测量氮吸附量的方法不同及功能不同,我国常用的比表面及孔径分析仪分类如下: 动态直接对比法比表面仪连续流动色谱法氮吸附仪 动态BET比表面仪 动态比表面及孔径分布测定仪 静态容量法比表面及孔径分布测定仪“连续流动色谱法”是采用气相色谱仪中的热导检测器来测定粉体表面的氮吸附量的方法,这种方法可以实现直接对比法快速测定比表面,BET比表面测定和介孔孔径分布测定,目前国内动态仪器趋向于一机多能,在仪器结构基本相同的情况下,只要配备适当软件,就可实现既测比表面又测孔径分布的功能,而且能基本实现自动化;“静态容量法”测量氮吸附量与动态法不同,他是在一个密闭的真空系统中,精密的改变粉体样品表面的氮气压力,从0逐步变化到接近1个大气压,用高精度压力传感器测出样品吸附前后压力的变化,再根据气体状态方程计算出气体的吸附量或脱附量。测出了氮吸附量后,根据氮吸附理论计算公式,便可求出BET比表面及孔径分布。欧美等发达国家基本上均采用静态容量法氮吸附仪,我国已有少数公司可以生产。2.2国产静态容量法比表面及孔径分布测定仪的介绍国产静态容量法氮吸附仪在我国只有2、3年历史,一般了解较少,先通过下列两个表格的对照来介绍。表 静态容量法氮吸附仪与动态法氮吸附仪的比较序号国产流动色谱法比表面及孔径分析仪国产静态容量法比表面及孔径分析仪1动态法仅国内采用,国外基本不用静态容量法国际通用2达不到真正的吸附平衡,仅为流动态的相对平衡达到真正的吸附平衡,理论计算更为可靠3不能测量等温吸附曲线,只能测定等温脱附曲线,且在高压区失真,不能对材料的吸附特性进行分析可准确测定等温吸附曲线和等温脱附曲线,可以对材料的吸附特性进行分析4测量的压力点少,特别是对孔径分布的测定过于粗糙BET比表面测3~5点,重复精度≤2%孔径分布只测定(脱附过程)~12点 测量的压力点多,表明测试更为精确可靠,BET比表面一般测7~9点,重复精度≤1%孔径分布测定,吸附过程≥26点,脱附过程≥26点,最高都可测到100点[/font

  • 四站比表面及孔径分析?你要小心了

    最近从客户那里了解到,国内某家比表面孔径分析仪的厂家对外宣传的所谓四站式比表面及孔径分析仪居然是伪四站,虽然有四个测试位,但是每次只能进行两个样品的比表面及孔径分析,另外两个测试位只能进行比表面测试。这种极度不负责任,虚假的,欺瞒客户的行为大大伤害了广大客户对国产仪器的信任,沦为国产仪器的还群之马。技术上不行,可以通过研究,学习改进,但是弄虚作假就是品行问题,作为一个企业,更是不能让人接受,真是给我们国产仪器抹黑啊。

  • 压汞法测试孔径参数分析报告

    本材料检测中心主要从事石墨及碳素材料等分析,孔径分析测试主要是使用麦克莫瑞提克的压汞仪,型号为9500.今天主要谈谈孔径测试及压汞仪的了解。[font=宋体]一、[/font][font=宋体]对孔径测试及压汞仪的了解[/font][font=宋体]孔径测试[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]孔的定义:不同的孔可视作固体内的孔、通道或空腔,或者是形成床层、压制提或团聚体的固体颗粒间的空间(如缝隙或空隙);本测试不能测试固体中的闭孔;[/font][font=宋体]二、[/font][font=宋体]孔径测试的常用方法:[/font][font=宋体]三、[/font][font=宋体][font=宋体]压汞法:加压向孔内充汞。适用于根据最大挤压压力[/font][font=Calibri]60000psi[/font][font=宋体],孔径范围[/font][font=Calibri]0.003um[/font][font=宋体]到[/font][font=Calibri]400um[/font][font=宋体]之间的大多数材料。(本公司设备最大挤压压力[/font][font=Calibri]33000psi [/font][font=宋体],测试孔径范围[/font][font=Calibri]0.0055um[/font][font=宋体]到[/font][font=Calibri]400um [/font][font=宋体])[/font][/font][font=宋体]四、[/font][font=宋体][font=宋体]气体吸附分析介孔[/font][font=Calibri]-[/font][font=宋体]大孔法:液氮温度下,吸附氮气表征孔结构。测试孔径范围[/font][font=Calibri]0.002um[/font][font=宋体]至[/font][font=Calibri]0.1um[/font][font=宋体]之间;[/font][/font][font=宋体]五、[/font][font=宋体][font=宋体]气体吸附分析微孔法:液氮温度下,吸附氮气表征孔结构。测试孔径范围[/font][font=Calibri]0.4nm[/font][font=宋体]至[/font][font=Calibri]2.0nm[/font][font=宋体]之间;[/font][/font][font=宋体]孔径测试[/font][font=宋体]孔的定义:不同的孔可视作固体内的孔、通道或空腔,或者是形成床层、压制提或团聚体的固体颗粒间的空间(如缝隙或空隙);本测试不能测试固体中的闭孔;[/font][font=宋体]孔径测试的常用方法:[/font][font=宋体] [font=宋体]压汞法:加压向孔内充汞。适用于根据最大挤压压力[/font][font=Calibri]60000psi[/font][font=宋体],孔径范围[/font][font=Calibri]0.003um[/font][font=宋体]到[/font][font=Calibri]400um[/font][font=宋体]之间的大多数材料。(本公司设备最大挤压压力[/font][font=Calibri]33000psi [/font][font=宋体],测试孔径范围[/font][font=Calibri]0.0055um[/font][font=宋体]到[/font][font=Calibri]400um [/font][font=宋体])[/font][/font][font=宋体] [font=宋体]气体吸附分析介孔[/font][font=Calibri]-[/font][font=宋体]大孔法:液氮温度下,吸附氮气表征孔结构。测试孔径范围[/font][font=Calibri]0.002um[/font][font=宋体]至[/font][font=Calibri]0.1um[/font][font=宋体]之间;[/font][/font][font=宋体] [font=宋体]气体吸附分析微孔法:液氮温度下,吸附氮气表征孔结构。测试孔径范围[/font][font=Calibri]0.4nm[/font][font=宋体]至[/font][font=Calibri]2.0nm[/font][font=宋体]之间;[/font][/font][font=宋体]压汞仪了解[/font][font=宋体][font=宋体]压汞法原理:汞对大多数固体材料具有非润湿性,需外加压力才能进入固体孔中,对于圆柱型孔模型,汞能进入的孔的大小与压力符合[/font][font=Calibri]Washburn[/font][font=宋体]方程,控制不同的压力,即可测出压入孔中汞的体积,由此得到对应于不同压力的孔径大小的累积分布曲线或微分曲线。[/font][/font][font=宋体][font=Calibri]Washburn[/font][font=宋体]方程了解: [/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [font=宋体]方程的作用:将压力与孔径间建立了关系;[/font][/font][font=宋体] [font=宋体]方程的基础:将所有孔都假设成理想的圆柱形孔模型;[/font][/font][font=宋体] [font=宋体]方程的不足:实际上孔的结构多种多样,存在以偏概全的问题;[/font][/font][font=宋体]压汞法优势:压汞法能测试的孔径范围宽广,覆盖大孔和中孔范围,可通过测试结果推导出尽可能多的孔结构信息;[/font][font=宋体]压汞仪测试原理[/font][font=宋体][font=Calibri]Autopore IV9500[/font][font=宋体]压汞法原理:将已烘干样品放入合适的膨胀计,将膨胀计放入低压测试区间,先对膨胀计抽真空,然后压入汞,运用氮气压缩方式测试[/font][font=Calibri]0[/font][font=宋体]至[/font][font=Calibri]30psi[/font][font=宋体]的压汞量;测试完成后将膨胀剂放入高压测试区间,通过油压方式测试[/font][font=Calibri]30[/font][font=宋体]至[/font][font=Calibri]33000psi[/font][font=宋体]的压汞量,根据[/font][font=Calibri]Washburn[/font][font=宋体]方程得到对应于不同压力的孔径大小,并作出相应数据分析。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]膨胀计的选择:[/font] [/font][font=宋体] [font=宋体]要求:样品孔体积应在[/font][font=Calibri]25%[/font][font=宋体]至[/font][font=Calibri]90%[/font][font=宋体]范围的毛细管体积;[/font][/font][font=宋体] [font=宋体]对不同孔隙率的样品在加工上及膨胀计选择上需合理。[/font][/font][font=宋体] [font=宋体]压汞仪低压测试原理[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]低压测试原理[/font][font=宋体] [font=宋体]一、使用真空泵将膨胀计抽真空至[/font][font=Calibri]20mg[/font][font=宋体]汞柱;[/font][/font][font=宋体] [font=宋体]二、通过真空效果,将汞压入膨胀计;[/font][/font][font=宋体] [font=宋体]三、通过外接的氮气压力进行压汞至[/font][font=Calibri]30psi[/font][font=宋体],过程中根据设定点位收集 压汞体积;[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体]压汞仪高压测试原理[/font][font=宋体]高压测试原理[/font][font=宋体] [font=宋体]一、将做完低压已灌满汞的膨胀计装入高压装置;[/font][/font][font=宋体] [font=宋体]二、通过液压泵和倍增器进行加压至[/font][font=Calibri]33000psi[/font][font=宋体];[/font][/font][font=宋体] [font=宋体]三、过程中根据设定点位收集[/font] [font=宋体]压汞体积;[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]三、数据分析处理[/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [font=宋体]常规参数分析[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]已知条件:样品质量[/font][font=Calibri]Ws[/font][font=宋体]:直接称量;[/font][/font][font=宋体] [font=宋体]空管体积[/font][font=Calibri]Vp[/font][font=宋体]:通过空管校准,系统内部计算得出;[/font][/font][font=宋体] [font=宋体]空管质量[/font][font=Calibri]Wp[/font][font=宋体]:直接称得;[/font][/font][font=宋体] [font=宋体]汞的密度[/font][font=宋体]ρ:根据控制室温直接给出;[/font][/font][font=宋体] [font=宋体]样品[/font][font=Calibri]+[/font][font=宋体]空管[/font][font=Calibri]+[/font][font=宋体]汞质量[/font][font=Calibri]Wpsm[/font][font=宋体]:直接称得;[/font][/font][font=宋体][font=宋体]累计压入体积:[/font][font=Calibri]Ii=Vi/Ws[/font][font=宋体],为了更好的进行物质间对比,这里的累计压入体 积是以单重量样品来计算的;[/font][/font][font=宋体][font=宋体]总压入体积:[/font][font=Calibri]Itot=Vtot/Ws[/font][font=宋体],通过不同物质对比,可以很直观的看出不同物质的孔体积差异;[/font][/font][font=宋体][font=宋体]样品体积:[/font][font=Calibri]Vb=Vp-Vm=Vp-(Wpsm-Ws-Wp)/ [/font][font=宋体]ρ[/font][font=Calibri],[/font][font=宋体]样品体积是根据空管体积减去压入的汞体积计算得出。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]孔隙率[/font][font=Calibri]%[/font][font=宋体]:[/font][font=Calibri]Ppc=100*Vtot/Vb[/font][font=宋体],孔隙率能总体看出样品的孔量。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]体密[/font][font=Calibri](0.51psi[/font][font=宋体]下[/font][font=Calibri])[/font][font=宋体]:[/font][font=Calibri]Yb=Ws/Vb=Ws/(Vp-(Wpsm-Wp-Ws)/ [/font][font=宋体]ρ[/font][font=Calibri])[/font][font=宋体],该数据属于表观数据,将物质内的孔体积都算在密度内;[/font][/font][font=宋体][font=宋体]骨架密度([/font][font=Calibri]32983.86 psi[/font][font=宋体]):[/font][font=Calibri]Ys=Ws/Vs=Ws/(Vb-Vtot)[/font][font=宋体],该数据是扣除了孔体积后的样品体积计算得出的密度,更接近于样品的真实密度。当然,这里只代表在[/font][font=Calibri]32983.86 psi[/font][font=宋体]下所能测得的孔径。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]中值孔径([/font][font=Calibri]V[/font][font=宋体]):先通过[/font][font=Calibri]Ik=Itot/2[/font][font=宋体],计算出中位累计进汞体积,再根据数据查出相应的孔径,即为中值孔径。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]中值孔径([/font][font=Calibri]A[/font][font=宋体]):先通过[/font][font=Calibri]Ak=Atot/2[/font][font=宋体],计算出中位累计面积,再根据数据查出相应的孔径,即为中值孔径。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]平均孔径([/font][font=Calibri]4V/A[/font][font=宋体])[/font][font=Calibri]:[/font][font=宋体]以理想型圆柱体模型为基础,[/font][font=Calibri]Dav=4*Itot/Atot,[/font][font=宋体]从而算出其平均直径。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]累计孔面积:[/font][font=Calibri]Ai=Aij+Aij-1+[/font][font=宋体]…[/font][font=Calibri].+Ai1[/font][font=宋体];而单孔面积计算是[/font][font=Calibri]Aij=4*Iij/Dmi[/font][font=宋体],从这也看出,相同压汞体积下,孔径越小,孔面积越大。[/font][/font]END[font=宋体] [/font]

  • 【分享】空分气体分析仪器应用中的若干问题

    近些年来,随着国内空分设备向大型化发展,为了适应大中型空分生产管理及质量管理的需要,与之配套引进的气体成分分析仪器的数量和种类越来越多。这些先进的气体分析仪器对空分生产管理及气体产品质量的提高起到了一定的促进作用。但是,由于一些历史上的原因,大多数从事分析仪器应用和管理的人员都是来自热工仪表、自动化工程及仪器制造专业和部门,他们没有从事过或较少接触和研究过气体分析仪器的选型和应用技术,因此一些企业对进口的仪器设备选型不当,仪器功能不能满足生产需要,在经济上造成浪费。另一方面,进口气体分析仪器作为一类高科技产品和高灵敏度、高精度的科技工具,往往由于对其使用要求认识不足及人员操作水平不高而应用不好,对空分生产及全面质量管理不能发挥应有的作用。以上这些问题在目前国内空分行业较普遍地存在,这一问题不妥善解决,则大中型空分的管理水平难以提高,空分设备安全、气体质量(尤其是高纯气体的质量)也难以有效地得到保障。1 气体分析仪器应用是一项专业技术 气体分析仪器(本文专指为微量气体分析用的仪器)是一种用来进行气体成分分析检验的工具,借助它能得到某些成分种类和含量的数据。但是,气体分析仪器不是一种简单的工具,它既不像流量计、压力表那样结构简单,也不像各种热工仪表那样易于操作使用。它是一类结构复杂、使用技术难度较大的工具,使用气体分析仪器是一项较复杂且不易掌握的专门技术。 一般地说,气体分析仪器应用本身是一门独特的技术工作,而且是一种具有研究性质的工作。但是,这一点是不为行外人所认知和理解的。目前为止,国内空分行业气体分析仪器应用的技术水平与石化行业及化工化肥行业相比,仍然停留在初级阶段,难以快速提高和发展,主要原因正在于此。2 气体分析仪器应用难点分析 关于气体分析仪器应用的难点,从以下几方面分析可以概略地了解一二。2.1 气体分析是实现一系列的化工过程 一台气体分析仪或一套气体分析系统相当于一套完整的化工工艺设备,因此,气体分析仪器系统工作过程就是在实现一系列的化工过程。若想通过气体分析得到准确数据,就必须了解这一系列化工过程中各阶段的情况及变化,认真研究并掌握其中的规律,只有这样才能达到准确测定的目的。应当指出,不仅在一台气体分析仪器内部具备一套化工工艺过程的同样情况和条件,而且,有时在仪器前级的样气预处理部分(含取样系统)也同样是一套化32212艺过程。如遇到较复杂、较特殊的工艺技术条件的话,那么样气预处理系统所体现的化工过程还是非常复杂的,相当于一个小化工厂的净化处理工艺过程。由此可见,气体分析的过程就是在了解并掌握整个化工过程系统条件的前提下,严格控制各种影响测定条件的因素,从而得到工艺及管理人员所需要的准确数据。2.2 应用过程中控制影响因素和排除干扰因素困难较大 在仪器应用的过程中,影响因素种类较多且变化较复杂,而要想有效地控制这些影响因素及排除干扰测定的因素则困难比较大。例如微量氧的测定,不但要严格控制系统材质和密封,而且系统的洁净等诸多因素也必须逐一解决好,否则,氧成分分析不会得到准确的测定结果。而对于气体中微量水含量的测定,除了考虑以上提到的各种影响因素外,还必须考虑到样气中的水在管道内的吸附平衡问题,而这一问题的妥善处理必须依靠反复试验,了解其变化情况和规律,掌握其中的操作技术,以便得到准确无误的结果。当然,使用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]测定高纯气体中ppm—ppb级杂质成分含量要考虑和控制的影响因素就更加复杂了。2.3 微量气体成分分析的影响因素更复杂 气体成分在管道及设备中流动时发生的微观变化是复杂的、多变的。在常量气体成分分析时可以忽略的诸多影响因素,在微量气体成分分析时不仅不能忽略,反而必须认真对待,此时,这些因素已经成为影响微量气体成分分析正确结果的主要矛盾,必须逐一排除和解决才能使微量气体分析仪器工作顺利完成。这些影响因素主要包括以下几个方面:①取样管路内气体多次的反复混合;②管壁与气体成分的物理化学作用;③管路材质;④管路连接方式;⑤管路洁净程度。2.4 仪器和方法验证是获得准确数据的关键之一 仪器作为一种计量检测工具,在正常运行情况下,给出的数据绝大多数都是相对量值,测定数据是否准确及准确的程度(精度),仪器本身是无法提供的,也是无法证实的。必须依靠外围技术工作完成,这就是分析数据的验证工作。 (1)仪器线性关系的验证。首先,为确保仪器的正常运行,分析仪器作为计量仪器的一种,必须每年经过权威计量部门按照国家制订的规程进行检测,方能许可使用。同时,每年还需要用系列标准气体检查仪器在整个线性范围内的线性关系是否保持正常的状态。否则盲目相信分析仪器(即使是进口仪器)的完好程度肯定会使错误的数据导致生产管理及质量管理上的失误。 (2)误差分析。在分析仪器的应用过程中,对于每一次测定结果的数据,必须作出误差分析,以确定数据分析的真实性、可靠性和可信程度。一个合格的分析工作者是不会也不应该随随便便地把每次分析测定的结果上报或公布的。一般是在测定结果得出后,经过误差分析,在确定分析数据的误差总和小于规定的允许误差时,才将这一个(或一组)数据视为正确测定结果上报或公布。否则,不准确的数据会给生产管理者带来严重的不良后果。 (3)定量分析常用的仪器校正。气体分析仪作为一种定量分析仪器,在做定量分析前必须使用标准气进行校正(或标定)。标准气一般是从国家计量部门或合法工厂购买的,在特殊情况下,也可以自行配置(但要具有配置标准气的资格和能力以及相关的设备)。标准气保质期为一年,在使用标准气校正分析仪器时,还必须深入了解正常手续和使用规律。如果购买和使用不合乎要求的标准气,会导致分析数据的极大偏差。如果对标准气的使用要求不甚了解,也会因得不到准确数据结果,给空分生产带来麻烦。2.5 分析工程师要不断改进和提高分析检测技术 一个合格的分析工程师需要不断学习和研究分析仪器的新技术及仪器分析新技术,并及时将其应用到本职工作中,以达到不断改进和提高分析检测技术的目的。一个分析工程师不但要能够尽可能搞好现有设备的应用,而且还应当在对现今使用的仪器原理、结构及性能深入了解的基础上,随时吸收国外及国内先进分析技术,不断技术创新,进一步完善并提高现有仪器的检测水平,而不只是满足于简单操作。3 结束语 总之,微量气体分析是一项专门技术,也是门带有研究性质的工作,它决定着气体分析仪器应用效果和水平。微量气体分析技术又是一门实科学,必须经过大量的实验实践才能摸索出其中化的规律性,才能很好地掌握它,并圆满解决各具体的微量气体分析课题。这也是在20世纪6070年代开始研制高纯气体时,我国第一代气体析工作者的经验总结。他们几十年的气体分析实得出的这一结论应该引起后人的重视。我们希望分行业气体分析技术工作者能够在空分飞速发展新形势下,获得更快更大的发展。 作者简介:张丙新(1938- ),男,高级工程师,1964年毕业于北京化工大学,曾工作于北京氧气厂,现为北京赛思瑞泰科技有限公司空分仪器配套部经理,著有《气体分析基础和方法》一书。

  • 空分气体分析仪新手上路之1——气体分析仪器使用与维护的几点思考

    前言随着仪器分析的不断进步,气体分析仪(以下简称分析仪)在空分行业越来越多的得到了应用,且占有主导地位。如何使用和维护好分析仪可以说是空分行业质量监控与安全防范的重要工作之一。但由于分析原理以及生产厂家的不同,导致分析仪的使用与维护具有一定的系统性与复杂性,本文就分析仪的使用与维护问题以及如何建立质量监测网络和对标机制进行一定的阐述。一、分析仪的科学使用1、分析仪的量值传递通过检定将国家基准所复现的计量单位值经各级计量标准传递到工作用分析仪,以保证被测对象所测得量值的准确和一致的过程叫做量值传递。任何分析仪,由于各种原因,都具有不同程度的误差。新制造的分析仪,由于设计、加工、装配和元件质量等原因引起的误差是否在允许范围内,都必须使用适当等级的计量标准来检定。经检定合格的分析仪,经过一段时间使用后,由于环境的影响或使用不当,维护不良、部件的内部质量变化等因素引起分析仪的计量特性发生变化,也需定期用规定等级的计量标准对其进行检定,根据检定结果作出是否修理或继续使用的判断,以及经过修理的分析仪是否达到规定的要求,也须用相应的计量标准进行检定。因此,量值传递的必要性是显而易见的,而分析仪的量值传递一般均依靠标准气体来完成。标准气属于计量标准物质范畴,其组分浓度具有很好的均匀性、准确性和稳定性,其等级分为二种,国家一级标准气体和二级标准气体。国家一级标准气体采用绝对测量或两种以上不同原理的准确可靠的方法定值,当只有一种定值方法情况下则由多个实验室以同种准确可靠的方法定值,准确度具有国内最高水平,均匀性在准确度范围之内,稳定性在一年以上,或达到国际上同类标准气体的水平,价格昂贵,一般只有标准气的生产厂家才会购置,编号为GBW XXXXX(X代表阿拉伯数字)。二级标准气体准确性和均匀性未达到一级标准气体的水平,但能满足一般测量需要,稳定性在半年以上,一般的气体生产厂家均会购置,编号为GBW(E)XXXXXX(X代表阿拉伯数字)。无论是一级还是二级标准气体,在使用过程当中(即仪器校正)都需要注意一些问题,否则,哪怕标准气级别再高,准确性再强也无法真正达到量值传递的目的,因此建议做到以下几点:1)分析仪进行校正时应至少开机两小时以上,最好能连续性运行24小时。且如仪器为新购置或更换过零配件、传感器等应在初始阶段有间隔性的多次进行校正。2)分析仪的内部温度、系统的压力、标准气流量都应与样气一致。3)标准气的组成应与被测样气相同或相近,或以质量控制点和安全防范点相近,以尽量减少由于线性度不良而引起的测量误差。4)标准气体内的各组分的沸点、黏度、分子量相差较大时,气瓶要定期倒置,使用前前最好能在地面上滚动,以便于让瓶内的各组分混合均匀,避免气体分层现象发生(此点对微量气体分析仪校正影响较大)。5)标准气与分析仪之间的连接应使用不锈钢管或铜管,不宜使用塑料管、橡胶管、乳胶管,更不宜用球胆取标准气样。防止标准组分和这些材质发生吸附、吸收或和大气产生扩散作用而失真。6)用标气对分析仪进行校正时,要先对输气管路作严格的泄漏检查,然后再送标气。开始时量要大,并可用压力突升突降法来回多次对仪器进口管路和公共管路进行吹扫,再将放空管路切断,让标气直接进入仪器进行校准(此点对微量气体分析仪的校正能取得较好效果)。2、分析仪的测量精确度与测量量程 测量量程—简称量程,是指仪器所能测得的上下限所限定的一个量的区间,例如80~100%。测量精确度又称准确度是指在一定条件下,多次测得的平均值与真值相符合的程度,是表示分析仪的指示值与真值相符合的能力,其一般使用相对误差来表示。即:±%F.S表示(F.S指量程范围)。由此可见,当量程设置越宽时,其测量误差则越大,精确性越低。因此,要想保证分析仪的精确性,必须合理的设置测量量程。而量程的设置又会影响到分析仪校正点的选取,应综合考虑,不能一概而论,但一般量程范围应包含工艺正常波动的范围以及仪器的校正点。有些分析仪在超出量程设置时仍能指示读数,而此时所显示的数据因偏离了测量的线性范围,数据的精度确得不到保证,因此此时数据变化的趋势往往大于数据量值的意义。而在线性范围内(校正点之间),数据的量值才有一定的保证。3、遵循测量原理的共性与仪器个性的统一由于一种分析原理可以检测多种气体成分,而一种样气分析又可以使用多种原理进行检测,甚至有些分析仪自成一体,本身就是一个完整的系统。因此单个的分析仪器都具有其自身独特性,必须以此为基础来进行使用和维护。当然,同一种测量原理或同一类型的分析仪,其之间也具有一定的共性原则,也应充分的予以考虑,例如:1)任何磁式、热导、红外分析仪都对系统内温度较为敏感。任何种类的热磁式氧分析仪对样气流量都特别敏感,而磁力机械式氧分析仪则对系统内压力特别敏感。2)任何原电池式氧分析仪,无论是常量型还是微量型不管仪器是否通电,只要传感器内有氧存在,其化学反应都能进行,也就存在一定的损耗。3)无论何种微量气体分析仪器,在超出测量量程或停机状态时,都应进行密封或通入合适的气体对传感器进行保护。4)任何种类的红外、磁式、热导、等离子化的分析仪都对水分、粉尘较为敏感。二、利用工艺和仪器特点对分析仪进行合理的使用及维护。1、合理的使用工艺流程当中所具有的资源 与常规的热工仪表、变送器相比,分析仪相对昂贵,且有些分析仪器还必须配有相关的驱动气、参比气、助燃气等辅助气体才能正常使用,这些即加大分析仪的使用成本同时也加重了仪器的维护工作量。但由于空分行业的特性,其原料为空气,并采取遂步净化、遂步分离的手段来得到产品气体的特点。利用工艺特点使用流程当中的原料气体、过程气体和产品气体来为分析仪的使用和维护服务,往往能够起到事半功倍的效果。例如:1)所分析的样气绝大部份含水量都较低,比较干燥、洁净,这对分析仪器的使用提供了良好的先天条件,可极大的降低一些预处理设施。2)空分的原料为空气,现代空分工艺流程当中首先就是对空气进行加压、冷却、洗涤、净化,在分子筛后便得到了非常干燥、洁净、气体组成相对稳定的压缩空气;而这股空气完全可以作为分析仪器当中的各种气动阀门的驱动气,碳氢化合物色谱仪分析所用的助燃气,以及磁压式氧分析仪低氧含量分析所用的参比气。(例如:下塔液空中氧含量、粗氩塔Ⅰ上部氧含量)。3)空分下塔的压力氮,纯度较高,氧含量往往在10ppm以下,完全可以作为碳氢化合物气相色谱仪分析所用的载气。4)现代空分一般均会带氩生产,可将液氩贮槽气体或管网中氩气经减压后引入各种微量气体分析仪,作为各种微量分析仪(例如微量氧、氮、水分分析仪)在工况异常或停机状态时的保护气,同时也能使分析仪在需要投用时快速的处于工作状态。当燃,在分析仪的常规设计当中还是应当配置的相应气瓶,以备空分停机或工况异常时投用,从而不影响分析仪的正常使用。5)现代空分所产氮气纯度较高,氧含量只有几个ppm(ppm:百万分之一),而空分刚开机或氮纯度恶化后调整氮纯度时,此时的氮中氧含可能达到数千甚至上万个ppm,而由于受分析原理和仪器设计的限制,产品氮中微量氧分析仪往往不能投用或投用后损害较大,由于氮中氧与氩中氧分析的原理完全一样,两者可以相互替换,因此可使用粗氩塔Ⅰ上部氧含量分析仪对产品氮进行预分析,即能较好的完成产品氮初始调节时的纯度趋势判断工作也能够为微量氧分析仪的投用提供保证。2、利用工艺和仪器特点建立监控网络和对标机制。作为现代化的空分专业生产厂家,应当将质量与安全放在首要位置,分析仪器一般可分为在线监测和离线检验两种,在线监测一般应用于对生产进实时检测,快速反应。而离线检验一般对各个贮槽以及一些关键控制点进行定期检测,以便完成在线监测仪器的一些缺项检验,当然离线仪器必须选型正确,同时配套合理、完善,具体为:1)离线仪器的性能要优于在线仪器,例如灵敏度要高,性能更完善,质量更优异等。 2)离线仪器的选型应该考虑到完成全面质量管理的需要,同时考虑到企业发展包括气体产品质量的提高、品种扩展的需要。当完成这几点后,其具体功能可以有以下几点:1)产品质量检验,如高纯气中杂质分析等;2)安全生产监测,如液氧中乙炔及碳氢化合物的分析等;3)作为标准仪器检查监督在线仪器的运行情况;4)协助在线仪器取样分析,帮助查找工艺中的问题。并且通过合理的布局,使用合适的气体将在线与离线仪器有机的结合起来,建立一个监控网络,例如下图:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311101714_476259_1727477_3.bmp根据上图我们可以知道,当把液氩贮槽的气体同时引入一些分析仪时,就可以对不同原理分析同一种组分的仪器,以及同一原理分析不同样气的仪器进行对标,使相关仪器达到量值统一目的。甚至我们通过氩色谱仪对液氩贮槽的气体可靠的检测之后,以贮槽氩气作为量值传递的标准气,对一些在线监测仪进行校准,往往能够达到快捷、便利,高效、经济的特点。与此同时我们还可以通过空分工艺的特点对分析仪的检测数据有所怀疑时使用不同的工艺气体进行对标。例如:我们可以使用上塔的纯氮气对标分子筛后空气中二氧化碳的检测,使用精氩塔底部的纯氩气对标粗氩塔顶部含氧及含氩的检测,使用产品氧气对标氩馏分中氩含量的检测。使用分子筛后的空气对标下塔液空中氧含量的分析。根据工艺的特点来验正仪器分析数据的可靠性,往往也能起到较好的效果。可以建立的措施还有很多,只要不断的将分析仪的特点及工艺变化的特性有机的结合起来,就

  • 10月18日直播|《比表面与孔径分析原理及应用》系列讲座之第三讲开播啦!

    [b][color=#ff0000]讲师介绍:[/color][/b]钟家湘 : 北京理工大学材料学院教授,获得国务院颁发的政府特殊津贴;2004至2017年,担任北京精微高博科学技术有限公司学术带头人,曾研发成功多种系列的氮吸附比表面及孔径分析仪,被誉为中国氮吸附仪的开拓者,2015年获我国第二届科学仪器行业“研发特别贡献奖”[color=#ff0000][b]内容简介:[/b][/color]本讲主要详细介绍:超细粉体中孔径分布的氮吸附法的分析原理;孔径分布的表征方法,各种表征参数的正确含义;BJH法进行孔径分布的分析中,值得注意的若干问题。比表面与孔径分析原理及应用专家系列讲座目录第一讲 [color=#ffffff]1.[/color]氮吸附法比表面及孔径分析原理[color=#ffffff][/color]第二讲 连续流动色谱法比表面仪原理及应用第三讲 静态容量法比表面及孔径分析仪原理及应用第四讲 氮吸附法介孔与大孔的测试与分析第五讲 氮吸附法微孔的测试与分析第六讲 密度函数理论在孔径分析中的应用[b][color=#ff0000]免费报名链接:[/color][/b][url]https://www.instrument.com.cn/ykt/course/live/index?sid=115[/url][b][color=#ff0000]直播时间:[/color][/b]2018/10/18 10:00[b][color=#ff0000]温馨提示:[/color][/b]本讲座直播免费哦,点播需购买整个系列讲座,详情见[url]https://www.instrument.com.cn/ykt/course/course/detail?sid=106[/url],还有8个免费名额哦,先到先得![color=#ffffff]2.连续流动色谱法比表面仪原理及应用[/color][color=#ffffff]3.[/color][color=#ffffff]静态容量法比表面及孔径分析仪原理及应用[/color][color=#ffffff]4.氮吸附法介孔与大孔的测试与分析[/color][color=#ffffff]5.氮吸附法微孔的测试与分析[/color][color=#ffffff]6.密度函数理论在孔径分析中的应用[/color][color=#ffffff]1.氮吸附法比表面及孔[/color][color=#ffffff]径分析原理[/color][color=#ffffff]2.连续流动色谱法比表面仪原理及应用[/color][color=#ffffff]3.[/color][color=#ffffff]静态容量法比表面及孔径分析仪原理及应用[/color][color=#ffffff]4.氮吸附法介孔与大孔的测试与分析[/color][color=#ffffff]5.氮吸附法微孔的测试与分析[/color][color=#ffffff]6.密度函数理论在孔径分析中的应用[/color]

  • 分析实验室气体分析仪与气体检测仪不同

    1.仪器结构的不同 气体检测仪结构较简单,只包括探头(传感器)及传感器信号转换电路部分。而气体分析仪不仅在内部装有探头(传感器)而且还有一整套气路系统,即将样气引入到仪器内部,并且再引出仪器放空或回收的全套气路系统。 2.检测方式不同 气体检测报警仪利用探头直接暴露在被测的空气中或样气环境中进行检测。而气体分析仪是将被测气体(样气)通过特殊方式引入到仪器内部进行测定,然后再引出仪器外放空。 3.对测定条件的控制方式不同 气体检测报警仪不设有样气工艺技术条件的调整及控制部分,同时它也完全不考虑样气存在的环境条件,直接进行检测。 气体分析仪内部所配套的一整套气路系统及外部配套设备组成了一套较完整的化工工艺流程,气体分析仪内部对样气的工作条件进行全方位调整控制,以达到传感器正常稳定工作的目的,这是气体分析仪能够获得准确测定数据的保证。 4.完成测定全过程的操作方法不同 气体检测报警仪在应用时,只需将仪器放置于被测气氛内,仪器即可显示数值。而气体分析仪必须将样气仔细地引入到仪器内部,再进行工艺技术条件的严格调整,如温度、压力、流量等,只有当操作人员将仪器调整直到实现一个稳定的化工过程后,才能获得准确的测定数据。而在此以前所得到的数据是不正确的,必须弃之不用。 5.在检测过程中,对排除干扰因素考虑的方式不同 气体检测报警仪是将传感器直接置于大环境气氛中测定的,仪器结构设计及在实际使用检测过程中并不考虑大环境气氛中有无干扰测定的因素,并且不具备排除各种干扰因素的设计能力。而气体分析仪在设计选型及使用检测时,必须充分考虑各种影响测定的内部及外部因素,并且,要认真逐一排除,只有这样才能确保检测数据的准确性和真实性。否则,不适当地忽略了某一影响因素,对检测来说都是不被允许的和不能被接受的。 6.数据的准确度不同 气体检测仪只能提供定性分析结果和较为粗略的定量分析数据,这种仪器所显示的数据经不起推敲,不能进行误差分析(因只有分析数据偏离真值很小时才能谈到“误差”),因此,根本不能作为准确的分析数据确定(决定)重要工艺改进调整的措施。而气体分析仪则是一种严格的计量器具,在进行定量分析时,能够提供出十分准确的数据C这种数据可以作为气体生产及安全生产改进和提高的依据,用它来指导及进行生产管理,质量管理及企业管理。甚至于,这种数据可以作为司法刑侦工作的重要依据,利用它来打官司,确定是非界限。

  • 【分享】警惕国内个别厂家孔径数据造假

    警惕国内个别厂家孔径数据造假,我们公司(精微高博)最近收到客户寄来的国内某个比表面公司的静态仪器做出来的孔径测试报告,发现其报告完全是造假,特别是高低点数据造假。希望各位采购孔径分析仪器的时候尽量选择国内外品牌企业:美国麦克、康塔、国内北京精微高博等。切勿贪图眼前小利益。

  • 【讨论】购买比表面及孔径分析仪器需谨慎!!!切勿听信谗言!

    最近公司来一客户,在我们这里谈好合同后,随便去看另外一家比表面仪器厂家,结果那家的技术员告诉他,静态的仪器测试孔隙度不如动态的。还好这个客户提前在我们公司了解了这方面的知识,知道了测试孔隙度这方面静态是主流,不管从测试精度上、测试范围方面、还是等温吸脱附曲线好坏,静态的都有它的优势。打个比方吧:静态的可以测试吸-脱附曲线,动态一般只能测试脱附曲线(不过我们公司的动态仪器可以做吸脱附曲线),吸脱附曲线的回滞环可以帮助我们分析样品的孔形状。吸脱附曲线可以分析样品孔径分步情况。以及最可几孔径。测试范围上:静态一般可以测试0.35nm微孔到500nm的大孔,而动态只能测试2nm到100nm之间的孔。我觉得作为一个好的采购员,为了避免不被一些骗子公司所忽悠。了解相关仪器的知识是很必要的,要不然,很容易被别人忽悠,到时候把自己公司给坑了都不知道。

  • 奥氏气体分析仪 1906

    奥氏气体分析仪1906型的鼓泡式吸收瓶和接触式吸收瓶的区别?为什么要用两种类型不同的吸收瓶呢?

  • 你所不注意的细节——色谱柱填料孔径对分析的影响~

    一般情况下,我们在购买色谱柱时,很少考虑色谱柱孔径方面的信息,其实,色谱柱填料孔径对分析也有些影响,具体如下:*HPLC吸附介质是多孔的颗粒,绝大多数的反应表面于孔内。因此,分析物必须进入孔内才能被吸附和分离*孔径小,含孔率高,则比表面积大,碳载量高,色谱柱分离性能也随之提高*另外,孔径大小必须和分子大小相匹配。一般情况下,分子量小于2000的分析物使用100 Å 或更小;分子量在2000-10000之间的分析物使用100-200 Å的填料;大于10000的包括多肽,蛋白质等需要选用300 Å或更大的孔径。为了达到最佳分离,一般要求孔径直径是分子直径的3倍以上

  • 压汞法测试孔径参数分析报告

    压汞法测试孔径分布参数分析报告 [font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]压汞法是一种通过测量汞在压力作用下进入多孔材料孔隙的过程来评估材料孔结构特性的方法。[/color][/font][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]?这种方法利用汞对大多数固体材料具有非润湿性的特点,通过外加压力使汞进入固体孔中。对于圆柱型孔模型,汞能进入的孔的大小与压力符合[/color][/font][url=https://www.baidu.com/s?sa=re_dqa_generate&wd=Washburn%E6%96%B9%E7%A8%8B&rsv_pq=9c1d7da0003485f1&oq=%E5%8E%8B%E6%B1%9E%E6%B3%95%E6%B5%8B%E8%AF%95%E5%AD%94%E5%BE%84&rsv_t=1a84+LljYYdttKWJacycBpf21Lrul8D0l64HszgINjh2DJ9F370Tuf816B4d9Kn1Gcu/ErS2gscp&tn=44004473_52_oem_dg&ie=utf-8]Washburn方程[font=cos-icon !important][size=9px][/size][/font][/url][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333],通过控制不同的压力,可以测出压入孔中汞的体积,从而得到对应于不同压力的孔径大小的累积分布曲线或微分曲线。今天我们聊聊关于 压汞法测试孔径参数分析报告[/color][/font] [font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]一、对孔径测试及压汞仪的了解 [/color][/font] [font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]孔的定义:不同的孔可视作固体内的孔、通道或空腔,或者是形成床层、压制提或团聚体的固体颗粒间的空间(如缝隙或空隙);本测试不能测试固体中的闭孔; 孔径测试的常用方法: -压汞法:加压向孔内充汞。适用于根据最大挤压压力60000psi,孔径范围0.003um到400um之间的大多数材料。(本公司设备最大挤压压力33000psi ,测试孔径范围0.0055um到400um ) -气体吸附分析介孔-大孔法:液氮温度下,吸附氮气表征孔结构。测试孔径范围0.002um至0.1um之间; -气体吸附分析微孔法:液氮温度下,吸附氮气表征孔结构。测试孔径范围0.4nm至2.0nm之间; [/color][/font] [color=#333333]二[font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]、压汞仪了解[/color][/font] [/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]压汞法原理:汞对大多数固体材料具有非润湿性,需外加压力才能进入固体孔中,对于圆柱型孔模型,汞能进入的孔的大小与压力符合Washburn方程,控制不同的压力,即可测出压入孔中汞的体积,由此得到对应于不同压力的孔径大小的累积分布曲线或微分曲线。 [/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]Washburn方程了解: h2 = crσ cosθ t / (2η) 其中,c为毛细管形状系数,r为平均毛细管半径,σ为液体的?表面张力,η为?液体粘度,θ为?接触角,t为?时间 [/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333] 方程的作用:将压力与孔径间建立了关系; 方程的基础:将所有孔都假设成理想的圆柱形孔模型; 方程的不足:实际上孔的结构多种多样,存在以偏概全的问题; 压汞法优势:压汞法能测试的孔径范围宽广,覆盖大孔和中孔范围,可通过测试结果推导出尽可能多的孔结构信息; [/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333] 三、压汞仪原理及使用 [/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]Autopore IV9500压汞法原理:将已烘干样品放入合适的膨胀计,将膨胀计放入低压测试区间,先对膨胀计抽真空,然后压入汞,运用氮气压缩方式测试0至30psi的压汞量;测试完成后将膨胀剂放入高压测试区间,通过油压方式测试30至33000psi的压汞量,根据Washburn方程得到对应于不同压力的孔径大小,并作出相应数据分析。 [/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]膨胀计的选择: 要求:样品孔体积应在25%至90%范围的毛细管体积; 对不同孔隙率的样品在加工上及膨胀计选择上需合理。 [/color][/font][/color][table=622][tr][td=1,1,90] [font=宋体]样品大致孔隙率[/font][/td][td=1,1,212] [font=宋体]膨胀计选择[/font][/td][td=1,1,320] [font=宋体]样品大小[/font][/td][/tr][tr][td=1,1,90] [font=&]3%-10%[/font][/td][td=1,1,212] [font=&]最大可挤体积[/font][font=&]0.392cc[/font][/td][td=1,1,320] [font=&]接近[/font][font=&]φ13.5*20[/font][font=&]mm(3cc)[/font][/td][/tr][tr][td=1,1,90] [font=&]10%-25%[/font][/td][td=1,1,212] [font=&]最大可挤体积[/font][font=&]1.131cc[/font][/td][td=1,1,320] [font=&]接近[/font][font=&]φ13.5*20[/font][font=&]mm(3cc)[/font][/td][/tr][tr][td=1,1,90] [font=&]25%-65%[/font][/td][td=1,1,212] [font=&]最大可挤体积[/font][font=&]1.131cc[/font][/td][td=1,1,320] [font=&]接近[/font][font=&]φ10*20[/font][font=&]mm(1.5cc)/3*[/font][font=&]φ8*10[/font][font=&]mm(0.5cc[/font][font=&])[/font][/td][/tr][tr][td=1,1,90] [font=&]≥[/font][font=&]65%[/font][/td][td=1,1,212] [font=&]最大可挤体积[/font][font=&]1.131cc[/font][/td][td=1,1,320] [font=&]接近[/font][font=&]φ8*10[/font][font=&]mm(0.5cc)[/font][/td][/tr][/table] 压汞仪低压测试原理 [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]低压测试原理 一、使用真空泵将膨胀计抽真空至20mg汞柱; 二、通过真空效果,将汞压入膨胀计; 三、通过外接的氮气压力进行压汞至30psi,过程中根据设定点位收集 压汞体积;[/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]高压测试原理 一、将做完低压已灌满汞的膨胀计装入高压装置; 二、通过液压泵和倍增器进行加压至33000psi; 三、过程中根据设定点位收集 压汞体积;[/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]四、数据分析处理[/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]常规参数分析[/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]已知条件:样品质量Ws:直接称量; 空管体积Vp:通过空管校准,系统内部计算得出; 空管质量Wp:直接称得; 汞的密度ρ:根据控制室温直接给出; 样品+空管+汞质量Wpsm:直接称得; 累计压入体积:Ii=Vi/Ws,为了更好的进行物质间对比,这里的累计压入体 积是以单重量样品来计算的; 总压入体积:Itot=Vtot/Ws,通过不同物质对比,可以很直观的看出不同物质的孔体积差异; 样品体积:Vb=Vp-Vm=Vp-(Wpsm-Ws-Wp)/ ρ,样品体积是根据空管体积减去压入的汞体积计算得出。 孔隙率%:Ppc=100*Vtot/Vb,孔隙率能总体看出样品的孔量。[/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]体密(0.51psi下):Yb=Ws/Vb=Ws/(Vp-(Wpsm-Wp-Ws)/ ρ),该数据属于表观数据,将物质内的孔体积都算在密度内; 骨架密度(32983.86 psi):Ys=Ws/Vs=Ws/(Vb-Vtot),该数据是扣除了孔体积后的样品体积计算得出的密度,更接近于样品的真实密度。当然,这里只代表在32983.86 psi下所能测得的孔径。 中值孔径(V):先通过Ik=Itot/2,计算出中位累计进汞体积,再根据数据查出相应的孔径,即为中值孔径。 中值孔径(A):先通过Ak=Atot/2,计算出中位累计面积,再根据数据查出相应的孔径,即为中值孔径。 平均孔径(4V/A):以理想型圆柱体模型为基础,Dav=4*Itot/Atot,从而算出其平均直径。 累计孔面积:Ai=Aij+Aij-1+….+Ai1;而单孔面积计算是Aij=4*Iij/Dmi,从这也看出,相同压汞体积下,孔径越小,孔面积越大。[/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]累计压汞量与孔径关系图分析[/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333][img=,678,577]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408192134048883_4302_2140715_3.png!w678x577.jpg[/img][img=,678,577]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408192134048883_4302_2140715_3.png!w678x577.jpg[/img][img=,672,576]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408192134126732_6933_2140715_3.png!w672x576.jpg[/img] 1、从图中看出,一般的压汞过程接近正态分布,且孔体积的增加较为集中; 2、M825中心总压入汞量:0.1008mL/g;M825边部总压入汞量:0.1135mL/g; 说明M825中心的孔体积比边部少; 3、降压过程,孔结构简单的容易退汞,从图中看出M825中心比M825边部退汞 多,能看出M825边部的孔比M825中心结构更复杂多样; [/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]累计压汞量与孔径关系一阶导数微分图分析 [/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333][img=,678,577]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408192136219149_3954_2140715_3.png!w678x577.jpg[/img][img=,676,584]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408192136296556_7465_2140715_3.png!w676x584.jpg[/img] [/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]1、一阶导数:Idi=-(Ii-Ii-1)/Di-Di-1,表达的是瞬时的速率; 2、第一个峰的出现正好在最可几孔径附近,说明当时进汞体积加速,孔体积富集; 3、第二个峰出现在低孔径处,也是出现在高压强下,将许多不易进汞的孔填满; 4、对于第二个峰,当然还有一个假设,高压下导致样品坍塌,一些原本的闭孔被 填满。 [/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]累计压汞量与孔径对数微分图分析 [/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333][img=,678,577]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408192139010814_9803_2140715_3.png!w678x577.jpg[/img][img=,690,579]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408192139064276_6168_2140715_3.png!w690x579.jpg[/img] [/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]1、对数微分:Ildi=-(Ii-Ii-1)/logDi-logDi-1; 2、从中只能看出最可几孔径,其他不明; [/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]累计孔面积与孔径关系图分析 [/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333][img=,673,584]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408192140458508_5207_2140715_3.png!w673x584.jpg[/img] [/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]1、孔面积的计算: Aij=4*Iij/Dmi,由公式得出,相同压汞体积下,孔径越小,孔 面积越大。 2、从图2可看出,1区间属于高斜率孔面积累计区,对应图1的1区间正好是最可几孔 径附近;2区间属于平稳增加孔面积区域,对应图1的2区间,其孔径增加量也较为平 均;3区间属于高斜率孔面积累计区,而孔体积的增加变化不明显,说明很有可能是 出现大量细小孔,短时间内增加孔面积。 [/color][/font][/color] [color=#333333][font=-apple-system, Arial, Helvetica, sans-serif][color=#333333]END[/color][/font][/color]

  • 真空热重分析仪多种气体低气压高精度控制解决方案

    真空热重分析仪多种气体低气压高精度控制解决方案

    [align=center][size=16px] [img=真空热重分析仪多种气体低气压高精度控制解决方案,550,383]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311170921522574_4489_3221506_3.jpg!w690x481.jpg[/img][/size][/align][size=16px][color=#339999][b]摘要:针对目前国内外各种真空热重分析仪普遍不具备低压压力精密控制能力,无法进行不同真空气氛环境下材料热重分析的问题,并根据用户提出的热重分析仪真空度精密控制技术改造要求,本文提出了技术改造解决方案。解决方案基于动态平衡法采用了上游和下游控制方式,通过配备的多路进气混合装置、高精度电容真空计、电控针阀和双通道PID真空压力控制器,可实现热重分析仪在10Pa~100kPa范围内多种气体气氛下的真空度精密控制。[/b][/color][/size][align=center][size=16px][color=#339999][b]==========================[/b][/color][/size][/align][size=18px][color=#339999][b]1. 项目背景[/b][/color][/size][size=16px] 热重分析(Thermogravimetric Analysis,TG或TGA)是指在程序控制温度下测量待测样品的质量与温度变化关系的一种热分析技术,用来研究材料的热稳定性和组分。而真空热重分析(Vac-TGA)则是在普通热重分析中增加了真空变量,允许在低至1Pa的绝对压力条件下对样品进行分析,适用于在使用中需要减压条件的客户应用。真空热重分析技术用于解决在工作中遇到低气压的专业化检测分析,Vac-TGA还可以实现更准确地观察薄膜、复合材料、环氧树脂等材料的挥发物、降解和排气等情况。[/size][size=16px] 真空热重分析仪一般都配备真空密闭的炉体和精确控制保护气和吹扫气流量的气体质量流量控制器(MFC),为TG与FTIR或[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]等联用提供了便利。密闭系统的真空度最高可达1Pa(绝对压力),一般都包括两路吹扫气和一路保护气,由此可进行各种气氛环境下的热重分析,如惰性、氧化性、还原性、静态和动态气氛环境。[/size][size=16px] 目前常见的真空热重分析仪只能实现抽真空功能,普遍无法对密闭炉体内的气体压力进行准确控制,只有最先进的磁悬浮热重分析仪具有压力控制功能,但也仅适用于大于一个大气压的高压控制,其结构如图1所示,还是无法对低于一个大气压的低压环境进行调节控制,无法提供低压环境的模拟。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=国外磁悬浮热重分析仪气体流量和压力控制系统结构示意图,450,464]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311170923427525_9766_3221506_3.jpg!w690x712.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 国外磁悬浮热重分析仪气体流量和压力控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 由于现有真空热重分析仪无法提供低压环境的真空控制,客户希望能对现有V-TGA进行技术改造,增加真空度控制功能,以对高原地区低氧、低气压条件下的煤燃烧过程开展研究。[/size][size=16px] 为了彻底真空热重分析仪的真空压力精密控制问题,基于真空压力控制的动态平衡法,即通过自动调节热重分析仪的进气和排气流量,使内部气压快速达到动态平衡状态而恒定在设定真空度上,为热重分析仪提供可任意设定低气压值的精密控制,本文将提出以下技术改造实施方案。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 首先,根据客户要求以及今后真空热重分析仪的低压应用,本解决方案拟达到的指标如下:[/size][size=16px] (1)真空度控制范围:10Pa~100kPa(绝对压力)。[/size][size=16px] (2)真空度控制精度:±1%(读数)。[/size][size=16px] (3)气氛:真空、单一气体和多种气体混合。[/size][size=16px] 为达到上述技术指标,解决方案设计的热重分析仪真空压力控制系统结构如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=真空热重分析仪低气压精密控制系统结构示意图,690,329]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311170924200752_5900_3221506_3.jpg!w690x329.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 真空热重分析仪低气压精密控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图2所示,为了实现10Pa~100kPa全量程内的真空度控制,控制系统的具体内容如下:[/size][size=16px] (1)配备了两只电容真空计,量程分别是10Torr和1000Torr,精度都为读数的±0.2%。[/size][size=16px] (2)采用了动态平衡法进行控制,其中在真空度10Pa~1kPa范围内采用上游(进气端)控制模式,而在1kPa~100kPa真空度范围内采用下游(排气端)控制模式。[/size][size=16px] (3)上游控制模式:上游控制模式是固定排气流量(真空泵全开,电动针阀2固定某一开度),通过自动调节电动针阀1开度来改变进气流量,使进气流量与排气流量达到动态平衡而实现某一真空度设定值的恒定控制。实施上游控制模式的闭环控制回路包括10Torr真空计1、电动针阀1和真空压力控制器的第一通道,如图2中的蓝色虚线所示。[/size][size=16px] (4)下游控制模式:下游控制模式是固定进气流量(电动针阀1固定某一开度),通过自动调节电动针阀2开度来改变排气流量,使进气流量与排气流量达到动态平衡而实现某一真空度设定值的恒定控制。实施下游控制模式的闭环控制回路包括1000Torr真空计2、电动针阀2和真空压力控制器的第二通道,如图2中的红色虚线所示。[/size][size=16px] (5)双通道真空压力控制器:所配备的VPC2021-2真空压力控制器具有两路独立的PID控制通道,与相应的真空计和电动针阀配合可组成上游和下游控制回路。在进行上游自动控制过程中,上游控制回路进行自动PID控制,而下游控制回路设置为手动控制并设定固定输出值以使得电控针阀2的开度固定。在进行下游自动控制过程中,下游控制回路进行自动PID控制,而上游控制回路设置为手动控制并设定固定输出值以使得电控针阀1的开度固定。[/size][size=16px] (6)电动针阀:所配备的NCNV系列电动针阀是一种步进电机驱动的高速针型阀,可在一秒时间内完成从关到开的高速线性变化,具有很好的线性度和重复性精度,具有极低的磁滞,可采用模拟信号(0-10V、4-20mA)和RS485进行控制,可对小流量气体流量进行精密调节。[/size][size=16px] (7)进气装置:图2所示的控制系统进气装置可实现多种气体的精密配比混合,每种气体的流量通过气体质量流量控制器进行调节和控制,多路气体在混气罐内进行混合,混合后的气体作为进入真空热重分析仪的进气。[/size][size=16px] (8)控制精度:由于整个控制系统采用了高精度的真空计、电动针阀和PID控制器,可实现全量程的真空度精密控制,考核试验结果证明控制可轻松达到±1%读数的高精度。[/size][size=16px] (9)控制软件:双通道真空压力控制器配备有计算机控制软件,通过控制器上的RS485通讯接口,计算机可远程操作真空压力控制器实现控制运行、参数设置和过程参数的采集、存储和曲线显示。[/size][b][size=18px][color=#339999]3. 总结[/color][/size][/b][size=16px] 本解决方案彻底解决了真空热重分析仪中存在的真空度精密控制问题,在满足用户所提的真空热重分析仪技术改造要求之外,本解决方案还具有以下优势和特点:[/size][size=16px] (1)本解决方案具有很强的实用性,并经过了试验考核和大量应用,按照解决方案可很快完成真空热重分析仪高精度真空压力控制系统的搭建和技术改造,无需对热重分析仪进行改动。[/size][size=16px] (2)本解决方案具有很强的适用性,通过改变其中的相关部件参数指标就可适用于不同范围和不同规格型号真空热重分析仪的真空压力控制,可满足各种真空热重分析仪的多种低气压控制需求。[/size][size=16px] (3)本解决方案可以通过增减高压气源来实现不同气体气氛环境的低压控制,也可进行多种气体混合后的低压控制,具有很大的灵活性。[/size][size=16px] (4)本解决方案还为后续的热重分析仪与其他热分析联用留有接口,如可以通过在排气端增加微小流量可变泄漏阀实现与质谱仪的联用。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][/b][/color][/size][/align][align=center][b][color=#339999]~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/b][/align][size=16px][/size]

  • 水泥行业过程控制气体分析仪

    水泥行业按其测点温度的不同分为常温气体分析仪和高温气体分析仪。常温气体分析仪主要包括:预热器C1出口常温气体分析仪、窑尾电收尘入口常温气体分析仪、收尘器出口常温气体分析仪、煤磨煤粉仓常温气体分析仪。高温气体分析仪包括分解炉出口高温气体分析仪和窑尾烟室高温气体分析仪。按其功能又可分为优化燃烧和操作工艺,如分解炉出口高温气体分析仪、窑尾烟室高温气体分析仪、预热器C1出口常温气体分析仪和安全生产类:窑尾电收尘入口常温气体分析仪、收尘器出口常温气体分析仪、煤磨煤粉仓常温气体分析仪。

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