移动测量

随着人们对化学分析检测技术要求的不断变化，希望能够更加快速、直接、方便地得到检测结果，“out-of-lab”检测的需求越来越大。2012年5月，安捷伦正式将移动测量业务作为一项独立的业务运营，并将其定为安捷伦化学分析集团未来三大发展方向之一。 　　近日，值参加安捷伦年度会议之机，仪器信息网就移动测量的概念、市场规模、应用范围等相关问题采访了相聚在北京的安捷伦移动测量业务团队部分成员，包括安捷伦化学分析集团新兴市场测量系统事业部总经理李林、安捷伦移动测量全球业务发展经理Graham Miller、安捷伦微型气相色谱产品经理Coen Duvekot、安捷伦化学分析集团新兴市场测量系统事业部市场部经理王刚、安捷伦化学分析事业部移动测量大中华区业务发展经理祝立群等。 安捷伦移动测量业务全球团队部分成员 (从左至右：王刚、Coen Duvekot、李林、Graham Miller、祝立群) 　　何为移动测量? 　　近几年，随着我国食品安全、环境安全事件的频发，基于移动测量理念的各类移动检测车如“雨后春笋”般地涌现，众多国内厂商也先后推出相关检测车和产品，一时市场变得混乱异常，每个人或每家公司对移动测量都有自己不同的理解。Graham Miller告诉笔者，“移动测量的兴起有2个原因，其一是经济原因，用户希望尽快获得实验结果，做出决策，从而节约成本 其二是安全原因，突发应急事件发生，需即时确定食品、水是否安全，或环境是否安全，可否实施救援。例如，我们可以在保障奥运食品安全、松花江流域水质污染事件、汶川地震等现场看到移动检测车的身影，也可以看到手持式检测设备在出口玩具和儿童用品的材质检测、飞机汽车和传输管道的无损探伤，以及在野外、路边、流域水文站实时检测空气、水质质量的在线设备，理论上讲，所有这些都可以纳入移动检测的概念范畴。” 　　“目前，在中国市场上，移动测量技术主要有两类，第一类是各类快速检测试剂盒或检测箱，第二类则是各类专为移动测量应用而设计的车载式、便携式、手持式仪器。”李林说，“两类技术之间是互补的关系，究竟选择何种技术还在于用户的应用需求，如果只是用于快速筛查，则第一类技术就可满足需求 而如果用户需要精确定性、定量测定，或对未知物进行分析则必须用到第二类技术。但对于安捷伦而言，我们只做能够达到实验室测量精度的移动测量技术，并且这些产品都是专为移动检测目的而特别设计，这也是我们与其他移动测量提供商最大的区别。” 　　Graham Miller还特别强调，“基于第二类技术的完整移动测量解决方案必须包含仪器硬件、样品前处理仪器、软件三个部分，其中仪器必须小型化、抗震性能好，耗能少 样品前处理仪器要求快速简单 而软件也极其重要，使用移动测量技术的用户多数不擅长分析化学，软件要做到尽可能地简单、易用。” 　　“总之，在过去很长时间内，我们的实验室仪器总是将样品带到仪器‘身边’，而如今移动检测则是要将仪器带到样品‘身边’，理念的转换就将会有很多不可思议的应用产生，很让人期待。”祝立群说。 　　极具潜力的市场 　　相比于实验室仪器，移动检测的兴起也不过近二十年，但其增长潜力巨大，李林表示，“如今，全球实验室仪器市场增长率在较高个位数徘徊，而全球移动检测市场增长率则接近于20%。”Graham Miller补充到，“据SDI(Strategic Directions International)2012年报告，预计到2016年，仅手持式和便携式仪器全球市场规模就接近10亿美元，中国地区的市场份额在8%左右。” 　　“同时，中国相关政府部门也开始关注移动检测技术，环境保护部、食品药品监督局正在开展有关移动检测能力建设的工作。此外，全国移动实验室标准化技术委员会已于2010年12月成立，相关标准的制定工作已经展开。中国市场对移动检测的需求日益增长。” 　　“安捷伦正是看到了从实验室检测到移动检测需求的增长，以及中国市场的机会，近几年也加大了在此方面的投资。”Graham Miller说，“2011年1月，安捷伦收购了美国A2科技，而A2科技在长达25年的时间里，一直专注于用于移动检测的便携式、手持式傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)的研发和制造。”而如今担任安捷伦移动测量全球业务发展经理Graham Miller正是来自于A2科技。 　　李林告诉笔者，“近两年，我所在的化学分析集团新兴市场测量系统事业部也将移动测量作为重要发展战略，公司总部也加大了对新兴市场事业部的研发投入，我们先后研发出车载气质，以及与车载气质应用相关，用于移动检测的样品前处理仪器。” 　　截至目前，通过并购和自主研发，安捷伦已经成为移动测量产品供应商中产品线最广、最全的供应商，产品线包括车载式5975T气质联用仪、车载式1220高效液相、490 micro GC、手持式/便携式4100/5500红外光谱仪、样品前处理仪器等，Graham Miller表示，“安捷伦会根据市场情况，以及用户的需求，持续在移动检测方面投资，推出更多应用于移动检测的产品。” 　　广阔的应用 　　在应用方面，移动检测是以应用为导向的市场，目前，移动检测在中国应用最多的领域是针对应急事件的检测，以及政府对食品、药品安全的监管。祝立群说，“其实移动检测的应用市场非常广阔，安捷伦对移动检测的定位不单单局限于以上两类市场，我们在中国还重点关注一些需要现场测试的市场，如环境、能源与化工、材料、国土安全等。” 安捷伦移动检测车 车载式5975T气质联用仪带顶空自动进样 车载式5975T气质联用仪带微型热脱附进样 　　王刚介绍到，“在环境监测应用领域，安捷伦车载式气质联用仪取得了重大进展，针对流域水、水源水质的监测、环境应急监测项目，目前，国内已有许多实验室选择了5975T车载式气质联用仪作为其移动实验室的主要检测手段。但对于环境样品的移动检测而言，最大的瓶颈在于样品前处理，为了适应市场对污染源环境空气质量检测的需求，特别是环境空气中挥发性有机物的快速分析的需求，安捷伦上海工厂最近针对环境空气样品采集推出了两款新型样品前处理设备，一款是微型手持气体采样装置，通过探头几秒钟就可采集完毕目标气体样品，结合车载式气质联用仪可以快速完成目标污染源、空气污染物的定性分析 另一款则是全自动微型热脱附仪，具有离线采样和在线采样功能，结合车载式气质联用仪则可以实现环境移动监测实验室对特定监测点污染物的动态定性、定量分析。上述两款产品将于2013年2月正式上市。产品上市后，对于安捷伦的环境移动监测解决方案是个很大的补充，极大地提高了对环境样品的分析能力。” 微型手持气体采样装置 微型气相色谱 　　“在能源与化工领域，安捷伦也可以提供相应的移动检测方案。”Coen Duvekot说，“微型气相色谱目前在能源与化工领域有多种应用，涉及石油勘探、录井气检测、煤矿安全气体检测、天然气分析、炼厂气分析等，如今在中国煤矿安全事件频发，通过微型气相对事故现场瓦斯浓度的检测，可判断是否可以实施救援。目前许多煤矿的事故救援队就配置了安捷伦的微型气相色谱仪用于矿井气的成分检测，由于微型气相色谱仪可以在数十秒内就可以给出分析结果，为快速判断事故矿井中气体成分是否对救援人员有害，帮助调整救援方案起到了很大作用”。 4100手持式FT-IR 4500便携FT-IR 　　Graham Miller补充到，“FT-IR在能源方面也有很多应用。首先，在中国实施的‘西气东输’工程中，铺设了很多管路，而手持式的FT-IR可以检测管路是否有泄漏 其次，在生物柴油制造过程中，便携式FT-IR可以测定相应管路和容器受污染的情况。在判断大型机械设备中润滑油的使用寿命方面，便携式红外的作用也非常明显” 　　“在材料检测方面，移动式FT-IR也大有作为。”Graham Miller说，“由于样品体积太大，无法将样品带回实验室，移动式红外可以将仪器带到样品边测试。安捷伦手持式FT-IR已经用于波音飞机机身、机翼等复合材料损害度的测定，并被列为波音787梦想客机服务维修手册的必备工具，作为判别和修复由于热损伤对787飞机机身复合材料带来的影响。此外，风能应用在中国正在广泛展开，风能叶片也是复合材料制成，目前已有公司利用手持式FT-IR检测风能叶片修复状况的质量情况。移动式红外在考古和文物保护、汽车和船舶油漆喷涂、金属表面加工清洁度检测等方面也有很大的应用。4100手持式红外的样品头可以非常方便地更换，市场上唯一的一种漫反射附件样品头可以不接触样品进行测试，从而对被测样品不会造成任何伤害。” 1220型车载式高效液相色谱 　　Graham Miller表示，“此外，在药品检测领域，安捷伦德国新近研发的车载式高效液相色谱有望‘大展拳脚’。为满足中国市场的需求，安捷伦正在与中国药检相关部门展开合作，就移动式药品筛查提供相应解决方案。” 　　从采访中我们可以感受到，移动测量的应用非常广阔，但是一个移动检测实验室的功能和配置必须根据用户特定的实际应用来决定，而非供应商来定义。安捷伦作为移动检测分析仪器的供应商，希望可以与用户以及应用集成供应商紧密合作，根据用户的具体应用需求，为广大有移动检测需求的用户提供丰富的移动测量解决方案，进一步开拓移动测量的应用领域。 　　采访编辑：杨娟 　　附录：安捷伦公司网站 　　http://www.agilent.com/chem/cn 　　http://agilent.instrument.com.cn/

在全球范围内，氮排放已经成为各国政府和企业高度关注的问题。为了更有效地测量氮化合物的排放、扩散和沉降，荷兰国家应用科学研究院(TNO)开发了先进的测量方法和模型。在这些项目中，HealthyPhoton的HT8700大气氨激光分析仪作为核心设备，成功应用于TNO的移动测量车，以实现更可靠地定位排放源，了解特定区域的的排放情况。荷兰的氮排放量是欧洲最高的，尤其是氨气（NH3）的排放，对自然环境造成了极大的影响。畜牧业是主要的排放源之一，但要精准测量和理解这些排放的扩散和沉降过程并不容易。为了解决这一问题，TNO开展了一系列创新研究，旨在通过移动测量技术来捕捉农场排放的氨气烟羽特征。HT8700的引入与突破HT8700大气氨激光分析仪的引入，为TNO实现移动测量氨气浓度提供了可能。这款仪器具有高灵敏度和高精度的特点，能够在动态环境中实时监测氨气浓度。自两年前引入HT8700以来，TNO利用这款仪器成功进行了一系列移动测量实验，获得了宝贵的数据和见解。移动测量农场排放2023年11月，作为农业、自然和食品质量部计划的一部分，TNO在一个奶牛场进行了大型测量活动。HT8700在移动测量车上的应用，使得TNO能够实现从道路测量氨气排放，检查氨气烟羽的高度和发展。这不仅提供了农场排放的即时快照，还为验证和改进排放模型提供了关键数据。数据分析与模型验证通过HT8700的高精度数据，TNO能够生成详细的氨气烟羽三维模型，并与实际测量结果进行比较。这一过程帮助科学家们验证了模型的准确性，并进一步理解氨气烟羽的扩散特征。这些数据对于改进用于计算氨气沉降的模型至关重要。未来展望：更广泛的应用TNO计划在未来进一步优化移动测量方法，使之更简单、更经济，未来的移动测量车将能够快速评估全国范围内的农场及其他来源的氨气和甲烷排放。这一创新技术不仅将在荷兰得到广泛应用，还将在国际合作中发挥重要作用，如与法国国家农业、食品和环境研究所（INRAE）和佛兰德农业、渔业和食品研究所（ILVO）的合作，也为全球范围内的环境监测和污染控制提供了宝贵的经验和技术支持。HT8700大气氨激光开路分析仪由宁波海尔欣光电科技有限公司自主研发、生产和销售，为“昕甬智测”品牌国产创新产品，是一款高精度、高灵敏度的仪器，专门用于实时监测大气中氨的浓度。

12月1日，主题为“智能驱动、数字决策”的中油测井新产品发布会在西安召开。 中国工程院院士邱爱慈、王双明、李宁，陕西省科学技术厅、中国石油总部部门、油气和新能源板块、工程技术板块、同行企业、石油高校等41家单位160余人出席会议。 此次发布会，中油测井发布了MLab车载岩石物理实验室、IDS智能导向系统、hiDAS光纤传感系统、FITS过钻具测井系列、LogUDB中国石油统一测井数据库等5项新产品。 纽迈与MLab车载岩石物理实验室 纽迈公司在核磁共振技术方面拥有多年的研发经验和技术积累，而中油测井公司在测井行业具有广泛的应用场景和实际经验。基于双方在技术研发和行业经验方面的优势互补，为推动核磁共振技术在测井行业的应用和发展，服务好国家重大战略需求，为我国测井行业作出新的更大贡献，纽迈与中油测井共建了核磁共振技术创新联合体。 MLab车载岩石物理实验室的核心设备移动式全直径二维核磁共振测量仪便是联合体双方联合开发的重要成果。 车载岩石物理实验室 车载岩石物理实验室由移动式全直径二维核磁共振测量仪、全直径岩心光学扫描仪、全直径岩心自然伽马能谱测量仪、漫反射红外光谱测量仪、岩石高温热解分析仪组成，有效集成了传统施工现场测试的及时性，以及实验室测试的精细化等优点，具有绿色、安全、快速、无损、机动性强的等特点。 可用于井场新鲜全直径岩心的快速连续测量，提供岩性、物性、含油性和孔隙结构及烃源岩特性参数、为测井解释、储层评价、甜点优选提供数据支撑，尤其适用于致密油、页岩油等非常规储层的快速精确评价，助力石油天然气勘探开发。 移动式全直径二维核磁共振测量仪 基于移动式全直径二维核磁共振测量仪等设备的车载岩石物理实验室充分发挥钻井取心的价值，最大程度的保持原位地层信息，为数字岩心建设提供解决方案。 当岩心出井后，去除岩心表面的泥浆或者密闭液，立刻将岩心用保鲜膜包裹，减少岩心中流体的逸散，首先连续采集以一维核磁T2谱，获取岩心孔隙度、孔隙结构信息。然后采集二维核磁T1-T2谱，计算含油饱和度，核磁共振仪器的最小回波间隔0.2毫秒，纵向分辨率1cm、2cm、4cm、10cm可选。每次扫描1米岩心，2cm分辨率下的一维核磁采集时间12分钟，二维核磁单点采集时间3分钟。 移动式全直径岩心核磁扫描技术能够检测大尺寸岩心，全面描述强非均质性储集层的真实孔隙结构，代表性强；可以在岩心出井的第一时间进行无损、快速测量；能够设定测量速度，模拟不同测井速度下的测量效果；同时具有更高的纵向分辨率。