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电极硝氮分析仪原理

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电极硝氮分析仪原理相关的资讯

  • 中国氨氮在线分析仪市场解析
    p   近年来,水体污染事件频发,水体富营养化已经成为备受世界关注的问题。水体中氨氮的含量与水体富营养化有着密不可分的关系,氨氮含量的变化可以客观地反映水体受污染的程度。 /p p   为了解中国水质氨氮在线分析仪的应用现状、各品牌占有率以及市场前景等内容,仪器信息网特组织了“氨氮在线分析仪市场”调研活动。此次调研,面对的调研对象包括氨氮在线分析仪用户、氨氮在线分析仪制造/应用领域专家以及部分氨氮在线分析仪生产厂商等。 /p p   《中国氨氮在线分析仪市场调研报告(2018版)》就目前国内市场上氨氮在线分析仪的产品、市场等情况进行了调研分析,内容包括氨氮在线分析仪的不同原理、国内氨氮在线分析仪用户的地域分布、行业分布、单位类型分布、以及主流品牌的产品价格及市场份额等。报告中对用户以及业内专家对于氨氮在线分析仪产品、品牌的评价进行了汇总分析,报告的最后为广大仪器厂商指出了氨氮在线分析仪市场增长潜力所在。 /p p   本次调研活动得到了广大用户、企业以及业内专家的大力支持,共有近四百位来自水中氨氮监测/检测相关行业的专家和实验室用户参与了此次调研,其中将近200家相关用户单位接受了我们的电话访谈。 /p p    span style=" font-size: 18px " strong 节选 /strong /span /p p   第一章 氨氮在线分析仪概述 /p p   1.2氨氮在线分析仪 /p p   据了解,目前可用于氨氮在线分析仪的方法原理主要有6种,分别是纳氏试剂分光光度法仪器、水杨酸分光光度法仪器、氨气敏电极法仪器、电导法仪器、滴定法仪器以及铵离子选择法仪器。据本次调研结果显示,目前国内市场上最常见的氨氮在线分析仪方法原理为......本小结就这几种方法原理进行一个简要概述。 /p p   ...... /p p   第二章 氨氮在线分析仪市场抽样统计分析 /p p   2.2氨氮在线分析仪使用单位行业分布 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/e6d374b8-6adf-4f98-b116-c2327bef4bde.jpg" title=" 用户行业分布.jpg" / /p p style=" text-align: center "   图2.2 单位行业分布 /p p style=" text-align: right "   (数据来源:抽样调研) /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/435a47e7-3e1c-459e-b68c-30453c2cb4a4.jpg" title=" 单位性质分布_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center "   图2.3 单位性质分布 /p p style=" text-align: right "   (数据来源:抽样调研) /p p   在对本次调研结果进行统计分析后发现,氨氮在线分析仪的用户单位所属行业分布较为广泛,主要集中在...... /p p   第三章 氨氮在线分析仪主流品牌及产品分析 /p p   3.2氨氮在线分析仪主流品牌2017年销量情况 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/a3224644-b3d4-4d0e-a30d-e8ea28609699.jpg" title=" 厂商分析_副本.png" / /p p style=" text-align: center "   图3.1不同品牌氨氮在线分析仪2017年销量占比 /p p style=" text-align: right "   (数据来源:仪器信息网) /p p   据本次调研结果显示,2017年氨氮在线分析仪的市场总量估计在C套左右。据了解,目前我国国内氨氮在线分析仪的生产企业为60多家,其中90%左右为国产厂商,部分外企在国内建有生产基地。 /p p   ...... /p p   报告目录: /p p   第一章 氨氮在线分析仪概述...... 1 /p p   1.1水中的氨氮...... 1 /p p   1.2氨氮在线分析仪...... 1 /p p   1.2.1纳氏试剂分光光度法氨氮在线分析仪...... 2 /p p   1.2.2水杨酸分光光度法氨氮在线分析仪...... 2 /p p   1.2.3氨气敏电极法氨氮在线分析仪...... 3 /p p   第二章 氨氮在线分析仪市场抽样统计分析...... 5 /p p   2.1氨氮在线分析仪使用单位地域分布...... 5 /p p   2.2氨氮在线分析仪使用单位行业分布...... 7 /p p   2.3氨氮在线分析仪使用单位性质分布 ......9 /p p   2.4 2017年氨氮在线分析仪中标信息统计 ......10 /p p   2.4.1中标公告中招标单位性质分析 ......10 /p p   2.4.2中标公告中招标单位地区分布 ......11 /p p   2.5氨氮在线分析仪需求趋势分析 ......12 /p p   2.6氨氮在线分析仪网上询盘量 ......13 /p p   2.7相关分析 ......14 /p p   第三章 氨氮在线分析仪主流品牌及产品分析...... 16 /p p   3.1氨氮在线分析仪主流品牌产品及价格分析...... 16 /p p   3.2氨氮在线分析仪主流品牌2017年销量情况...... 19 /p p   3.3国内市场主流类型氨氮在线分析仪占比分析...... 20 /p p   3.4氨氮在线分析仪使用与维护 ......21 /p p   3.4.1纳氏试剂分光光度法仪器 ......21 /p p   3.4.2水杨酸分光光度法仪器 ......21 /p p   3.4.3氨气敏电极法仪器...... 22 /p p   第四章 氨氮在线分析仪用户反馈分析...... 23 /p p   4.1产品评价及未来发展趋势 ......23 /p p   4.2用户采购行为分析...... 24 /p p   第五章 结论...... 26 /p p   报告链接: span style=" text-decoration: underline color: rgb(192, 0, 0) " a href=" http://www.instrument.com.cn/survey/Report_Census.aspx?id=150" target=" _self" title=" " style=" text-decoration: underline color: rgb(192, 0, 0) " 《中国氨氮在线分析仪市场调研报告(2018版)》 /a /span /p p    strong 欢迎感兴趣的网友和我们联系购买报告事宜,电话:010-51654077转 销售部 /strong /p
  • 热重分析仪原理简介
    p   热重分析是在程序控温和一定气氛下,测量试样的质量与温度或时间关系的技术。使用这种技术测量的仪器就是热重分析仪(Thermogravimetric analyzer-TGA),热重分析仪也被称为热天平。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 热重分析仪基本结构 /strong /span /p p   热重分析仪的主要部件有热天平、加热炉、程序控温系统、气氛控制系统。 /p p strong 热天平 /strong /p p   热天平的主要工作原理是把电路和天平结合起来。通过程序控温仪使加热电炉按一定的升温速率升温(或恒温),当被测试样发生质量变化,光电传感器能将质量变化转化为直流电信号。此信号经测重电子放大器放大并反馈至天平动圈,产生反向电磁力矩,驱使天平梁复位。反馈形成的电位差与质量变化成正比(即可转变为样品的质量变化)。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/d515a402-1f0a-4ba4-a12b-725e7f252d60.jpg" title=" 电压式微量热天平.png" / /p p style=" text-align: center " strong 电压式微量热天平 /strong /p p   热天平结构图如图所示。电压式微量热天平采用的是差动变压器法,即零位法。用光学方法测定天平梁的倾斜度,以此信号调整安装在天平系统和磁场中线圈的电流,线圈转动恢复天平梁的倾斜。另一解释为:当被测物发生质量变化时,光传感器能将质量变化转化为直流电信号,此信号经测重放大器放大后反馈至天平动圈,产生反向电磁力矩,驱使天平复位。反馈形成的电位差与质量变化成正比,即样品的质量变化可转变电压信号。 /p p   TGA有三种热天平结构设计:上置式(上皿式)设计—天平置于测试炉体下方,试样支架垂直托起试样坩埚 悬挂式(下皿式)设计—天平位于测试炉体上方,坩埚置于下垂支架上 水平式设计—天平与测试炉体处于同一水平面,坩埚支架水平插入炉体。 /p p   天平与炉体间须采取结构性措施防止天平受到来自炉体热辐射和腐蚀性物质的影响。 /p p   天平的主要性能指标有分辨率和量程。根据分辨率不同可分为半微量天平(10μg)、微量天平(1μg)和超微量天平(0.1μg)。 /p p   物体的质量是物体中物质量的量度,而物体的重量是质量乘以重力加速度所得的力,TGA测量的是转换成质量的力。由于气体的密度会随炉体温度的变化而变化,需要对测试过程中试样、坩埚及支架受到的浮力进行修正。可采用相同的测试程序进行空白样测试以得到空白曲线,再由试样测试曲线减去空白曲线即可进行浮力修正。 /p p strong 加热炉 /strong /p p   炉体包括炉管、炉盖、炉体加热器和隔离护套。炉体加热器位于炉管表面的凹槽中。炉管的内径根据炉子的类型而有所不同。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/08fe3180-30d2-44d5-9bb8-da75c8e8d5a6.jpg" title=" 炉体结构图.png" / /p p style=" text-align: center " strong 炉体结构图 /strong /p p   1-气体出口活塞,石英玻璃 2-前部护套,氧化铝 3-压缩弹簧,不锈钢 4-后部护套,氧化铝 5-炉盖,氧化铝 6-样品盘,铂/铑 7-炉温传感器,R型热电偶 8-样品温度传感器,R型热电偶 9-冷却循环连接夹套,镀镍黄铜 10-炉体法兰冷却连接,镀镍黄铜 11-炉休法兰,加工过的铝 12-转向齿条,不锈钢 13-收集盘,加工过的铝 14-开启样品室的炉子马达 15-真空和吹扫气体入口,不锈钢 16.保护性气体入口,不锈钢 17-用螺丝调节的夹子,铝 18-冷却夹套,加工过的铝 19-反射管,镍 20-隔离护套,氧化铝 21-炉子加热器,坎萨尔斯铬铝电热丝Al通路 22-炉管,氧化铝 23-反应性气体导管,氧化铝 24-样品支架,氧化铝 25-炉体天平室垫圈,氟橡胶 26-隔板、挡板,不锈钢 27-炉子与天平室间的垫圈,硅橡胶 28-反应性气体入口,不锈钢 29-天平室,加工过的铝 /p p strong 程序控温系统 /strong /p p   加热炉温度增加的速率受温度程序的控制,其程序控制器能够在不同的温度范围内进行线性温度控制,如果升温速率是非线性的将会影响到TGA曲线。程序控制器的另一特点是,对于线性输送电压和周围温度变化必须是稳定的,并能够与不同类型的热电偶相匹配。 /p p   当输入测试条件之后(温度起止范围和升温速率),温度控制系统会按照所设置的条件程序升温,准确执行发出的指令。所有这些控温程序均由热电偶传感器(简称热电偶)执行,热电偶分为样品温度热电偶和加热炉温度热电偶。样品温度热电偶位于样品盘下方,保证样品离样品温度测量点较近,温度误差小 加热炉温度热电偶测量炉温并控制加热炉电源,其位于炉管的表面。 /p p strong 气氛控制系统 /strong /p p   气氛控制系统分为两路,一路是反应气体,经由反应性气体毛细管导入到样品池附近,并随样品一起进入炉腔,使样品的整个测试过程一直处于某种气氛的保护中。通入的气体由样品而定,有的样品需要通入参与反应的气体,而有的则需要不参加反应的惰性气体 另一路是对天平的保护气体,通入并对天平室内进行吹扫,防止样品加热时发生化学反应而放出的腐蚀性气体进入天平室,这样既可以使天平得到很高的精度,也可以延长热天平的使用寿命。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 热重分析仪测量曲线 /strong /span /p p   热重分析仪测量得到的曲线有TGA曲线与DTG曲线。TGA曲线是质量对温度或时间绘制的曲线,DTG曲线是TGA曲线对温度或时间的一阶微商曲线,体现了质量随温度或时间的变化速率。 /p p   当试样随温度变化失去所含物质或与一定气氛中气体进行反应时,质量发生变化,反应在TGA曲线上可观察到台阶,在DTG曲线上可观察到峰。 /p p   引起试样质量变化的效应有:挥发性组分的蒸发,干燥,气体、水分和其他挥发性物质的吸附与解吸,结晶水的失去 在空气或氧气中的氧化反应 在惰性气氛中发生热分解,并伴随有气体产生 试样与气氛的非均相反应。 /p p   同步热分析仪STA将热重分析仪TGA与差示扫描量热仪DSC或差热分析仪DTA整合在一起。可在热重分析的同时进行DSC或DTA信号的测量,但灵敏度往往不及单独的DSC,限制了其应用。 /p
  • 便捷式溶解氧分析仪测量原理分两种方法,你可知?
    溶解于水中的分子态氧称为溶解氧,水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。  溶解氧值是研究水自净能力的一种依据。水里的溶解氧被消耗,要恢复到初始状态,所需时间短,说明该水体的自净能力强,或者说水体污染不严重。否则说明水体污染严重,自净能力弱,甚至失去自净能力。  便捷式溶解氧分析仪是针对水质中溶解氧分析的智能在线分析设备,其测量原理分为极谱膜法与光学荧光法两种。  1、极谱膜法:  原理是氧在水中的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐。其传感部分是由金电极(阴极)和银电极(阳极)及KCl或氢氧化钾电解液组成,氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路。当给溶解氧电极加上0.6~0.8V的极化电压时,氧通过膜扩散,阴极释放电子,阳极接受电子,产生电流。根据法拉第定律:流过溶解氧电极的电流和氧分压成正比,在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。  2、光学荧光法:  荧光法的测量原理是氧分子对荧光淬灭效应。传感膜片被一层荧光物质所覆盖,当特定波长的蓝光光源照射到传感膜片表面的荧光物质时,荧光物质受到激发释放出红光。由于氧分子会抑制荧光效应的产生,导致水中的氧气浓度越高,释放红光的时间就越短,理论上红光释放时间与溶解氧浓度之间具有可量化的相关性,从而通过测定红光的释放时间计算出溶解氧浓度。
  • 从原理到应用,6大类元素分析仪大比拼
    p   元素定义:是 strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称 /span /strong ,到目前为止,人们在自然中发现的元素有90余种,人工合成的元素有20余种. /p p   元素(element)又称化学元素,指自然界中一百多种基本的金属和非金属物质,它们只由几种有共同特点的原子组成,其原子中的每一原子核具有同样数量的质子,质子数来决定元素是由种类。 /p p   明白了我们要检测的东西是什么,接下来就进入正题,看看各元素分析仪器的分析过程及性能对比。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" text-align: center color: rgb(0, 112, 192) " 主要元素分析仪器 /span /strong /p p    strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 1.紫外\可见光分光光度计(UV) /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) "   2.原子吸收分光光度计(AAS) /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) "   3.原子荧光分光光度计(AFS) /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) "   4.原子发射分光光度计(AES) /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) "   5.质谱(MS) /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) "   6.X射线分光光度计(XRF ) /span /strong /p p   常见分析仪器的归属类型: /p p   ICP-OES:是原子发射光谱的一种,原名ICP-AES后改名为ICP-OES /p p   ICP-MS: 无机质谱(MS),用于分析元素含量,也用于同位素分析 /p p   FAAS、GAAS和 HGAAS(HAAS):火焰原子吸收、石墨炉原子吸收和氢化物原子吸收,都属于原子吸收一类。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 各种元素分析仪器分析过程、特点及应用 /span /strong /p p    strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 紫外\可见光分光光度计(UV) /span /strong /p p    strong 1.分析过程: /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/e2fdc87e-0993-48a6-befd-0ce8f87e01a0.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p    strong 2.原理: /strong /p p   利用比耳定律(A=ξbC),其中ξ为摩尔吸光系数,对于固定物质为常数 b为样品厚度 C为样品浓度 A为吸光度。很明显,在样品厚度和摩尔吸光系数一定的情况下A与样品浓度成正比。 /p p    strong 3.主要特点 /strong strong : /strong /p p   (1)灵敏度高 /p p   (2)选择性好 /p p   (3)准确度高 /p p   (4)适用浓度范围广 /p p   (5)分析成本低、操作简便、快速、应用广泛 /p p    strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 原子吸收和荧光分光光度计 /span /strong /p p    strong 1.分析过程: /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/4893d001-558b-4388-a325-5cf4e753ce51.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p    strong 2.原子吸收光谱法原理: /strong /p p   原子吸收光谱法 (AAS)是利用气态原子可以吸收一定波长的光辐射,使原子中外层的电子从基态跃迁到激发态的现象而建立的。 /p p   公式:A=KC /p p   式中K为常数 C为试样浓度 K包含了所有的常数。此式就是原子吸收光谱法进行定量分析的理论基础。 /p p   原子荧光光谱法是以原子在辐射能激发下发射的荧光强度进行定量分析的发射光谱分析法。所用仪器与原子吸收光谱法相近。 /p p    strong 3.原子吸收主要特点: /strong /p p   (1)灵敏度高FAAS可以测试ppm-ppb级的金属 /p p   (2)原子吸收谱线简单,选择性好,干扰少。 /p p   (3)操作简单、快速,自动进样每小时可测定数百个样品 /p p   (4)测量精密度好,火焰吸收精密度可以达到1-2%,非火焰可以达到5-10% /p p   (5)测定元素多,可测试70多种元素,利用化学反应还可间接测试部分非金属。 /p p    strong 4.原子荧光主要特点: /strong /p p   (1)有较低的检出限,灵敏度高。 /p p   (2)干扰较少,谱线比较简单。 /p p   (3)仪器结构简单,价格便宜。 /p p   (4)分析校准曲线线性范围宽,可达3~5个数量级。 /p p   (5)由于原子荧光是向空间各个方向发射的,比较容易制作多道仪器,因而能实现多元素同时测定。 /p p    strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 原子发射分光光度计 /span /strong /p p    strong 1.分析过程: /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/3f0e5fdc-f945-4e01-9c4f-7238f511c132.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " strong 2.原理 /strong /p p   原子的核外电子一般处在基态运动,当获取足够的能量后,就会从基态跃迁到激发态,处于激发态不稳定(寿命小于10-8 s),迅速回到基态时,就要释放出多余的能量,若此能量以光的形式出显,即得到发射光谱(线光谱)。 /p p   发射的光波长为: /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/465515c6-4eaa-4a6b-b16a-785849c6c925.jpg" title=" 0.png" alt=" 0.png" / /p p   每个元素有自己独特的特征光谱,从而进行元素定性分析。 /p p    strong 3.主要特点 /strong /p p   (1)高温,104K /p p   (2)环状通道,具有较高的稳定性 /p p   (3)惰性气氛,电极放电较稳定 /p p   (4)具有好的检出限,一些元素可达到10-3~10-5ppm /p p   (5)ICP稳定性好,精密度高,相对标准偏差约1% /p p   (6)基体效应小 /p p   (7)光谱背景小 /p p   (8)自吸效应小 /p p   (9)线性范围宽。 /p p    span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 质谱分析法 /strong /span /p p    strong 1.分析过程: /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/389e5ec2-0606-4be5-bad8-d1e0e9dd7a52.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" / /p p    strong 2.原理 /strong /p p   使试样中各组分电离生成不同荷质比的离子,经加速电场的作用,进入质量分析器,通过电磁场按不同m/e的变化,分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度,提供分子量,元素组成及结构的信息。 /p p    strong 3.主要特点: /strong /p p   (1)质量测定范围广泛 /p p   (2)分辨高 /p p   (3)绝对灵敏度,可检测的最小样品量。 /p p    strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " X荧光光度计(XRF) /span /strong /p p    strong 1.分析过程: /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/908c4b76-7454-4801-876b-f21696fadca4.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" / /p p    strong 2.原理: /strong /p p   受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线,并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量。然后,仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。 /p p    strong 3.主要特点: /strong /p p   (1)快速,测试一个样品只需2min-3min /p p   (2)无损,测试过程中无需损坏样品,直接测试 /p p   (3)含量范围广 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 几种元素分析仪器对比 /span /strong /p p    strong 1.工作范围 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/1eceb58a-ba37-4cb0-b29a-24f3ef593b8a.jpg" title=" 6.jpg" alt=" 6.jpg" / /p p    strong 2.无机分析产品的检出限 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/d55d223e-1a23-4835-af62-3185baa3e6b5.jpg" title=" 7.jpg" alt=" 7.jpg" / /p p    strong 3.干扰 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/4958e1cd-ea8c-4447-bf43-4ce9ce5b38b4.jpg" title=" 8.jpg" alt=" 8.jpg" / /p p    strong 4.费用 /strong /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/72e71f99-335a-49ba-85f8-7a850e6b86e4.jpg" title=" 9.jpg" alt=" 9.jpg" /    /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/818.html" target=" _self" style=" color: rgb(192, 0, 0) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 医用原子吸收光谱仪会场 /span /a /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/646.html" target=" _self" style=" color: rgb(192, 0, 0) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 金属多元素分析仪会场 /span /a /p p style=" text-indent: 2em " a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/476.html" target=" _self" style=" text-decoration: underline color: rgb(192, 0, 0) " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 有机元素分析仪会场 /span /a /p
  • 如何正确操作氧氮氢分析仪?德国埃尔特培训班给你揭晓花样应用
    作为全球知名的元素分析仪生产厂家,德国Eltra(埃尔特)不仅给用户带来了先进的元素分析技术,也给用户带来了全方位、高品质的售后培训与维修服务。11月28日,德国Eltra(埃尔特)氧氮氢分析仪用户培训班又开课啦。抓住秋天的尾巴,德国Eltra邀约氧氮氢分析仪用户参加为期三天的仪器应用与仪器日常维护培训。首先,小弗声明,这是一篇严肃的仪器培训新闻,外加一段浪漫的迪士尼一日游小插曲。但是,迪士尼一日游太愉快了,让小弗久久不能忘怀,所以先晒一下迪士尼一日游小团队照片聊以慰藉专注研习仪器使用宝典而又无比渴望出去玩耍的心。欢乐迪士尼一日游言归正传,翘首以盼的氧氮氢分析仪用户培训班终于开课了。来自7个用户单位共11名客户参加了此次客户培训班,通过循序渐进的学习顺利通过德国Eltra氧氮氢分析仪结业考核。 参加Eltra培训班的用户们11月28日上午,Eltra(埃尔特)中国销售经理邓平先生对弗尔德仪器的子品牌和发展历程做了简要介绍,随后介绍了德国Eltra(埃尔特)的众多产品线,并对新品碳硫分析仪ELEMENTRAC CS-i和氧氮氢分析仪ELEMENTRAC ONH-p做出了详实的介绍。 此次培训,诚邀德国Eltra总部产品经理Mike Lucka加盟此次氧氮氢分析仪用户培训,贴近中国用户,了解中国用户终端需求,手把手传授元素分析仪使用经验与技巧。埃尔特中国技术主管徐刚先生更是详细介绍了氧氮氢分析仪的操作原理、众多应用方案、以及切实可行的操作与维护小窍门。 明星产品—德国Eltra(埃尔特)氧氮氢分析仪ONH-p :ELEMENTRAC ONH系列采用惰性气体熔融技术,将样品在脉冲炉中加热超过3000℃,熔解石墨坩埚中熔融,用红外吸收法测定氧含量,热导法测定氮和氢含量。典型样品如铜、钢、铸铁、合金及陶瓷和其他无机材料。ELTRA新款ELEMENTRAC ONH-p系列用于精确可靠地测量氧、氮、氢元素。新设计的样品下落装置,更加强大,更耐磨损,标准样品以及无胶囊包裹的颗粒状样品测量结果更加准确可靠。因此ONH-p适合于更多常规分析及研发过程。
  • 热分析仪核心部件原理简介
    p   常规的热分析仪器主要有热重分析仪(TGA),差热分析仪(DTA),差示扫描量热仪(DSC),热机械分析仪(TMA)和动态热机械分析仪(DMA)。 /p p   热分析仪器测量各种各样的物理量需要靠其核心部件来实现。这些部件有电子天平、热电偶传感器、位移传感器等。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 电子天平 /strong /span /p p   电子天平是热重分析仪(TGA)和同步热分析仪(STA)的核心部件,是测量试样质量的关键。 /p p   电子天平采用了现代电子控制技术,利用电磁力平衡原理实现称重。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/b44413c9-13e5-46ab-a916-78c021d42f3e.jpg" title=" 电压式微量热天平.png" / /p p style=" text-align: center " strong 电压式微量热天平 /strong /p p   天平的秤盘通过支架连杆与线圈连接,线圈置于磁场内,当向秤盘中加入试样或被测试样发生质量变化时,天平梁发生倾斜,用光学方法测定天平梁的倾斜度,光传感器产生信号以调整安装在天平系统和磁场中线圈的电流,线圈转动恢复天平梁的倾斜。在称量范围内时,磁场中若有电流通过,线圈将产生一个电磁力F,可用下式表示: /p p style=" text-align: center " F=KBLI /p p   其中K为常数(与使用单位有关),B为磁感应强度,L为线圈导线的长度,I为通过线圈导线的电流强度。电磁力F和秤盘上被测物体重力的力矩大小相等、方向相反而达到平衡。即处在磁场中的通电线圈,流经其内部的电流I与被测物体的质量成正比,只要测出电流I即可知道物体的质量m。 /p p   无论采用何种控制方式和电路结构,其称量依据都是电磁力平衡原理。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 热电偶传感器 /strong /span /p p   热电偶传感器是所有热分析仪器均会用到的部件,用于测定不同部位(试样、炉体)的温度。 /p p   热电偶传感器是工业中使用最为普遍的接触式测温装置。这是因为热电偶具有性能稳定、测温范围大、信号可以远距离传输等特点,并且结构简单、使用方便。热电偶能够将热能直接转换为电信号,并且输出直流电压信号,使得显示、记录和传输都很容易。 /p p   热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在电动势——热电动势,这就是所谓的塞贝克效应(Seebeck effect),即热电效应。热电偶实际上是一种能量转换器,它将热能转换为电能,用所产生的热电势测量温度。 /p p   热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差,而不是热电偶冷端与工作端,两端温度差的函数 热电偶所产生的热电势的大小,当热电偶的材料是均匀时,与热电偶的长度和直径无关,只与热电偶材料的成份和两端的温差有关 当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后,热电偶热电势的大小,只与热电偶的温度差有关 若热电偶冷端的温度保持一定,热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。将两种不同材料的导体或半导体A和B连接起来,构成一个闭合回路,当导体A和B的两个连接点之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 位移传感器 /strong /span /p p   位移传感器是热膨胀仪(DIL)、热机械分析仪(TMA)和动态热机械分析仪(DMA)中会用到的核心部件。通过测定直接放置于试样上或覆盖于试样的石英片上的探头的移动,来测定试样的尺寸变化。 /p p   LVDT位移传感器,LVDT(Linear Variable Differential Transformer)是线性可变差动变压器缩写,属于直线位移传感器。LVDT的结构由铁心、衔铁、初级线圈、次级线圈组成。初级线圈、次级线圈分布在线圈骨架上,线圈内部有一个可自由移动的杆状衔铁。当衔铁处于中间位置时,两个次级线圈产生的感应电动势相等,这样输出电压为0 当衔铁在线圈内部移动并偏离中心位置时,两个线圈产生的感应电动势不等,有电压输出,其电压大小取决于位移量的大小。为了提高传感器的灵敏度,改善传感器的线性度、增大传感器的线性范围,设计时将两个线圈反串相接、两个次级线圈的电压极性相反,LVDT输出的电压是两个次级线圈的电压之差,这个输出的电压值与铁心的位移量成线性关系。线圈系统内的铁磁芯与测量探头连接,产生与位移成正比的电信号。电磁线性马达可消除部件的重力,保证探头传输希望的力至试样。使用的力通常为0~1N。 /p
  • 同步热分析仪:基本原理、工作流程及实际应用
    同步热分析仪是一种重要的材料科学研究工具,它可以同时提供热重(TG)和差热(DSC)信息,对于材料科学研究与开发具有重要意义。本文将介绍同步热分析仪的基本原理、工作流程及其在实际应用中的意义和作用。上海和晟 HS-STA-002 同步热分析仪同步热分析仪的基本原理是基于热重和差热分析技术的结合。热重分析是一种测量样品质量变化与温度关系的分析技术,可以研究样品的热稳定性、分解行为等。差热分析是一种测量样品与参比物之间的温度差与时间关系的分析技术,可以研究样品的相变、反应热等。同步热分析仪将这两种分析技术结合在一起,可以在同一次测量中获得样品的热重和差热信息,从而更全面地了解样品的热性质。同步热分析仪的工作流程包括实验前的准备、实验过程中的操作和数据处理等步骤。实验前需要选择合适的坩埚、样品和实验条件,将样品放入坩埚中,然后将坩埚放置在仪器中进行测量。在实验过程中,仪器会记录样品的重量变化和温度变化,并将这些数据传输到计算机中进行处理和分析。数据处理包括绘制热重曲线和差热曲线、计算样品的热性质等。同步热分析仪在实际应用中具有广泛的意义和作用。它可以帮助科学家们更好地了解材料的热性质和化学性质,从而为材料的开发和应用提供重要的参考。例如,在研究高分子材料的合成和加工过程中,同步热分析仪可以用来研究材料的熔融、结晶、氧化等行为,从而指导材料的制备和加工过程。此外,同步热分析仪还可以在药物研发、陶瓷材料等领域得到广泛应用。
  • 综合热分析仪:基本原理、应用场景
    综合热分析仪是一种广泛应用于材料科学、化学、物理等领域的仪器,能够同时测量物质的多种热学性质、设备综合热重分析仪TGA及差示扫描量热仪DSC等。本文将介绍综合热分析仪的基本原理、应用场景及其优劣比较。上海和晟 HS-STA-002 综合热分析仪综合热分析仪的基本原理是热平衡法,即通过加热和冷却待测物质,并记录物质在不同温度下的热学性质。在具体操作中,将待测物质放置在加热炉中,加热炉会按照设定的程序进行加热和冷却,并使用热电偶等传感器记录物质在不同温度下的热学性质。通过数据处理软件,可以将这些数据转化为物质的热容、热导率、热膨胀系数等参数。综合热分析仪在各个领域都有广泛的应用。在材料科学领域,可以利用综合热分析仪研究材料的热稳定性、相变行为等性质,以确定其加工和制备工艺;在化学领域,可以利用综合热分析仪研究化学反应的动力学过程和反应速率常数,为新材料的开发和优化提供依据;在物理领域,可以利用综合热分析仪研究物质的热学性质和物理性能,为新技术的开发和应用提供支持。综合热分析仪的优点在于其能够同时测量物质的多种热学性质,且测量精度高、重复性好。此外,综合热分析仪还具有操作简便、自动化程度高等特点,可以大大减少实验操作的时间和人力成本。然而,综合热分析仪也存在一些缺点,如价格昂贵、维护成本高、对实验条件要求严格等。总之,综合热分析仪是一种重要的仪器,具有广泛的应用场景和优劣比较。在实际使用中,应根据具体需求选择合适的综合热分析仪,以获得更准确的实验结果。随着科技的不断发展,相信未来综合热分析仪将会在更多领域得到应用,并推动材料研究和开发的进步。
  • 热机械分析仪原理简介
    p   热机械分析是在程序控温非振动负载下(形变模式有膨胀、压缩、针入、拉伸或弯曲等不同形式),测量试样形变与温度关系的技术,使用这种技术测量的仪器就是热机械分析仪(Thermomechanical analyzer-TMA)。 /p p   热机械分析仪的结构如图所示。试样探头上下垂直移动,探头上的负载由力发生器产生,探头由固定在其上面的悬臂梁和螺旋弹簧支撑,通过加马力马达对试样施加载荷,位移传感器测量探头的位置。探头直接放置于试样上,或者放置于试样上的石英圆片上 测量试样温度的热电偶置于试样下。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/b6873b57-b49c-48ca-813d-250f596f2cd4.jpg" title=" 热机械分析仪结构示意图.jpg" width=" 400" height=" 339" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 339px " / /p p style=" text-align: center " strong 热机械分析仪结构示意图 /strong /p p style=" text-align: center " 1.气体出口旋塞 2.螺纹夹 3.炉体加热块 4.水冷炉体加套 5.试样支架 6.炉温传感器 7.试样温度传感器 8.反应气体毛细管 9.测量探头 10.垫圈 11.恒温测量池 12.力发生器 13.位移传感器(LVDT) 14.弯曲轴承 15.校正砝码 16.保护气进口 17.反应气进口 18.真空连接与吹扫气入口 19.冷却水 20.试样 /p p   TMA的核心部件是LVDT位移传感器,LVDT(Linear Variable Differential Transformer)是线性可变差动变压器缩写,属于直线位移传感器。LVDT的结构由铁心、衔铁、初级线圈、次级线圈组成。初级线圈、次级线圈分布在线圈骨架上,线圈内部有一个可自由移动的杆状衔铁。当衔铁处于中间位置时,两个次级线圈产生的感应电动势相等,这样输出电压为0 当衔铁在线圈内部移动并偏离中心位置时,两个线圈产生的感应电动势不等,有电压输出,其电压大小取决于位移量的大小。为了提高传感器的灵敏度,改善传感器的线性度、增大传感器的线性范围,设计时将两个线圈反串相接、两个次级线圈的电压极性相反,LVDT输出的电压是两个次级线圈的电压之差,这个输出的电压值与铁心的位移量成线性关系。线圈系统内的铁磁芯与测量探头连接,产生与位移成正比的电信号。电磁线性马达可消除部件的重力,保证探头传输希望的力至试样。使用的力通常为0~1N。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/633cd90b-c338-4e46-9cce-ad33b88907d8.jpg" title=" TMA常用测量模式示意图.jpg" width=" 400" height=" 134" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 134px " / /p p style=" text-align: center " strong TMA常用测量模式示意图 /strong /p p strong 压缩或膨胀 /strong /p p   两面平行的试样上覆盖一片石英玻璃圆片,以使压缩应力均匀分布。膨胀测试时,作用在圆柱体试样上力仅产生很小的压缩应力。 /p p strong 针入模式 /strong /p p   这种模式通常用来测定试样在负载下软化或形变开始的温度。通常用球点探头作针入测试,开始时球点探头仅与试样上的很小面积接触,加热时如果试样软化,则探头逐渐深入试样,接触面积增大,形成球星凹痕,导致测试过程中压缩应力下降。 /p p strong 三点弯曲 /strong /p p   这种模式非常适合在压缩模式中不会呈现可测量形变的硬材料如纤维增强塑料或金属。 /p p strong 拉伸模式 /strong /p p   适合薄膜或纤维。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 典型的TMA测量曲线 /span /strong /p p strong 热膨胀系数测量曲线 /strong /p p   热膨胀系数(coefficient of thermal expansion,CTE)也简称为膨胀系数。 /p p   大多数材料在加热时膨胀。线膨胀系数α定义如下: /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/774dbd00-e900-436f-b22e-2a114baf6286.jpg" title=" TMA-1.jpg" / /p p 式中,dL为由温度变化dT引起的长度变化 L sub 0 /sub 为温度T sub 0 /sub (通常为室温25℃)时的原始长度 α单位为10 sup -6 /sup K sup -1 /sup 。 /p p strong 玻璃化转变的TMA测量曲线 /strong /p p   测定玻璃化转变温度是TMA最常进行的测试之一。在玻璃化转变处,由于热膨胀系数增大,导致膨胀测量曲线斜率明显增大。通过外推两段具有不同斜率热膨胀系数曲线所得到的焦点,即为玻璃化转变温度。 /p p strong 测量杨氏模量的DLTMA曲线 /strong /p p   如果采用振动负载,即负载呈周期性变化,则称为动态负载热机械分析(dynamic load thermomechanical analysis-DLTMA),该模式为TMA的扩展功能,可测量试样的杨氏模量。如果能确保在测试过程中施加在整个试样上的机械应力相同,就可由DLTMA曲线测定杨氏模量(弹性模量)。 /p p   从原理上来说,DLTMA曲线类似于DMA曲线,傅里叶分析可得到应力应变之间的关系,可将复合模量分成储能模量和损耗模量。然而由于若干原因,这些计算并不准确,特别是用弯曲模式。因此,若想测定储能模量和损耗模量,最好用动态热机械分析DMA。 /p
  • 热失重分析仪:工作原理、设备构成及实验流程
    热失重分析仪是一种重要的材料表征工具,它能够提供有关材料性质的重要信息,如热稳定性、分解行为和反应动力学等。本文将介绍热失重分析仪的工作原理、设备构成、实验流程以及数据分析等方面的内容。上海和晟 HS-TGA-101 热失重分析仪热失重分析仪主要利用样品在加热过程中质量的损失来分析其热性质。仪器通过高精度的称量装置,实时监测样品在加热过程中的质量变化,并将质量信号转化为电信号。这些电信号进一步被数据采集装置转化为可分析的数据,从而得到样品的热失重曲线。热失重分析仪的主要组成部分包括称量装置、加热装置和数据采集装置。称量装置负责样品的质量测量,要求具有极高的精度和稳定性;加热装置则为样品提供加热环境,要求具备可调的加热速率和温度范围;数据采集装置则负责将质量信号转化为电信号,并进行进一步的数据处理和输出。实验流程一般包括以下几个步骤:首先,将样品放置在称量装置中并设置加热装置参数;然后开始加热,同时数据采集装置开始工作;在加热过程中,持续观察并记录样品的质量变化;最后,通过数据处理软件对数据进行处理和分析。在实验过程中,需要注意安全事项。首先,要确保实验室内有良好的通风系统,避免长时间处于高温环境下;其次,要随时观察样品的状态变化,避免发生意外情况;最后,在实验结束后,要对设备进行及时清洗和维护,确保设备的正常运行。数据分析是热失重分析仪的重要环节。通过对热失重曲线的分析,可以得出样品的热稳定性、分解行为和反应动力学等方面的信息。通过对这些数据的处理和分析,可以得出样品在不同条件下的性能表现,为材料的优化设计和改性提供理论支持。综上所述,热失重分析仪是一种重要的材料表征工具,它可以提供有关材料性质的重要信息。通过了解热失重分析仪的工作原理、设备构成、实验流程以及数据分析等方面的内容,我们可以更好地理解和应用这一技术。热失重分析仪在材料科学、化学、生物学等领域具有广泛的应用价值,对于科研工作者来说具有重要的意义。
  • 纳米粒度分析仪的原理及应用
    纳米粒度仪是应用很广泛的一种科学仪器,使用多角度动态光散射技术测量颗粒粒度分布 。动态光散射(DLS)法原理 :当激光照射到分散于液体介质中的微小颗粒时,由于颗粒的布朗 运动引起散射光的频率偏移,导致散射光信号随时间发生动态变化,该变化的大小与颗粒的布朗运动速度有关,而颗粒的布朗运动速度又取决于颗粒粒径的大小,颗粒大布朗运动速度低,反之颗粒小布朗运动速度高,因此动态光散射技术是分析样品颗粒的散射光强随时间的涨落规律,使用光子探测器在固定的角度采集散射光,通过相关器进行自相关运算得到相关函数,再经过数学反演获得颗粒粒径信息。纳米粒度仪的应用领域: 纳米材料:用于研究纳米金属氧化物、纳米金属粉、纳米陶瓷材料的粒度对材料性能的影响。 生物医药:分析蛋白质、DNA、RNA、病毒,以及各种抗原抗体的粒度。 精细化工: 用于寻找纳米催化剂的最佳粒度分布,以降低化学反应温度,提高反应速度。 油漆涂料:用于测量油漆、涂料、硅胶、聚合物胶乳、颜料、 油墨、水/油乳液、调色剂、化妆品等材料中纳米颗粒物的粒径。 食品药品:药物表面包覆纳米微粒可使其高效缓释,并可以制成靶向药物,可用来测量包覆物粒度的大小,以便更好地发挥药物的疗效。 航空航天 纳米金属粉添加到火箭固体推进剂中,可以显著改进推进剂的燃烧性能,可用于研究金属粉的最佳粒度分布。 国防科技:纳米材料增加电磁能转化为热能的效率,从而提高对电磁波的吸收性能,可以制成电磁波吸波材料。不同粒径纳米材料具有不同的光学特性,可用于研究吸波材料的性能。
  • 动态热机械分析仪原理简介
    p   动态热机械分析(或称动态力学分析)是在程序控温和交变应力作用下,测量试样的动态模量和力学损耗与温度或频率关系的技术,使用这种技术测量的仪器就是动态热机械分析仪(Dynamic mechanical analyzer-DMA)。 br/ /p p   DMA仪器的结构及重要部件如图所示: /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/26b5a0aa-c61a-4937-9512-91ce4103c5fd.jpg" title=" DMA结构.jpg" width=" 400" height=" 238" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 238px " / /p p style=" text-align: center " strong DMA的结构示意图(左:一般DMA的结构 右:改进型DMA的结构) /strong /p p style=" text-align: center " 1.基座 2.高度调节装置 3.驱动马达 4驱动轴 5.(剪切)试样 6.(剪切)试样夹具 7.炉体 8.位移传感器(线性差动变压器LVDT) 9.力传感器 /p p   DMA核心的部件有驱动马达、试样夹具、炉体、位移传感器、力传感器。 /p p strong 驱动马达 /strong —以设定的频率、力或位移驱动驱动轴 /p p strong 试样夹具 /strong —DMA依据所选用夹具的不同,可采用如图所示的不同测量模式: /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/18bffd85-0be9-4361-927f-8be409b209c8.jpg" title=" DMA测量模式.jpg" width=" 400" height=" 152" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 152px " / /p p style=" text-align: center " strong DMA测量模式 /strong /p p style=" text-align: center " 1.剪切 2.三点弯曲 3.双悬臂 4.单悬臂 5.拉伸或压缩 /p p strong 炉体 /strong —控制试样服从设定的温度程序 /p p strong 位移传感器 /strong —测量正弦变化的位移的振幅和相位 /p p strong 力传感器 /strong —测量正弦变化的力的振幅和相位。一般DMA没有力传感器,由传输至驱动马达的交流电来确定力和相位 /p p strong 刚度、应力、应变、模量、几何因子的概念: /strong /p p   力与位移之比称为刚度。刚度与试样的几何形状有关。 /p p   归一化到作用面面积A的力称为机械应力或应力σ(单位面积上的力),归一化到原始长度L sub 0 /sub 的位移称为相对形变或应变ε。应力与应变之比称为模量,模量具有物理上的重要性,与试样的几何形状无关。 /p p   在拉伸、压缩和弯曲测试中测得的是杨氏模量或称弹性模量,在剪切测试中得到的是剪切模量。 /p p   在动态力学分析中,用力的振幅FA和位移的振幅LA来计算复合模量。出于实用的考虑,用所谓的几何因子g将刚度和模量两个量的计算标准化。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/feb82561-d2c4-43db-a8c4-44864e46f3b1.jpg" title=" DMA-1.jpg" / /p p 可得到 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/c69705fc-1d40-430b-ab24-80b16e80df41.jpg" title=" DMA-2.jpg" / /p p F sub A /sub /L sub A /sub 为刚度。所以测定弹性模量的最终方程为 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/08ff85ae-0c32-4333-a18d-1aef926a698d.jpg" title=" DMA-3.jpg" / /p p 模量由刚度乘以几何因子得到。 /p p   各种动态热机械测量模式及几何因子的计算公式见下表: /p p style=" text-align: center " 表1 DMA测量模式及其试样几何因子的计算公式 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/1a1ebfe9-d3d3-4205-b263-c6348668361f.jpg" title=" DMA测量模式及其试样几何因子的计算公式.jpg" width=" 400" height=" 276" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 276px " / /p p   注:表中b为厚度,w为宽度,l为长度。 /p p strong DMA测试的基本原理: /strong /p p   试样受周期性(正弦)变化的机械振动应力的作用,发生相应的振动应变。测得的应变往往滞后于所施加的应力,除非试样是完全弹性的。这种滞后称为相位差即相角δ差。DMA仪器测量试样应力的振幅、应变的振幅和应力与应变间的相位差。 /p p   测试中施加在试样上的应力必须在胡克定律定义的线性范围内,即应力-应变曲线起始的线性范围。 /p p   DMA测试可在预先设定的力振幅下或可在预先设定的位移振幅下进行。前者称为力控制的实验,后者称为位移控制的实验。一般DMA只能进行一种控制方式的实验。改进型DMA能在实验过程中自动切换力控制和位移控制方式,保证试样的力和位移变化不超出程序设定的范围。 /p p strong 复合模量、储能模量、损耗模量和损耗角的关系: /strong /p p   DMA分析的结果为试样的复合模量M sup * /sup 。复合模量由同相分量M& #39 (或以G& #39 表示,称为储能模量)和异相(相位差π/2)分量M& #39 & #39 (或以G& #39 & #39 表示,称为损耗模量)组成。损耗模量与储能模量之比M& #39 & #39 /M& #39 =tanδ,称为损耗因子(或阻尼因子)。 /p p   高聚物受到交变力作用时会产生滞后现象,上一次受到外力后发生形变在外力去除后还来不及恢复,下一次应力又施加了,以致总有部分弹性储能没有释放出来。这样不断循环,那些未释放的弹性储能都被消耗在体系的自摩擦上,并转化成热量放出。 /p p   复合模量M sup * /sup 、储能模量M& #39 、损耗模量M& #39 & #39 和损耗角δ之间的关系可用下图三角形表示: /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/51080aa0-2961-4541-81f5-b04011690e46.jpg" title=" 复合模量三角形关系.jpg" width=" 400" height=" 191" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 191px " / /p p   储能模量M& #39 与应力作用过程中储存于试样中的机械能量成正比。相反,损耗模量表示应力作用过程中试样所消散的能量(损耗为热)。损耗模量大表明粘性大,因而阻尼强。损耗因子tanδ等于黏性与弹性之比,所以值高表示能量消散程度高,黏性形变程度高。它是每个形变周期耗散为热的能量的量度。损耗因子与几何因子无关,因此即使试样几何状态不好也能精确测定。 /p p   模量的倒数成为柔量,与模量相对应,有复合柔量、储能柔量和损耗柔量。对于材料力学性能的描述,复合模量与复合柔量是等效的。 /p p & nbsp & nbsp 通常可区分3种不同类型的试样行为: /p p 纯弹性—应力与应变同相,即相角δ为0。纯弹性试样振动时没有能量损失。 /p p 纯粘性—应力与应变异相,即相角δ为π/2。纯粘性试样的形变能量完全转变成热。 /p p 粘弹性—形变对应力响应有一定的滞后,即相角δ在0至π/2之间。相角越大,则振动阻尼越强。 /p p & nbsp & nbsp DMA分析的各个物理量列于下表: /p p style=" text-align: center " 表2 DMA物理量汇总 /p table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" align=" center" tbody tr class=" firstRow" td width=" 284" style=" border-right: none border-bottom: none border-left: none border-top: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 应力 /span /p /td td width=" 284" style=" border-right: none border-bottom: none border-left: none border-top: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " σ(t)=σ sub A /sub sinωt=F sub A /sub /Asinωt /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 应变 /span /p /td td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " ε(t)=ε sub A /sub sin(ωt+δ)=L sub A /sub /L sub 0 /sub sin(ωt+δ) /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 模量 /span /p /td td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " M*(ω)=σ(t)/ε(t)=M’sinωt+M’’cosωt /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 模量值 /span /p /td td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " |M*|=σ sub A /sub /ε sub A /sub /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 储能模量 /span /p /td td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " M’(ω)=σ sub A /sub /ε sub A /sub cosδ /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 损耗模量 /span /p /td td width=" 284" style=" border-width: initial border-style: none border-color: initial padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " M’’(ω)=σ sub A /sub /ε sub A /sub sinδ /span /p /td /tr tr td width=" 284" style=" border-top: none border-right: none border-left: none border-bottom: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:宋体" 损耗因子 /span /p /td td width=" 284" style=" border-top: none border-right: none border-left: none border-bottom: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " p style=" text-align:center" span style=" font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,& #39 serif& #39 " tanδ=M’’(ω)/M’(ω) /span /p /td /tr /tbody /table p strong 温度-频率等效原理 /strong /p p   如果在恒定负载下,分子发生缓慢重排使应力降至最低,材料因此而随时间进程发生形变 如果施加振动应力,因为可用于重排的时间减少,所以应变随频率增大而下降。因此,材料在高频下比在低频下更坚硬,即模量随频率增大而增大 随着温度升高,分子能够更快重排,因此位移振幅增大,等同于模量下降 在一定频率下在室温测得的模量与在较高温度、较高频率下测得的模量相等。这就是说,频率和温度以互补的方式影响材料的性能,这就是温度-频率等效原理。因为频率低就是时间长(反之亦然),所以温度-频率等效又称为时间-温度叠加(time-temperature superposition-TTS)。 /p p   运用温度-频率等效原理,可获得实验无法直接达到的频率的模量信息。例如,在室温,几千赫兹下橡胶共混物的阻尼行为是无法由实验直接测试得到的,因为DMA的最高频率不够。这时,就可借助温度-频率等效原理,用低温和可测频率范围进行的测试,可将室温下的损耗因子外推至几千赫兹。 /p p strong 典型的DMA测量曲线: /strong /p p   DMA测量曲线主要有两大类,动态温度程序测量曲线和等温频率扫描测量曲线。 /p p   动态温度程序测量曲线,是在固定频率的交变应力条件下,以一定的升温速率(由于试样较大,通常速率较低,以1~3K/min为佳),进行测试。得到的是以温度为横坐标、模量为纵坐标的图线,图中可观察储能模量G& #39 ,损耗模量G& #39 & #39 ,和损耗因子tanδ随温度的变化曲线,反应了试样的次级松弛、玻璃化转变、冷结晶、熔融等过程。 /p p   等温频率扫描测量曲线,是在等温条件下,进行不同振动频率应力作用时的扫描测试。得到的是以频率为横坐标、模量为纵坐标的图线,图中可观察储能模量G& #39 ,损耗模量G& #39 & #39 ,和损耗因子tanδ随频率的变化曲线。等温测试的力学松弛行为与频率的关系又称为力学松弛谱,依据温度-频率等效原理,可将不同温度条件下的力学松弛谱沿频率窗横向移动,来得到对应于不同温度时的模量值。 /p
  • 中国总磷/总氮在线分析仪市场发展调研解析
    p   目前,水体的富营养化问题已相当严重,引起人们的普遍重视。水中的总磷/总氮的含量在一定程度上能反映出水环境富营养化的情况,因此总磷/总氮的测定已成为水研究中必不可少的内容。 /p p   总氮包含有机氮和氨氮、硝态氮等,氨氮是水体中的营养素,是水体中的主要耗氧污染物,可导致水富营养化现象产生,对鱼类及某些水生生物有毒害,所以要对其进行监测控制。 /p p   除氨氮外,总氮中含有的其它物质也可能引起水体富营养,同样可引起水质恶化。以前出于治理成本、检测手段等因素,各废水排放标准中对氨氮和总氮的重视程度各有差异,现在国家对两者的监测都比较重视了。在评测水体富营养化特征的时候,既考虑氨氮也考虑总氮是比较全面的评价方式。 /p p   为了及时有效地了解水中总磷/总氮的含量,出现了总磷/总氮在线监测技术。针对中国水质总磷/总氮在线分析仪的应用现状、各品牌占有率以及市场前景等内容,仪器信息网特组织了“总磷/总氮在线分析仪市场调研”活动。 /p p   基于调研结果,我们撰写完成《中国总磷/总氮在线分析仪市场调研报告(2018版)》。《中国总磷/总氮在线分析仪市场调研报告(2018版)》就目前国内市场上总磷/总氮在线分析仪的产品、市场等情况进行了调研分析,内容包括总磷/总氮在线分析仪的不同原理、国内总磷/总氮在线分析仪用户的地域分布、行业分布、单位类型分布、以及主流品牌的产品价格及市场份额等。报告中对用户以及业内专家关于总磷/总氮在线分析仪产品、品牌的评价进行了汇总分析,报告的最后为广大仪器厂商指出了总磷/总氮在线分析仪未来发展方向所在。 /p p   本次调研活动得到了广大用户、企业以及业内专家的大力支持,共有近四百位来自水中总磷/总氮监测/检测相关行业的专家和用户参与了此次调研,其中接近200家相关用户单位接受了我们的电话访谈。 /p p    strong 节选 /strong /p p   第一章 总磷/总氮在线分析仪概述 /p p   1.2 总磷/总氮测定方法 /p p   本次调研结果显示,目前国内市场上最常见的总磷、总氮在线分析仪的设计原理分别是基于《GB/T 11893-1989 水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法》中的钼酸铵分光光度法和《HJ 636-2012 水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》中的紫外分光光度法。本章下面会就这两种方法原理进行一个简要概述。 /p p   ...... /p p   第二章 总磷/总氮在线分析仪市场抽样统计分析 /p p   2.2 总磷/总氮在线分析仪使用单位行业分布 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/42fb64ce-2151-4f74-b297-960defc675ab.jpg" title=" 1.0.jpg" alt=" 1.0.jpg" / /p p style=" text-align: center "   图2.2 单位行业分布 /p p style=" text-align: right "   (数据来源:抽样调研) /p p    /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/cdb04e8b-5870-4a67-bd48-67f59b17e93f.jpg" title=" 2.0.jpg" alt=" 2.0.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图2.3 单位性质分布 /p p style=" text-align: right "   (数据来源:抽样调研) /p p    /p p   第三章 总磷/总氮在线分析仪市场情况 /p p   根据本次调研结果,本章对2018年总磷/总氮在线分析仪的市场总量以及各大主流品牌所占国内市场的份额进行了一个阐述,并结合前几章对总磷/总氮在线分析仪的市场发展情况进行了分析。 /p p   3.1 总磷/总氮在线分析仪主流品牌2018年市场情况 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/b2b3b3f4-59fb-4423-a4c1-36ffd438e2da.jpg" title=" 3.0.jpg" alt=" 3.0.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图3.1不同品牌总磷/总氮在线分析仪2018年销量占比 /p p style=" text-align: right "   (数据来源:仪器信息网) /p p    strong 报告目录 /strong /p p   第一章 总磷/总氮在线分析仪概述............... 1 /p p   1.1总磷/总氮概述 ................1 /p p   1.2总磷/总氮测定方法 ...............1 /p p   1.3总磷/总氮在线分析仪............... 3 /p p   第二章 总磷/总氮在线分析仪市场抽样统计分析 .......5 /p p   2.1总磷/总氮在线分析仪使用单位地域分布......5 /p p   2.2总磷/总氮在线分析仪使用单位行业分布 .........7 /p p   2.3总磷/总氮在线分析仪使用单位性质分布 .......8 /p p   2.4 总磷/总氮在线分析仪中标信息统计 ..........9 /p p   2.4.1中标公告中招标单位性质分析 .........9 /p p   2.4.2中标公告中招标单位地区分布........11 /p p   2.5总磷/总氮在线分析仪需求趋势分析 ......13 /p p   2.6总磷/总氮在线分析仪网上询盘量 .........14 /p p   第三章 总磷/总氮在线分析仪市场情况 ................16 /p p   3.1总磷/总氮在线分析仪主流品牌2018年市场情况 .............16 /p p   3.2总磷/总氮在线分析仪市场发展历程 ............18 /p p   第四章 总磷/总氮在线分析仪部份主流产品及生产商介绍 ..23 /p p   4.1进口品牌产品及价格情况 ............23 /p p   4.1.1岛津TNP-4200总磷/总氮在线分析仪 ..........23 /p p   4.1.2哈希NPW-160总磷/总氮在线分析仪 ........25 /p p   4.1.3堀场TPNA-500总磷/总氮在线分析仪 .........27 /p p   4.2国产品牌产品及价格情况 ..........29 /p p   4.2.1湖南力合LFS-2002(TP/TN)总磷/总氮在线分析仪 ......29 /p p   4.2.2聚光科技TPN-2000型总磷/总氮在线分析仪 ....30 /p p   4.2.3中兴仪器C310型总磷/总氮在线分析仪 ........31 /p p   4.2.4广州怡文总磷/总氮在线分析仪 ............32 /p p   4.2.5宇星科技YX-TNP型总磷/总氮在线分析仪 ........34 /p p   4.2.6 朗石仪器PhotoTek 6000 TP/TN在线分析仪 ....35 /p p   4.2.7杭州绿洁总磷总氮在线分析仪..........37 /p p   第五章 总磷/总氮在线分析方法存在问题及未来发展趋势 ..40 /p p   5.1总氮在线监测中存在的问题 ...............40 /p p   5.2总磷在线监测中存在的问题 ............41 /p p   5.3小结 ...................41 /p p   5.4总磷/总氮在线分析仪未来发展趋势 ............42 /p p   第六章 结论.................44 /p p   报告链接: a href=" https://www.instrument.com.cn/survey/Report_Census.aspx?id=165" target=" _self" style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 《中国总磷/总氮在线分析仪市场调研报告(2018版)》 /span /a /p p   欢迎感兴趣的网友和我们联系购买报告事宜,电话:010-51654077转 销售部 /p
  • 网络讲堂 | 热分析的基本原理及案例分析
    热分析是在程序控温下,测量物质的某种物理性质与温度或时间关系的一种技术。随着科技的发展,新领域的诞生,各行各业对于新材料的需求日益加剧。热分析作为研究材料性能的常见手段,也在飞速发展。热分析可用于分析各种材料,从航空航天材料到平时喝的矿泉水瓶,从研究领域到品质管理都可以用到热分析。 本讲座旨在梳理热分析的基本知识点,如果您刚接触热分析相关工作,欢迎参加我们在7月28日14:00-15:00举办的直播网络讲堂,您将了解到: 1. DSC的基本原理及案例分析 2. STA的基本原理及案例分析3. TMA的基本原理及案例分析4. DMA的基本原理及案例分析5. 问题和答疑 微信扫描下方二维码或点击链接,即可报名参加。日立高新技术公司是日立集团旗下的一家仪器设备子公司。全球雇员超过10,000人,在世界上26个国家及地区共有百余处经营网点。企业发展目标是"成为独步全球的高新技术和解决方案提供商",即兼有掌握先进技术水准的开发、设计、制造能力和满足企业不同需求的解决方案提供商身份的综合性高新技术公司。产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料。其中,生命科学领域产品包括电子显微镜、原子力显微镜和分析仪器(色谱、光谱、热分析)等。咨询热线:400-630-5821。
  • 【技术知识】在线溶解氧分析仪的注意事项及电极维护方法
    在线溶解氧分析仪是应用嵌入式技术,集信号采集、信号处理、显示、数据传输一体、结合当今流行的图形液晶显示器技术、精心研制而成的用于测量各种水中溶解氧浓度的一种高精度、智能化、高性能的测量仪表,尤其适合发电厂给水、凝结水、除氧器出口、发电机内冷水等水质中微量溶解氧的在线监测。使用注意事项1、继电器与标准伏设备连接时需使用交流接触器。2、首次使用或更换电极时需要对仪器进行校正,且以后每规定时间进行一次校正(根据使用环境而定)。3、仪表与电极安装地点应尽量避开变频器、标准伏电机等干扰源,若有干扰应做好屏蔽工作。4、仪表与电极之间必须使用屏蔽线且不能剪断,信号线长度不能超过标准限定长度,若要延长或剪断信号线必需安装前置信号放大器。电极维护方法1如发现整个测量系统响应时间长、膜破裂、无氧介质中电流增大等等,就需要进行更换膜头、添加电解液的维护工作。2仪器测量值的正确与否,与测量电极有关系,因此,在整个测量系统中,溶解氧电极的维护是个重点。3更换膜、添加电解液的维护工作每六个月左右一次,每次换膜或添加电解液后,电极需重新极化和校准。4电极膜表面清洗:可用纱布沾少量稀洗涤剂轻轻檫洗,或安装喷水流清洗装置,自动定时对溶解氧测量电极膜表面进行清洗。5金阴极的处理:氧电极使用一段时间后,金阴极表面如出现少量褐色,须取下膜架,蒸馏水清洗擦干后用标准号以上金相砂纸轻轻磨擦黄金表面,进行抛光处理。6抛光后,用蒸馏水冲洗干净安装膜架(没有蒸馏水可以用纯净水替代)。相关仪器B2100在线溶解氧分析仪是应用嵌入式技术,集信号采集、信号处理、显示、数据传输一体、结合当今流行的图形液晶显示器技术、精心研制而成的用于测量各种水中溶解氧浓度的一种高精度、智能化、高性能的测量仪表,尤其适合发电厂给水、凝结水、除氧器出口、发电机内冷水等水质中微量溶解氧的在线监测。
  • 使用氧氮氢分析仪分析碳化硅中的氧氮氢元素
    1 绪言在材料科学的浩瀚星空中,碳化硅(SiC)无疑是一颗璀璨的明星。作为无机半导体材料的杰出代表,碳化硅不仅以其独特的物理和化学性质在磨料、耐火材料等领域大放异彩,更在光电、电子等高技术领域展现出无限潜力。然而,要想充分发挥碳化硅的这些优异性能,对其内部元素的精确分析与控制显得尤为重要,特别是氧、氮、氢这三大元素。研究表明,氧含量对碳化硅的等电点和分散性有显著影响:随着氧含量增加,碳化硅微粉的等电点接近石英,水中分散性提升,但过高氧含量则反之,且耐高温性下降,故生产中需严格控制氧含量。适量的氮元素可以调节介电性能、增强其耐高温和抗氧化能力,同时,精确控制氮含量还能优化碳化硅的光电性能,如提升发光效率,进而拓展其在光电子及光电导领域的应用。当前,行业内普遍采用惰性气体熔融法作为检测碳化硅中氧、氮、氢元素含量的主流技术。该方法利用惰性气体作为载气,在高温下促使试样中的目标元素转化为易于检测的气态化合物(CO2、N2、H2),随后通过高灵敏度的非色散型红外检测器与热导检测器,实现对样品中氧、氮、氢含量的直接、精确测量。这一技术的广泛应用,为碳化硅材料的质量控制与性能优化提供了强有力的技术支持。然而,目前大部分氧氮氢分析仪都是是用热导测氢/氮,意味着同一个样品单次只能测氢或者氮,我们使用的宝英光电科技的ONH-316锐风氧氮氢分析仪使用红外测氢技术,能实现氧氮氢联测,达到一次分析同时得到三种元素含量的目的。2 实验部分2.1仪器与试剂仪器:宝英光电科技ONH-316锐风氧氮氢分析仪,高纯氩气做载气,流量为400mL/min,红外吸收法测氧和氢,热导法测定氮。常规分析设置:碳化硅熔点相对较高,大约在2700℃左右,为了防止样品熔融后升华,引起气路堵塞,造成后续测试的影响,所以仪器脱气功率设置为6.0kW,后续分析功率设置为5.5kW。测试的最短分析时间设定为:氧20秒、氮15秒、氢20秒。ONH-316锐风氧氮氢分析仪指标名称性能指标氧氮氢分析范围低氧:0.1ppm~5000ppm高氧:0.5%~20%低氮:0.1ppm~5000ppm高氮:0.5%~50%0.1ppm~5000ppm灵敏度0.01ppm载气高纯氩气2.2样品处理碳化硅粉末经天平称重后直接投样分析测试,无需特殊处理,本实验选择的是样品编号2、3、4的原料样品(非标准物质)进行氧、氮、氢元素检测&zwnj 。2.3实验方法和步骤2.3.1 分析前准备仪器开机,依次打开动力气(工业氮气)和载气(氦气)气瓶,打开仪器电源预热,预热一小时待仪器稳定后,打开冷却水开关,打开计算机电源进入软件,设定合适的分析参数。2.3.2 空白试验仪器基线稳定后,进行空烧做样,用空的坩埚做实验,重复5 ~ 6 次,观察曲线稳定性。待系统稳定下来后,只在进样器中加入镍囊进行分析测定系统氧、氮、氢的空白值,并进行空白补偿。2.3.3 称样称重使用的是梅特勒AL104万分之一天平,将镍囊放置放置于天平上,去皮后称取0.01g左右粉末样,称重完成后,盖上镍囊盖并用洁净的平口钳小心挤压镍囊,排出镍囊内部空气。梅特勒AL104万分之一天平2.3.2 样品测试将石墨坩埚放至仪器下电极凹槽内,点击软件上开始分析按钮,待进料口打开后,投入样品,仪器按照分析自动流程进行氧、氮、氢的熔融分析,绘制分析曲线,通过已经建立的分析方法计算并输出氧、氮、氢的含量。按确定的实验方法,对2、3、4号样品的氧、氮、氢量分别连续进行了两次测试。2.3.5 测定结果数据样品标识氧含量%氮含量%氢含量%25.540621.1330.009785.482419.6960.0107935.129714.8990.010795.139515.9660.0110540.586839.2310.010650.612439.1350.011152.3.6样品释放曲线2.3.7 分析中使用到的耗材石墨坩埚带盖镍囊3 结论从分析曲线上可以看出,样品的释放完全且均匀平滑,从分析数据来看,分析结果的稳定性和重复性都非常好,说明此分析方法非常适合用于碳化硅粉末样品的氧氮氢元素分析。
  • 发布大气亚酸硝(HONO)分析仪新品
    仪器原理:大气中HONO浓度的测量采用湿化学法。基本原理是使用吸收液,利用气液之间的扩散,将采样气体中的HONO转变为亚硝酸根(NO2-),后续利用双通道长光程吸收光谱法(LOPAP)进行测量。长光程吸收光谱法(LOPAP)是现今无论是实验室研究还是外场观测中应用最广泛的测量气态亚硝酸浓度的湿化学方法。产品特点:a.经典的湿化学法,相对于光学法,检出更低,可达2ppt;b、采用双光纤池和双光谱仪的两路测量原理,一路测HONO和干扰物质的总和,一路测干扰物质,保证测量结果的准确性和稳定性;c、采用中性非腐蚀性溶液吸收:目前大多数LOPAP设备均采用磺胺和盐酸的混合液作为吸收液,PH在0左右,在气液混合的过程中对抽气泵造成较大的损害。除此之外造成废液的酸度高,不易处理,对环境造成影响。 d.自动脱气系统:有效去除管路中的气泡是仪器正常工作的一个重要因素 ,避免了仪器受到气泡的干扰,保证了仪器实时浓度输出的有效性。目前LOPAP一般没有除气泡的装置,会受到气泡的影响。e.实时浓度输出(校准系统的优势):目前市面上的LOPAP基本没有可以直接输出浓度的,一般是输出参比波长与吸收波长强度的比值或log值,没有进一步对数据进行处理。我们采用特定浓度的亚硝酸盐溶液或特定浓度的气态亚硝酸(HONO)气体对仪器定标。根据两点法先得到零点,再得到特定浓度的响应值,再根据Lambert-Beers定律反演出对应的斜率值。在软件中,只需输出零点及对应的斜率值,就可以很方便的实时输出相应的浓度值。 f.触屏控制:利用触屏可以实时对气体流量、蠕动泵转速及光源强度进行设置。通过调节气液流速,可以方便的调整测量浓度范围。 g.液位报警保护系统:增加液位报警系统,防止液体被吸入流量控制器(MFC)、抽气泵等,以免对相应器件造成损害。 h.定时校零:通过触屏,可以设置零点校准的时间及间隔,可以有效的检查仪器的稳定性以及得到的实时浓度是否准确。 技术参数:量程:5 ppt—2 ppm(可拓展)检测限:优于2 ppt;测量间隔:1—5 min(依测量范围不同而定)校准方式:离线校准:使用亚硝酸标准物可轻松校准 在线校准方式:自动产生HONO标准气体,通标气校准创新点:目前国产唯一一款在线测HONO分析仪的仪器,相对进口的有点很多。 a.经典的湿化学法,相对于光学法,检出更低,可达2ppt; b、采用双光纤池和双光谱仪的两路测量原理,一路测HONO和干扰物质的总和,一路测干扰物质,保证测量结果的准确性和稳定性; c、采用中性非腐蚀性溶液吸收:目前大多数LOPAP设备均采用磺胺和盐酸的混合液作为吸收液,PH在0左右,在气液混合的过程中对抽气泵造成较大的损害。除此之外造成废液的酸度高,不易处理,对环境造成影响。 d.自动脱气系统:有效去除管路中的气泡是仪器正常工作的一个重要因素 ,避免了仪器受到气泡的干扰,保证了仪器实时浓度输出的有效性。目前LOPAP一般没有除气泡的装置,会受到气泡的影响。 e.实时浓度输出(校准系统的优势):目前市面上的LOPAP基本没有可以直接输出浓度的,一般是输出参比波长与吸收波长强度的比值或log值,没有进一步对数据进行处理。我们采用特定浓度的亚硝酸盐溶液或特定浓度的气态亚硝酸(HONO)气体对仪器定标。根据两点法先得到零点,再得到特定浓度的响应值,再根据Lambert-Beers定律反演出对应的斜率值。在软件中,只需输出零点及对应的斜率值,就可以很方便的实时输出相应的浓度值。 f.触屏控制:利用触屏可以实时对气体流量、蠕动泵转速及光源强度进行设置。通过调节气液流速,可以方便的调整测量浓度范围。 g.液位报警保护系统:增加液位报警系统,防止液体被吸入流量控制器(MFC)、抽气泵等,以免对相应器件造成损害。 大气亚酸硝(HONO)分析仪
  • 各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法
    紫外吸收光谱UV   分析原理:吸收紫外光能量,引起分子中电子能级的跃迁   谱图的表示方法:相对吸收光能量随吸收光波长的变化   提供的信息:吸收峰的位置、强度和形状,提供分子中不同电子结构的信息   荧光光谱法FS   分析原理:被电磁辐射激发后,从最低单线激发态回到单线基态,发射荧光   谱图的表示方法:发射的荧光能量随光波长的变化   提供的信息:荧光效率和寿命,提供分子中不同电子结构的信息   红外吸收光谱法IR   分析原理:吸收红外光能量,引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁   谱图的表示方法:相对透射光能量随透射光频率变化   提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率   拉曼光谱法Ram   分析原理:吸收光能后,引起具有极化率变化的分子振动,产生拉曼散射   谱图的表示方法:散射光能量随拉曼位移的变化   提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率   核磁共振波谱法NMR   分析原理:在外磁场中,具有核磁矩的原子核,吸收射频能量,产生核自旋能级的跃迁   谱图的表示方法:吸收光能量随化学位移的变化   提供的信息:峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数,提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息   电子顺磁共振波谱法ESR   分析原理:在外磁场中,分子中未成对电子吸收射频能量,产生电子自旋能级跃迁   谱图的表示方法:吸收光能量或微分能量随磁场强度变化   提供的信息:谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数,提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息   质谱分析法MS   分析原理:分子在真空中被电子轰击,形成离子,通过电磁场按不同m/e分离   谱图的表示方法:以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化   提供的信息:分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度,提供分子量,元素组成及结构的信息   气相色谱法GC   分析原理:样品中各组分在流动相和固定相之间,由于分配系数不同而分离   谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化   提供的信息:峰的保留值与组分热力学参数有关,是定性依据 峰面积与组分含量有关   反气相色谱法IGC   分析原理:探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力   谱图的表示方法:探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线   提供的信息:探针分子保留值与温度的关系提供聚合物的热力学参数   裂解气相色谱法PGC   分析原理:高分子材料在一定条件下瞬间裂解,可获得具有一定特征的碎片   谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化   提供的信息:谱图的指纹性或特征碎片峰,表征聚合物的化学结构和几何构型   凝胶色谱法GPC   分析原理:样品通过凝胶柱时,按分子的流体力学体积不同进行分离,大分子先流出   谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化   提供的信息:高聚物的平均分子量及其分布   热重法TG   分析原理:在控温环境中,样品重量随温度或时间变化   谱图的表示方法:样品的重量分数随温度或时间的变化曲线   提供的信息:曲线陡降处为样品失重区,平台区为样品的热稳定区   热差分析DTA   分析原理:样品与参比物处于同一控温环境中,由于二者导热系数不同产生温差,记录温度随环境温度或时间的变化   谱图的表示方法:温差随环境温度或时间的变化曲线   提供的信息:提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息   TG-DTA图   示差扫描量热分析DSC   分析原理:样品与参比物处于同一控温环境中,记录维持温差为零时,所需能量随环境温度或时间的变化   谱图的表示方法:热量或其变化率随环境温度或时间的变化曲线   提供的信息:提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息   静态热―力分析TMA   分析原理:样品在恒力作用下产生的形变随温度或时间变化   谱图的表示方法:样品形变值随温度或时间变化曲线   提供的信息:热转变温度和力学状态   动态热―力分析DMA   分析原理:样品在周期性变化的外力作用下产生的形变随温度的变化   谱图的表示方法:模量或tg&delta 随温度变化曲线   提供的信息:热转变温度模量和tg&delta   透射电子显微术TEM   分析原理:高能电子束穿透试样时发生散射、吸收、干涉和衍射,使得在相平面形成衬度,显示出图象   谱图的表示方法:质厚衬度象、明场衍衬象、暗场衍衬象、晶格条纹象、和分子象   提供的信息:晶体形貌、分子量分布、微孔尺寸分布、多相结构和晶格与缺陷等   扫描电子显微术SEM   分析原理:用电子技术检测高能电子束与样品作用时产生二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线等并放大成象   谱图的表示方法:背散射象、二次电子象、吸收电流象、元素的线分布和面分布等   提供的信息:断口形貌、表面显微结构、薄膜内部的显微结构、微区元素分析与定量元素分析等   原子吸收AAS   原理:通过原子化器将待测试样原子化,待测原子吸收待测元素空心阴极灯的光,从而使用检测器检测到的能量变低,从而得到吸光度。吸光度与待测元素的浓度成正比。   (Inductivecouplinghighfrequencyplasma)电感耦合高频等离子体ICP   原理:利用氩等离子体产生的高温使用试样完全分解形成激发态的原子和离子,由于激发态的原子和离子不稳定,外层电子会从激发态向低的能级跃迁,因此发射出特征的谱线。通过光栅等分光后,利用检测器检测特定波长的强度,光的强度与待测元素浓度成正比。   X-raydiffraction,x射线衍射即XRD   X射线是原子内层电子在高速运动电子的轰击下跃迁而产生的光辐射,主要有连续X射线和特征X射线两种。晶体可被用作X光的光栅,这些很大数目的原子或离子/分子所产生的相干散射将会发生光的干涉作用,从而影响散射的X射线的强度增强或减弱。由于大量原子散射波的叠加,互相干涉而产生最大强度的光束称为X射线的衍射线。   满足衍射条件,可应用布拉格公式:2dsin&theta =&lambda   应用已知波长的X射线来测量&theta 角,从而计算出晶面间距d,这是用于X射线结构分析 另一个是应用已知d的晶体来测量&theta 角,从而计算出特征X射线的波长,进而可在已有资料查出试样中所含的元素。   高效毛细管电泳(highperformancecapillaryelectrophoresis,HPCE)   CZE的基本原理   HPLC选用的毛细管一般内径约为50&mu m(20~200&mu m),外径为375&mu m,有效长度为50cm(7~100cm)。毛细管两端分别浸入两分开的缓冲液中,同时两缓冲液中分别插入连有高压电源的电极,该电压使得分析样品沿毛细管迁移,当分离样品通过检测器时,可对样品进行分析处理。HPLC进样一般采用电动力学进样(低电压)或流体力学进样(压力或抽吸)两种方式。在毛细管电泳系统中,带电溶质在电场作用下发生定向迁移,其表观迁移速度是溶质迁移速度与溶液电渗流速度的矢量和。所谓电渗是指在高电压作用下,双电层中的水合阴离子引起流体整体地朝负极方向移动的现象 电泳是指在电解质溶液中,带电粒子在电场作用下,以不同的速度向其所带电荷相反方向迁移的现象。溶质的迁移速度由其所带电荷数和分子量大小决定,另外还受缓冲液的组成、性质、pH值等多种因素影响。带正电荷的组份沿毛细管壁形成有机双层向负极移动,带负电荷的组分被分配至毛细管近中区域,在电场作用下向正极移动。与此同时,缓冲液的电渗流向负极移动,其作用超过电泳,最终导致带正电荷、中性电荷、负电荷的组份依次通过检测器。   MECC的基本原理   MECC是在CZE基础上使用表面活性剂来充当胶束相,以胶束增溶作为分配原理,溶质在水相、胶束相中的分配系数不同,在电场作用下,毛细管中溶液的电渗流和胶束的电泳,使胶束和水相有不同的迁移速度,同时待分离物质在水相和胶束相中被多次分配,在电渗流和这种分配过程的双重作用下得以分离。MECC是电泳技术与色谱法的结合,适合同时分离分析中性和带电的样品分子。   扫描隧道显微镜(STM)   扫描隧道显微镜(STM)的基本原理是利用量子理论中的隧道效应。将原子线度的极细探针和被研究物质的表面作为两个电极,当样品与针尖的距离非常接近时(通常小于1nm),在外加电场的作用下,电子会穿过两个电极之间的势垒流向另一电极。这种现象即是隧道效应。   原子力显微镜(AtomicForceMicroscopy,简称AFM)   原子力显微镜的工作原理就是将探针装在一弹性微悬臂的一端,微悬臂的另一端固定,当探针在样品表面扫描时,探针与样品表面原子间的排斥力会使得微悬臂轻微变形,这样,微悬臂的轻微变形就可以作为探针和样品间排斥力的直接量度。一束激光经微悬臂的背面反射到光电检测器,可以精确测量微悬臂的微小变形,这样就实现了通过检测样品与探针之间的原子排斥力来反映样品表面形貌和其他表面结构。   俄歇电子能谱学(Augerelectronspectroscopy),简称AES   俄歇电子能谱基本原理:入射电子束和物质作用,可以激发出原子的内层电子。外层电子向内层跃迁过程中所释放的能量,可能以X光的形式放出,即产生特征X射线,也可能又使核外另一电子激发成为自由电子,这种自由电子就是俄歇电子。对于一个原子来说,激发态原子在释放能量时只能进行一种发射:特征X射线或俄歇电子。原子序数大的元素,特征X射线的发射几率较大,原子序数小的元素,俄歇电子发射几率较大,当原子序数为33时,两种发射几率大致相等。因此,俄歇电子能谱适用于轻元素的分析。
  • JASIS 2018新品发布之美国LECO公司:碳氮分析仪
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 2018年9月5日,日本最大规模的分析仪器展JASIS 2018在东京幕张国际展览中心盛大开幕,吸引来自全球各地的万余名观众参观出席。 br/ /p p   作为多元化的实验室分析仪器厂商,美国LECO公司在展会期间带来其碳氮分析仪新品——928系列。 /p p style=" text-align: center " img title=" 美国LECO公司碳氮分析仪928系列.jpg" style=" width: 400px height: 267px " alt=" 美国LECO公司碳氮分析仪928系列.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/96a7bb66-cfd4-4aa6-a5ee-fc68f6e439f0.jpg" height=" 267" border=" 0" vspace=" 0" width=" 400" / /p p style=" text-align: center " strong 美国LECO公司碳氮分析仪928系列 /strong br/ /p p   928系列,配置最新的硬件触摸屏监视器,应用于食品、饲料、肥料和土壤等,通过使用燃烧法(改良杜马斯法),操作简单。基本的分析原理和性能基于传统的LECO宏观燃烧方法,在吞吐量、停机时间和可靠性三个方面进一步改进。样品量最大为3g(FP928模型),并且具有低的运行成本。 /p p br/ /p
  • 蔚县环保局108.90万元采购氮氧化物分析,硫氮分析仪
    html, body { -webkit-user-select: text } * { padding: 0 margin: 0 } .web-box { width: 100% text-align: center } .wenshang { margin: 0 auto width: 80% text-align: center padding: 20px 10px 0 10px } .wenshang h2 { display: block color: #900 text-align: center padding-bottom: 10px border-bottom: 1px dashed #ccc font-size: 16px } .site a { text-decoration: none } .content-box { text-align: left margin: 0 auto width: 80% margin-top: 25px text-indent: 2em font-size: 14px line-height: 25px } .biaoge { margin: 0 auto /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 25px } .table_content { border-top: 1px solid #e0e0e0 border-left: 1px solid #e0e0e0 font-family: Arial /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 10px margin-left: 15px } .table_content tr td { line-height: 29px } .table_content .bg { background-color: #f6f6f6 } .table_content tr td { border-right: 1px solid #e0e0e0 border-bottom: 1px solid #e0e0e0 } .table-left { text-align: left padding-left: 20px } 基本信息 关键内容: 氮氧化物分析,硫氮分析仪 开标时间: 2021-09-22 08:30 采购金额: 108.90万元 采购单位: 蔚县环保局 采购联系人: 王建明 采购联系方式: 立即查看 招标代理机构: 蔚县恒鹏项目管理有限公司 代理联系人: 贾志福 代理联系方式: 立即查看 详细信息 更换县职教中心省控空气自动站监测设备及配套设施项目公开招标公告 河北省-张家口市-蔚县 状态:公告 更新时间:2021-08-27 V2020 更换县职教中心省控空气自动站监测设备及配套设施项目公开招标公告 发布时间: 2021-08-27 采购项目编号:HPXMGL-2021-053 需要落实的政府采购政策: 采购人名称:蔚县环保局 采购人地址 :蔚县蔚州镇康居南大街 采购人联系方式:王建明 0313-7012749 采购代理机构地址 :张家口市蔚县蔚州镇前进东路金海居第7幢2单元202号 采购代理机构联系方式 :贾志福 0313-7018979 采购预算金额:1089000.00 采购用途 : 更换县职教中心省控空气自动站监测设备及配套设施采购,包括二氧化硫分析仪、氮氧化物分析仪、PM2.5分析仪等。 项目实施地点 : 投标人的资格要求 :无 招标文件发售地点 :前往E招冀成电子招标投标交易平台/www.hebeibidding.com自行下载招标文件及相关资料,并在系统中及时查看有无澄清及变更。 招标文件发售方式 :其它 招标文件售价 :0 获取文件开始时间:2021-08-30 获取文件结束时间:2021-09-03 时刻说明:9:00-12:00-12:00-17:00 投标截止时间:2021-09-22 08:30 开标时间:2021-09-22 08:30 开标地点:蔚县公共资源交易中心一楼开标室(地址:蔚县正和路中段路南) 供货时间:签订合同后2个月内完成供货并通过验收 简要技术要求/采购项目的性质: 传真电话: 受理质疑电话: 备注:1、本次招标不采用其他形式的招标资料发送。本项目采取电子方式参与投标,拟投标的单位,应在“E招冀成电子招标投标交易平台/www.hebeibidding.com”上获取招标文件截止时间前在完成招标文件的获取,未及时获取的,造成的后果由供应商自行承担 2、招标文件等资料发布后,即视为已送达所有潜在供应商。潜在供应商未从E招冀成电子招标投标交易平台下载相关资料,或未获取到完整资料,导致投标被否决的,自行承担责任。请及时关注网站本项目的撤销、变更等公告。 3、发布媒体:河北省政府采购网、河北省公共资源交易平台、E招冀成电子招标投标交易平台/www.hebeibidding.com。 本公告发布媒体: 项目概况 更换县职教中心省控空气自动站监测设备及配套设施项目招标项目的潜在投标人应在 前往E招冀成电子招标投标交易平台/www.hebeibidding.com自行下载招标文件及相关资料,并在系统中及时查看有无澄清及变更。获取招标文件,并于 2021年09月22日08点30分2021年09月22日08点30分 (北京时间)前递交投标文件。 更换县职教中心省控空气自动站监测设备及配套设施项目公开招标公告 发布时间: 2021-08-27 一、项目基本情况 项目编号: HPXMGL-2021-053 项目名称: 更换县职教中心省控空气自动站监测设备及配套设施项目 采购方式: 公开招标 预算金额: 1089000.00 最高限价: 909500.00 采购需求: 更换县职教中心省控空气自动站监测设备及配套设施采购,包括二氧化硫分析仪、氮氧化物分析仪、PM2.5分析仪等。 合同履行期限: 签订合同后2个月内完成供货并通过验收 本项目(是/否)接受联合体投标: 0 二、申请人的资格要求 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;2.落实政府采购政策需满足的资格要求: 无 3.本项目的特定资格要求: 无 三、获取招标文件 时间: 2021年08月30日至 2021年09月03日, 9:00-12:00-12:00-17:00(北京时间,法定节假日除外) 地点: 前往E招冀成电子招标投标交易平台/www.hebeibidding.com自行下载招标文件及相关资料,并在系统中及时查看有无澄清及变更。 方式: 其它 售价: 0 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 2021年09月22日08点30分(北京时间) 地点: 蔚县公共资源交易中心一楼开标室(地址:蔚县正和路中段路南) 四、响应文件提交 截止时间: 五、开启 时间: 2021年09月22日08点30分 地点: 蔚县公共资源交易中心一楼开标室(地址:蔚县正和路中段路南) 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、公告期限 自本公告发布之日起3个工作日。 六、其他补充事宜 七、其他补充事宜 1、本次招标不采用其他形式的招标资料发送。本项目采取电子方式参与投标,拟投标的单位,应在“E招冀成电子招标投标交易平台/www.hebeibidding.com”上获取招标文件截止时间前在完成招标文件的获取,未及时获取的,造成的后果由供应商自行承担 2、招标文件等资料发布后,即视为已送达所有潜在供应商。潜在供应商未从E招冀成电子招标投标交易平台下载相关资料,或未获取到完整资料,导致投标被否决的,自行承担责任。请及时关注网站本项目的撤销、变更等公告。 3、发布媒体:河北省政府采购网、河北省公共资源交易平台、E招冀成电子招标投标交易平台/www.hebeibidding.com。 七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。 八、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称: 蔚县环保局 地址: 蔚县蔚州镇康居南大街 联系方式: 王建明 0313-7012749 2.采购代理机构信息 名 称: 蔚县恒鹏项目管理有限公司 地 址: 张家口市蔚县蔚州镇前进东路金海居第7幢2单元202号 联系方式: 贾志福 0313-7018979 3.项目联系方式 项目联系人: 贾志福 电 话: 0313-7018979 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 $('.clickModel').click(function () { $('.modelDiv').show() }) $('.closeModel').click(function () { $('.modelDiv').hide() }) 基本信息 关键内容:氮氧化物分析,硫氮分析仪 开标时间:2021-09-22 08:30 预算金额:108.90万元 采购单位:蔚县环保局 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:蔚县恒鹏项目管理有限公司 代理联系人:点击查看代理联系方式:点击查看详细信息 更换县职教中心省控空气自动站监测设备及配套设施项目公开招标公告 河北省-张家口市-蔚县 状态:公告 更新时间: 2021-08-27 V2020 更换县职教中心省控空气自动站监测设备及配套设施项目公开招标公告发布时间: 2021-08-27 采购项目编号:HPXMGL-2021-053 需要落实的政府采购政策: 采购人名称:蔚县环保局 采购人地址 :蔚县蔚州镇康居南大街 采购人联系方式:王建明 0313-7012749 采购代理机构地址 :张家口市蔚县蔚州镇前进东路金海居第7幢2单元202号 采购代理机构联系方式 :贾志福 0313-7018979 采购预算金额:1089000.00 采购用途 : 更换县职教中心省控空气自动站监测设备及配套设施采购,包括二氧化硫分析仪、氮氧化物分析仪、PM2.5分析仪等。 项目实施地点 : 投标人的资格要求 :无 招标文件发售地点 :前往E招冀成电子招标投标交易平台/www.hebeibidding.com自行下载招标文件及相关资料,并在系统中及时查看有无澄清及变更。 招标文件发售方式 :其它 招标文件售价 :0 获取文件开始时间:2021-08-30 获取文件结束时间:2021-09-03 时刻说明:9:00-12:00-12:00-17:00 投标截止时间:2021-09-22 08:30 开标时间:2021-09-22 08:30 开标地点:蔚县公共资源交易中心一楼开标室(地址:蔚县正和路中段路南) 供货时间:签订合同后2个月内完成供货并通过验收 简要技术要求/采购项目的性质: 传真电话: 受理质疑电话: 备注:1、本次招标不采用其他形式的招标资料发送。本项目采取电子方式参与投标,拟投标的单位,应在“E招冀成电子招标投标交易平台/www.hebeibidding.com”上获取招标文件截止时间前在完成招标文件的获取,未及时获取的,造成的后果由供应商自行承担 2、招标文件等资料发布后,即视为已送达所有潜在供应商。潜在供应商未从E招冀成电子招标投标交易平台下载相关资料,或未获取到完整资料,导致投标被否决的,自行承担责任。请及时关注网站本项目的撤销、变更等公告。 3、发布媒体:河北省政府采购网、河北省公共资源交易平台、E招冀成电子招标投标交易平台/www.hebeibidding.com。 本公告发布媒体: 项目概况 更换县职教中心省控空气自动站监测设备及配套设施项目招标项目的潜在投标人应在 前往E招冀成电子招标投标交易平台/www.hebeibidding.com自行下载招标文件及相关资料,并在系统中及时查看有无澄清及变更。获取招标文件,并于 2021年09月22日08点30分2021年09月22日08点30分 (北京时间)前递交投标文件。 更换县职教中心省控空气自动站监测设备及配套设施项目公开招标公告 发布时间: 2021-08-27 一、项目基本情况 项目编号: HPXMGL-2021-053 项目名称: 更换县职教中心省控空气自动站监测设备及配套设施项目 采购方式: 公开招标 预算金额: 1089000.00 最高限价: 909500.00 采购需求: 更换县职教中心省控空气自动站监测设备及配套设施采购,包括二氧化硫分析仪、氮氧化物分析仪、PM2.5分析仪等。 合同履行期限: 签订合同后2个月内完成供货并通过验收 本项目(是/否)接受联合体投标: 0 二、申请人的资格要求 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.落实政府采购政策需满足的资格要求: 无 3.本项目的特定资格要求: 无 三、获取招标文件 时间: 2021年08月30日至 2021年09月03日, 9:00-12:00-12:00-17:00(北京时间,法定节假日除外) 地点: 前往E招冀成电子招标投标交易平台/www.hebeibidding.com自行下载招标文件及相关资料,并在系统中及时查看有无澄清及变更。 方式: 其它 售价: 0 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 2021年09月22日08点30分(北京时间) 地点: 蔚县公共资源交易中心一楼开标室(地址:蔚县正和路中段路南) 四、响应文件提交 截止时间: 五、开启 时间: 2021年09月22日08点30分 地点: 蔚县公共资源交易中心一楼开标室(地址:蔚县正和路中段路南) 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、公告期限 自本公告发布之日起3个工作日。 六、其他补充事宜 七、其他补充事宜 1、本次招标不采用其他形式的招标资料发送。本项目采取电子方式参与投标,拟投标的单位,应在“E招冀成电子招标投标交易平台/www.hebeibidding.com”上获取招标文件截止时间前在完成招标文件的获取,未及时获取的,造成的后果由供应商自行承担 2、招标文件等资料发布后,即视为已送达所有潜在供应商。潜在供应商未从E招冀成电子招标投标交易平台下载相关资料,或未获取到完整资料,导致投标被否决的,自行承担责任。请及时关注网站本项目的撤销、变更等公告。 3、发布媒体:河北省政府采购网、河北省公共资源交易平台、E招冀成电子招标投标交易平台/www.hebeibidding.com。 七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。 八、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称: 蔚县环保局 地址: 蔚县蔚州镇康居南大街 联系方式: 王建明 0313-7012749 2.采购代理机构信息 名 称: 蔚县恒鹏项目管理有限公司 地 址: 张家口市蔚县蔚州镇前进东路金海居第7幢2单元202号 联系方式: 贾志福 0313-7018979 3.项目联系方式 项目联系人: 贾志福 电 话: 0313-7018979
  • 现代露点分析仪发展简介
    肇始:1954年,随着马歇尔计划的顺利结束,二战期间饱受重创的欧洲的各个行当开始迎来复兴。像作为英国传统的羊毛生意也再度兴旺起来。但马上,羊毛商人们发现因为二战中壮年劳动力的损失造成了人力成本上涨,在挑选羊毛时不得不引入更先进的检测手段。在影响羊毛质量的各个环境参数中,湿度是一个比较关键的指标,直接关系到羊毛的细度、初始模量、断裂伸长率、弹性回复率和压缩回弹性能等等,所以羊毛商们开始寻找一个能够测量湿度的仪器。一个英国皇家空军退伍的前无线电工程师接下了羊毛商的这一任务,莱纳德肖恩(LEONARD SHAW)先生是个类似于发明电灯的爱迪生那样的,集理论和动手能力于一身的通才,与其他着迷于光学魔术和电磁感应的同行的不同,他的目光落到了最基本的电容上,简单的说,每种材料引起电容改变的介电常数不同,他所需要的就是找出一个最合适的材料,最终选定的是氧化铝,作为湿敏元件,氧化铝的反应非常迅速,当水蒸气浓度从10000微克/升降至10微克/升时,t63(量程的百分之63)?小于5秒钟。剩下就是并且解决设备体积的问题。电容类传感器的传统制作方法是是将铝等金属箔当成电极和塑料薄膜重叠后卷绕在一起,体积不会小,还沉。在花了几年功夫,肖恩先生依靠英国当时世界前茅的材料和理论指导,在氧化铝上面蒸镀上了一层很薄的金属以做为电极,省去了电极箔的厚度,缩小电容器单位容量的体积,不但实现了良好的测量性能还获得了小型化的传感器。 肖恩先生在反复试验后他弄出了一款能够稳定测量-60度以上湿度,重量轻,反应速度快的的分析仪,于是大名鼎鼎的肖氏分析仪在1960年开业了。羊毛商一用起来,发现肖氏的露点分析仪不单反应快,还皮实,马上大范围应用起来,为肖氏赢得了最初的用户和良好的口碑。同时随着苏格兰北海油田的开发,石化等其他行业也纷纷用起肖氏的露点仪,发现这款仪表的便携表尽管扔有些笨重(毛重7.5公交,中国女性长时间拎着够呛),受材料限制,肖氏氧化铝传感器的也有些缺陷,比如测-60°以下很吃力,但抛开这些缺点,肖恩先生发明的这款仪表无疑是划时代的作品,里面一些如干燥腔这样实用设计一直应用到了现在。 典型的肖氏分析仪,1960年到现在没怎么变过 干燥腔,可以提高便携露点分析仪的反应速度,合格便携露点的标配在肖氏崛起的同时,一直在英国剑桥大学的卡文迪许实验室工作的湿度的安德鲁密析尔(Andrew Michell)另辟蹊径,绕开了氧化铝电容法传感器的专利屏障,通过烧制等工艺,研究出了厚薄膜法的陶瓷电容法露点分析仪。 这家伙一下子能够测量到+20到-100度的露点了,而且由于是陶瓷材质,相对来说耐高温性能更好,缺点是比起氧化铝来反应速度是龟速… … 密析尔公司从这个技术起家,后来推出了各种工业露点产品,后来更是被跨国巨头PST收购,和掌握高湿度测量的罗卓尼克等公司成为队友,组成了分析仪表行业的一大阵营。除了这俩英国露点分析的两个代表企业,像希仕代(Systech)、阿尔法(ALPHA)等等一大波公司也都在以氧化铝传感器为主,也有做硅传感器的马纳里可(Manalytical)等以小众传感器为核心的公司。除了英国之外,美国是当时露点分析仪发展蕞快的国家,其中冷镜法露点分析仪是他们的强项。在1965年的时候,有一家EG&E(现在是世界五百强珀金埃尔默PERKINELMER)旗下的小公司,美国的爱迪泰克公司发明了冷镜式露点仪,比起靠间接转换得到数据量的电容法,直接测量得出读数的冷镜法无疑更受欢迎。原理很简单啦,大家见过镜子上的露珠吧,冷镜法就是测镜子上露珠的一种方法。一个镜面,配上使用冷凝器(发明的时候和老式冰箱的压缩机差不多)后,被冷却至被测气体的露点温度。当温度降低到样气露点时,镜面会形成冷凝。一个由光电探测器组成的电光回路检测冷凝的形成。镜面反射光强度减少量,作为仪表控制电路的冷却功率的反馈输入,这样镜面就被控制在平衡状态中。蒸发速度与冷凝速度以相同的速率发生。此时温度计测量的镜面温度就等于被测气体的露点温度。 除了爱迪泰克,美国仪表圈里几个巨头比如热电(Thermo Fisher Scientific赛默飞世尔)、阿美泰克、GE(通用电气)、cosaxentaur也都相继开发了冷镜、电容法的相关产品,并且依托美国的整体工业体系实现了对其他国家的碾压,但是大公司有大公司的问题,下面讲几个例子。以cosaxentaur举例,这家以热值仪为主打产品(客户遍及美国各大天然气和石油公司),在1996年的时候,一批出身NASA、格鲁曼等知名科研单位的工程师(很多都是双硕士学位的人才)带动下,开发了自己的深特(xentaur)牌子的氧化铝露点传感器,比起肖氏来涂层更薄,反应更快。 深特搭配了cosaxentau强大的营销体系,和GE所属的巴纳(panametrics)在20世纪末成为美国市场蕞大的两家露点分析仪表公司。但是正如老对手panametrics被GE收购后就沦为三线品牌,后来更转入GE合并后的贝克休斯(Baker Hughes)之下一样,丧失了自主能力。在21世纪初,风光一时的 cosaxentau也被PSI集团收购,成为这个分析行业巨头底下的子公司,而深特作为一个小众品牌在整个集团体系内相当于囊尾的角色,多一个不多少一个不少,自然就造成包括全球售后资源的分配等等问题,进而导致了公司内部人才的流失。这些从深特出来人才,属于冷战末期美国培育出来的科技精英的一份子(打了这么多年怪怎么说也是一身金装了),手底下自然是有两把刷子的,他们成立的菲美特(phymetrix)公司反而摆脱了之前的限制,在原有传感器基础上推陈出新,造出了目前工业领域实用化阶段能够做到的蕞高精度的氧化铝传感器。他们的秘诀就是四个字,更薄,更密。 传感器优化后,分析仪本身的重量也就下来了,菲美特便携表的重量只有肖氏的三分之一左右(2.85KG),比较适合逐渐老龄化且有大量女性职工的中国工业。 所以说大公司有大公司的好,小公司有小公司的优势,特别是科技主导型企业,小公司往往更有冲劲,像专精冷镜露点的瑞士MBW,还有芬兰的维萨拉都可以说是分析仪器厂家里面的小巨人。冷镜讲过了,就不多讲MBW了,给大家说说芬兰,大家知道芬兰靠近北极芬兰人对温度这些攸关小命的指标可是异常关注,随着二战的结束,维萨拉从无线电探空仪做起,很快就点满了大气温度、湿度测量的科技点,发明创造了很多独门武器,在高湿领域吊打无数巨头,像在湿度分析方面,他们在1973就开发出了世界上第一个高分子聚脂薄膜Humicap。采用高分子薄膜被放置于两个导电电极之中的结构。传感器表面被多孔隙的上电极覆盖以防止被污染,且能暴露在冷凝状态中。下电极典型材料为玻璃和陶瓷。 这种传感器好处是测量-60度以上的露点温度快而且准,也比较皮实,在各行各业都有应用。缺点是-60度以下没法用。至于石英晶体震荡,光腔衰荡,五氧化二磷,光纤等等测量原理相对来说用量和适用性限制比较大,就不专门介绍了,毕竟本篇是简史,大家有个这几样蕞大的毛病是“贵”这个概念就行。 博泰克HYGROPHIL HCDT水烃露点分析仪 总之,到了20世纪头十年,国外工业的露点分析仪最能打大概是以下这几家:冷镜式露点仪:爱迪泰克、MBW、密析尔氧化铝电容法:肖氏、深特、菲美特、巴纳陶瓷电容法:密析尔硅电容法:马纳里可光腔衰荡:泰格(TIGER)、米寇(MECCO)、光能高分子薄膜:维萨拉光纤:博泰克五氧化二磷:DUMAT、CMC激光法:DF 国内露点分析仪发展及问题 上世纪五十年代的“156项重点工矿业基本建设项目”是现代中国工业体的骨架,为了配套这些大项目,国内建立了北分、南分、川仪、成都厂等国企分析仪器厂,并完成了一些简单的露点分析仪器的研制。而随着上世纪70年代,合成氨和大量石化、天然气项目的建成,湿度、露点分析仪器的重要性就逼着国内仪表人寻求国外的资源。 早在1974年。由第一机械工业部技术情报所出版,北京分析仪器研究所等单位牵头的《分析仪表》一文中,对欧美日苏等国的分析行业及顶尖分析仪器公司做了分析,并在文章末尾,用一页篇幅提到了湿度计及水份计。 当时国企能够自产热磁氧、热导分析仪等仪表(现在还靠这些产品吃饭… … ),但一些高精尖的仪表如不分光红外分析仪和激光分析仪等,自产缺乏时间、金钱和人才,只能走进口全套技术的路线(日本在1970年代也是这么做的,日本吸收后二次开发很强,像横河和岛津就是青出于蓝了。),并随之建立了北分-麦哈克等合资企业。 相比其他分析仪器,湿度和露点上的分析仪,国内和其他国家在1970/1980年代差别还不是很大。 1979年出版的《痕量水分仪》上提到的国内电解法水分测定仪:我国生产的电解法水分测定仪型号生产厂家USI-21USI-1WS-1WS-2HS74-1北京分析仪器厂成都分析仪器厂兰州化学工业自动化研究所旅顺元件厂沈阳热工仪表厂在1982年,由兵器工业部和中国计量科学研究院研发的数字型冷镜露点仪SH-81就定型了。指标还挺不错:测量范围:+20°C~-80°C露点温度; 精度:≤±1°C;准确度:±1°C(-30°C~-70°C露点温度);使用环境:0°C~+40°C、相对湿度≤30%;样气流量:400毫升/分(蕞大值不宜超过500毫升/分) 电源:交流220V±20V、50HZ;功耗小孩:WS-1型0WS-1型1露点仪高纯氢-分子筛-液氮冷冻-106.5-104.7——-103.0高纯瓶,氮-62.6-60.7——-63.7高纯瓶,氢-50.8-49.5——-49.0普通瓶,氮-28.2-29.8-29.3液氮冷冻纯氢与普氢混合气-74.4-72.3——-71.5高纯瓶,氢-50.8-49.3——高纯瓶,氩(68大气压)————-64.0——高纯瓶,氩(50大气压)————-68.0-69.2——普通瓶,氢——-36.7——-37.0但正如后来国产分析仪表都面临的问题一样,国内的露点分析仪器厂家面对的不仅仅是国外分析仪表厂家的竞争,而是一个工业体系的全方位碾压。 在低端市场,如-60°C以上领域,中国白城兵器实验中心人员写的《湿度测量体制历史和现状分析及建议》一文中就写到:“实验证明,氯化锂湿度传感器完全可以在低温条件下使用,以替代毛发湿度表。这就形成了新的湿度测量体制,0℃以上用电测通风干湿表,0℃以下用氯化锂湿度传感器。在总参气象局的支持下,长春仪器研究所利用这些电测温湿传感器研制成功了温湿遥测仪和机场自动观测系统并进行了设计定型试验,这2种自动观测的研究成功,使军队首先实现了地面气象观测的自动化和遥测化。后来的发展出人意料,芬兰的湿敏电容传感器逐步进入了中国气象局和军队的自动气象观测系统,原来形成的湿度测量体制被打破。” 国产直接出局,这就是维萨拉进入中国市场后迅速占领市场,80年代仪表市场进口品牌攻城略地的一个缩影。 像在天然气领域,华北石油管理局勘测设计院1986年时发表的文章,就指出:“… … 为确保上述要求,我们除在输气首站的轻油回收装置中严格控制脱水温度外,还在首都与门站设置了天然气水露点分析仪,在线连续检测外输天然气的露点。当天然气露点高于规定值时,仪器可自动报警,提醒操作人员及时调节有关参数。电容式水露点分析仪从英国肖氏公司引进… … ”。 可见1986年北京天然气管道就用肖氏了,从那时起国内能源行业进口仪表就占比巨大、上世纪80年代到90年代,大量的外资气体厂如AP、林德,石化如壳牌、美孚等进入国内,它们的工厂往往都是在国外选型,带来的仪表全部是进口品牌,根本没有国产仪表的空间。 利润丰厚的气体和石化领域做不了,国产做做低端也遇到了问题,问题,蕞突出的有四个:没人才,配不起鞍,良品率过低,简配过度。 很多厂子认为露点传感器没啥难度,道理书上都有,但是后来发现不行。首先国内仪表研发人员从根上就少,其次一个仪表研发人员起码要在行业里待十年左右才能独当一面,放到分析行业要求就更多了,流体、电路、机加、编程、工艺流程都要懂,要求极高。 剩下的少部分继续玩仪表的,也在21世纪中国的环保监测行业崛起后,转向红外分析和激光分析等赚钱的领域,只有屈指可数的院校、军工相关研究所和单位还有露点传感器的研发人才。 而添置设备的巨额资金,也是仪表厂商无法承受的,很少有厂商会购买冷镜露点仪、湿度发生器等设备。核心传感器需要的大量试错实验也打消了很多厂商的自研勇气。 同时自产传感器的良品率比较低,相比之下,国外品牌通过巨大的销售量(维萨拉的传感器是以万计的)抹平了制造中成本,而国内企业最大的几家湿度传感器制造商能有上千个销量已经不容易了。同时国外企业的积累经验多,品控比起国内好很多,起码很少发生货到现场一上电不能用的,售后成本比国内好很多。国内很多湿度传感器生产测试过了,现场一用就出问题,很容易导致口碑崩盘。 最后一个简配问题,实际上是国产仪表技术上落后,导致只有靠降低商业费用和产品质量、人工待遇和进口仪表竞争的通病,只不过露点分析仪器行业特别突出,加上很多用户不想掏钱,造成一直用低配仪表,没有各种补偿,更显得国内仪表不如进口的好了。 这四个问题直接导致了国产露点分析仪无法和进口同类产品竞争,尤其是像维萨拉、密析尔、GE等都在国内设立了露点传感器校准中心,缩短售后流程后就更是严重了。 当然,其实国产的露点分析仪事业也没到满盘皆输的地步。 首先,虽然自我造血能力差,但国内有着巨大市场(像国内气体行业大概是世界气体行业的百分之十几,要配很多很多露点分析仪),自然有懂行的介入,像光腔衰荡分析仪的领军人物,国家千人计划的特聘专家阎文斌博士就回国成立了内蒙古光能科技仪器有限公司,一下子让国内像光腔衰荡分析仪从无到有,直接进入世界*流水平。 第二,国内分析仪表毕竟有不弱的底子,除了欧美日外,基本处于第二梯度,靠必须用国产仪表的军工和航天等产业支持,这些年还是制造出了性能虽然和国外还是有差距,但相当一批可靠的仪表,(主要是冷镜分析仪,比如海军航空工程学院的YH98和约克仪器的DPT-8000)。随着市场的扩大和自身技术的进步,相信原本只见于军工科研单位的这些仪表会进入一般工业市场。 第三,借着国内大力发展环保监测行业的东风,聚光、雪迪龙、先河等公司崛起带动了整个分析仪器行业的人才流动、技术革新和资金积累(。直观体现在湿度和露点分析仪上,就是终于有企业肯砸真金白银弄个CNAS实验室(南京埃森、约克仪器成都分公司)了,起码能够保证自己校准自己的传感器,不像其他国内同行要是传感器坏了一般只能靠经验判断,弄不好就只能弄不明白了。 南京埃森实验室图,转载于南京埃森官网
  • 水质与水质分析仪器——在线水质分析仪器篇
    p class=" F24 Fw L40 G2"    a href=" http://www.instrument.com.cn/news/20171220/236150.shtml" target=" _blank" title=" " style=" font-size: 16px text-decoration: underline " span style=" font-size: 16px " 水质与水质分析仪器之水质指标篇 /span /a /p p   上回讲到了水质指标,现在来说说获取水质指标数据的工具:水质分析仪器。 /p p   目前,有三种形式的水质分析仪器,分别是:实验室分析仪器、便携式分析仪器以及在线水质分析仪器 /p p   在线水质分析仪器,出现的时间最晚,但是成长迅速,特别是最近几年,备受关注,曝光率远超其他两种,成了炙手可热的网红-传说中的“后发优势”? /p p   一起来看看:最近,在电视、报纸、网络、微博、微信等传统和非传统媒体上,凡是涉及到环境保护和水安全的场合,“自动监测”、“在线监测”这类字眼几乎都会现身。前段时间环保部召开关于国家地表水环境质量监测的会议,也明确提出来了“要加快推进水质自动站建设。逐步建立起以自动监测为主,手动监测为辅的监测模式?”(据说,这次会议的成果之一就是在2018年,政府会投资在全国范围内建设1200个地表水水质自动监测站,惊不惊喜?) /p p   即将在2018年1月1日正式实施的“中华人民共和国环境保护税法”,在第十条的条文中更是明确规定: /p p    i “应税大气污染物、水污染物、固体废物的排放量和噪声的分贝数,按照下列方法和顺序计算: /i /p p i   (一) 纳税人安装使用符合国家规定和监测规范的污染物自动监测设备的,按照污染物自动监测数据计算 /i /p p i   (二) 纳税人未安装使用污染物自动监测设备的,按照监测机构出具的符合国家有关规定和监测规范的监测数据计算 ” /i /p p   解释一下:目前中国水污染物的自动监测设备分为流量监测设备和浓度监测设备两种(浓度与流量的乘积就是污染物总量),浓度监测设备就是通常所说的在线水质分析仪器。 /p p   更重要的是:根据这部法律,环境税应税污染物排放量数据的取得,首先采用自动监测设备的数据,其次才是“监测机构出具的数据”-目前监测机构采用的分析仪器多是实验室或者少数便携式分析仪器(针对必须在现场测试的个别指标)。 /p p   可以说,这部环境税法正式以法律条文的形式确立了在线分析仪器的地位。 /p p   那么,这么“高端大气上档次”的在线水质分析仪器到底是何方神圣?为什么这样受追捧呢? /p p   权威的定义是:按照国际标准化组织(ISO)代号为ISO15839《水质-在线传感器/分析设备的规范及性能检验》标准中的定义:在线分析传感器/设备(on-linesensor/analyzingequipment) ,是一种自动测量设备,可以连续(或以给定频率)输出与溶液中测量到的一种或多种被测物的数值成比例的信号。 /p p   听起来很高深的样子(权威总是这样的?),有没有通俗点的说法呢? /p p   有问题,找百度。 /p p   万万没想到,这一次度娘居然让我失望了,寻了半天,没找到一个比较令人信服的说法。 /p p   “求之不得,辗转反侧”。想来想去,似乎自己十年前在2007年“第二届在线分析仪器应用与发展国际论坛”大会发言时的非权威说法还比较容易理解: /p p   “在线水质分析仪器是一类专门的自动化在线分析仪表,仪器通过实时、现场操作,实现从水样采集到(水质指标)数据输出的快速分析 在线水质分析仪器一般具有自动诊断、自动校准、自动清洗、故障报警等功能,在保证分析结果准确度的同时,可以实现无人值守自动运行。” /p p   结合权威和非权威的说法,可以发现在线水质分析仪器最重要的特征有三个:自动、连续、实时 /p p   手段是为目的服务的。作为获取水质指标数据的工具,对照上回讲到的获取水质指标的四种目的: span style=" text-decoration: underline " 了解杂质浓度 预测水质变化 控制和优化水处理工艺 评估水质安全 以及六大类水质指标:物理指标、成分指标、评估性综合指标、水质转化潜能指标、工艺指标、替代指标 /span 我们来看看作为一种新技术出现的在线水质分析仪器,当年最先的应用突破点选择了哪里? /p p   毋容置疑, 在“控制和优化水处理工艺”方面,凭借“实时、连续”的特点,在线水质分析仪器有着不可替代的作用。首先实现在线测量的是pH、浊度、溶解氧、ORP等重要的工艺指标 遇到有些工艺指标分析方法复杂或者测量周期长,不能满足流程工业自动控制要求的挑战,就轮到了替代指标的闪亮登场。 /p p   (现在很难考证第一台在线水质分析仪器具体出现在哪个年代、哪种场合了,个人猜测,第一台很可能是在线Ph计,用于酸碱调节的工艺控制) /p p   从全球范围来看,目前在线水质分析仪器应用最多的细分领域还是水处理工艺过程控制。 /p p   在线水质分析仪器“自动、连续、实时”的特点,,除了应用于控制和优化水处理工艺过程,在了解特定污染物浓度和评估水质安全方面,相对于实验室和便携式分析仪器,也有着很大的优势。 /p p   自动化对于减少分析人员人力劳动的好处不言自明,更重要的是,由于仪器分析过程不用人工干预,人为误差也减少了。(这些年中国政府和环境管理部门一直都在努力消除各种人为因素对污染物排放数据的干扰(参见《环境监测数据弄虚作假行为判定及处理办法》等法规文件,以及环境数据造假入刑的各种新闻)。中国目前是全球采用在线水质分析仪器对污水排放进行自动监测最为普遍的市场,在线水质分析仪器又将成为环境保护税法规定的污染物(主要是氨氮、重金属、总磷/总氮等成分指标和COD等评估性综合指标)排放量计税工具之一, /p p   估计很大一个原因就有作为自动化仪表的在线水质分析仪器在分析过程中无需人工干预这个特点) /p p   同时,“连续、实时”的特点也使得在线水质分析仪器不仅可以连续提供水质指标的即时数据,还常常作为报警设备,水质指标一旦超过某个给定的安全值,仪器就会输出报警信号(在评估水质安全方面,实时报警的作用是非常重要的)。 /p p   优点还不止于此,再啰嗦两句关于操作人员健康安全的好处: /p p   有些水样,比如含有较多有毒挥发性化学物质,人工分析时可能危害到分析人员的身体健康 又有些工作场所,在生产装置运行时,分析人员无法进入现场采取水样。最极端的例子是:在核电厂的一回路,由于较强的辐射,即使是穿戴有重型防护设备的操作人员,也只能短暂停留 但是核电厂运行过程中有些重要的水质指标数据(如溶解氧、溶解氢、电导率等)又必须及时获取。 /p p   这时,作为自动化设备的在线水质分析仪器的优势就更能体现出来了。 /p p   不过,虽然有着这样多的优点,无论从技术进步还是市场发展来看,在线水质分析仪器还是和其他任何新技术的发展历程一样,并不是一帆风顺的。 /p p   在初期,受制于相对过低的水资源费、水价以及废水排放需要支付的费用,当时在线分析仪器的投资和运行成本都比较高 而且那时在线水质分析仪器的稳定性、可靠性等还不一定能完全满足实际工作的要求 可以实现在线分析的水质指标也不是很多。 /p p   这两种因素造成了当时水工业行业的运行管理者和水处理工程师对采用在线水质分析仪器持有一种谨慎的态度,从而严重制约了在线水质分析仪器的发展和应用。(1973年,在英国伦敦召开的第一届水处理行业ICA(Instrumentation(仪表)、Control(控制)、Automation(自动化))专家会议上,当时与会专家达成的第一个共识就是:仪器数量不足是自动控制的主要障碍。大家认为根据当时仪器的发展程度,仅有浊度、溶解氧和电导率三种指标的测量较为可靠)。 /p p   “天生我才必有用”。随着人们对水质安全的重视、环保法规的更加严格,水资源费的不断上升,特别是在线水质分析技术和计算机信息技术的发展,在线水质分析仪器逐渐表现出成本性能优势(举例:相对于最初的模拟电路,数字电路技术在水质分析仪器中的采用,使得仪器的可靠性有了很大的提升,仪器设计和批量生产的成本得以大幅下降),在水环境监测、水处理工艺过程过程控制、饮用水水质安全预警等诸多领域都得到越来越广泛的应用,也迅速在废水污染物排放的浓度监测与超标报警领域得到了应用。 /p p   前面谈了市场和应用,让我们回到在线水质分析仪器,扒一扒这种技术自身的发展与面临的挑战: /p p   根据前文ISO标准的定义,有两种形式的在线水质分析仪器:在线分析传感器和比较复杂的自动化分析设备或者装置。 /p p   先来说说 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 在线水质分析传感器 /strong /span : /p p   国家标准GB/T7665《传感器通用术语》对传感器的定义是:“能感受规定的被测量件并按照一定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。在线水质分析传感器通常结构比较简单,通过直接和被测水样接触获得水质指标的数据。 /p p   在线分析传感器,最初可以测量的水质指标,主要是一些简单的物理指标和成分指标,如电导率、Ph、ORP、溶解氧等 接着是浊度、悬浮物浓度等光学原理的传感器 后来,出现了UV254等替代性指标的传感器 最近几年,随着仪器计算能力的提高、新材料的应用,离子选择电极法(测量污水中的氨氮、硝氮等重要工艺指标)、紫外荧光(测量水中油等)以及全光谱扫描原理(传感器一次可间接测量COD、BOD、TOC等多种有机物指标、浊度、硝氮、亚硝氮等多种水质指标)的传感器开始大量应用。 /p p   在线水质分析传感器在实际使用中主要面临两个方面的挑战: /p p   传感器直接同水样接触,缺少了实验室人工分析时样品预处理及去除样品中干扰物质的过程,水质不同的水(含油、硫化物、重金属、悬浮物、高盐度、腐蚀性气体等各种杂质),对传感器材质和结构的要求也是千差万别的,在仪器设计制造时必须充分考虑这些因素,才能保证获取准确的测量数据和保证仪器长时间的正常工作,所有这些,都会增加仪器的成本。 /p p   其次,由于传感器长时间同各种水质情况的水接触,仪器需要一定的维护量,特别是应用于各种工业废水等水质条件恶劣的样品时,仪器需要的维护量和维护费用会比较高。 /p p   个人看法:随着新的分析原理、方法的出现和应用,以及各种新材料的采用(几年前荧光化学法在溶解氧分析仪的应用就是非常好的一个例子),传感器对复杂水质的适应性会得到提高 同时,物联网技术的应用,可以对传感器自身寿命及运行状态进行远程实时监测、管理以提高维护效率、降低维护成本。 /p p   还有,根据所检测水样的不同水质情况,进行差异化设计、制造也是一个有效的办法 比如:饮用水和海水、工业废水,即使是测量同一个水质指标,也选用不同材质、结构和制造工艺来生产传感器,以满足不同水质条件的要求。 /p p   更重要的是,和所有电子产品一样,传感器的成本必然会随着物联网时代大规模的应用出现超出想象力的下降。这时,免维护的一次性在线水质传感器将不再只是梦想。 /p p   接下来看看比较复杂的 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 水质自动化分析设备或者装置 /strong /span : /p p   许多水质指标数据的获得,都需要有一整套的装置来自动实现原来实验室人工分析的流程,比如:过滤、加热、加显色剂、混合、测量等等 另外,为了保证长时间连续运行的准确度,还需要定时对仪器进行校准(当然,也是自动的),以及定期的人工维护。当下,在中国,可能在线COD分析仪是这种仪器中名气最大的一款。 /p p   这一类在线水质分析仪器结构复杂,多用于成分指标(TOC、SiO2、总磷、总氮、重金属等)和评估性综合指标(COD、碱度、硬度、生物毒性等)。这类仪器的发展也非常迅速,最近,市场出现了三维荧光原理的仪器,可以间接测量水中油、BOD、CDOM等等一系列的水质指标 流式细胞原理的在线水质分析仪也开始被用于连续监测饮用水中的细菌总数以及水源地、海水中的藻类分类及计数 还有包括X射线荧光、激光诱导击穿光谱(LIBS)等新原理的仪器,也开始在水中重金属的在线监测方面崭露头角。 /p p   一般来说,这类仪器的成本和价格要高于在线分析传感器(还记得以前做销售,向客户推荐在线COD分析仪时,客户说的话:买你这么小一台仪器,我一辆“帕萨特”就没有了)。 /p p    strong 发展到今天,先进的在线水质分析仪器早已是“硬件+材料+软件+算法”四位一体的强大组合了。 /strong /p p   和传感器一样,这类仪器的成本问题也将会随着大规模的应用得到降低 而维护问题也可以通过设计的优化、新材料以及耐用元器件的采用得到改进,特别是,工业物联网技术的进步,可以实现这种精密设备的远程管理和诊断,通过有针对性的预维护等手段降低维护量及维护费用。 /p p   同样,再来说说面临的挑战: /p p   今天的中国市场,大量的在线水质分析仪器被用于企业废水污染物排放自动监测,明年还将成为环境税的计税工具。这类在线水质分析仪器在实际应用中面临的主要挑战是数据的可靠性和准确度问题,造成问题的主要原因是: /p p   在线水质分析仪器采用的测量原理和测量方法和实验室标准分析方法不太可能完全一致,存在方法误差 表现出来的现象是:仪器可以准确测量标准溶液(常常是单一化合物的水溶液)的浓度 但是对于实际水样,衡量是否准确的标准是和实验室人工方法的测量值比对,除了方法误差,还有可能存在人为误差的影响。 /p p   以COD(化学需氧量)为例,COD本来是一个条件参数,其定义是:在一定的条件下,水中的各种有机物质与外加的强氧化剂(如K2Cr2O7、KMnO4等)作用时所消耗的氧量 按照HJ828-2017《水质化学需氧量的测定重铬酸钾法》(标准取代了国标GB11914-1989),标准的测量条件是:“水样加入试剂后,保持微沸2小时”等等 采用在线COD分析仪器,测量条件很难完全和标准要求的条件一致,这样,就有可能影响COD这个条件参数的在线分析仪器的准确度。 /p p   其次,对样品预处理的方法与流程和实验室标准方法不一致:受仪器连续运行及安装环境等一系列条件的限制,在线分析仪器采用的样品预处理系统很可能和相应水质参数对应的标准分析方法要求的预处理条件不一致,这样,也有可能对最终的测试结果带来影响。 /p p   针对这些问题,环境管理部门的技术人员开展了大量的“在线水质分析仪器适用性”研究和比对测试工作,并根据不同水质指标,制定了有十分严格而有针对性的比对测试流程和规范,希望可以找到一个好的解决办法。 /p p   需要说明的是:不是所有的在线分析仪器都需要面临如此严格的测量准确度要求。不同的使用目的,对仪器性能的要求也不尽相同。 /p p   根据应用目的的不同,在线水质分析仪器又可以分为监测型和过程型两类,监测型分析仪器用于单纯的水质监测,以测量成分指标和评估性综合指标为主,用来判断水质是否达到法规的要求,以及环境水质(地表水,地下水)和饮用水水质的报警和预警性监测,不参与水处理工艺过程控制 这类仪器对测量数据的准确度(精度、误差)要求较高,数据可以作为有关部门进行执法管理的依据 /p p   过程型分析仪器主要用于水处理工艺过程监测,以测量工艺指标、替代指标为主,所测量的水质指标参与过程控制,以优化水处理工艺,提升水处理效率,实现水处理过程节能降耗 过程型仪器对仪器的可靠性和稳定性(具体的仪器指标是漂移和线性度、重复性)要求较高,要求仪器能够可靠地反应水质变化的趋势,以便为水处理过程控制提供依据。 /p p   除开法规执行带来的挑战,更大的挑战来自公众的需求:“人民群众日益增长的美好生活需要” /p p   一般公众的想法是:既然有了在线水质分析仪器这种先进、“高大上”的自动化设备,特别是有了生物毒性分析仪这类评价性综合指标的分析仪器,了解我们身边的水质状况,回答诸如饮用水是否安全(能直接饮用)?工厂排出的废水是否对环境无害?门外那条小河、还有游泳池是否适合孩子们去玩耍?等等,应该是分分钟的事儿,再容易不过了吧? /p p   “理想是丰满的,而现实是骨感的” /p p   能实时回答这些问题场景也许会发生在不太久的将来,但是在现实的今天,许多都还做不到。 /p p   上面这些问题通通都涉及到了人们了解水质指标的终极目标-“评估水质安全”,非常复杂,复杂问题的讨论总是需要太多时间,这次留下悬念,如果有缘,这个问题我们下次再聊。 /p p style=" text-align: right " strong (供稿:重庆昕晟环保科技有限公司& nbsp 总经理程立) /strong /p
  • 在线水质分析仪器—技术、应用与市场(一)
    p    span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 1、前言 /strong /span /p p   在线水质分析仪器是一类专门的自动化在线分析仪表,仪器通过实时、现场操作,可在无需人工操作的情况下实现从水样采集到数据输出的快速分析 许多结构复杂的在线水质分析仪器已经具有了自动诊断、自动校准、自动清洗、故障报警等功能,以保证分析结果可靠性和仪器的长时间无故障运行。 /p p   目前有两种不同结构和形式的在线水质分析仪器:“在线分析传感器和比较复杂的自动化分析设备或者装置”。按照国际标准化组织(ISO)代号ISO15839《水质-在线传感器/分析设备的规范及性能检验》标准的定义:“在线分析传感器/设备(on-line sensor/analyzing equipment) ,是一种自动测量设备,可以连续(或以给定频率)输出与溶液中测量到的一种或多种被测物的数值成比例的信号。” /p p   随着全球范围内对环境保护、水资源可持续利用以及水安全的日益重视,为满足世界各国日趋严格的环保法规要求和不断发展的水处理工业市场的需求,作为获取水质信息的源头技术,在线水质分析仪器及其应用技术得到了巨大的发展机会。同时,计算机科学、分析化学、材料科学等相关科学技术的进步,也为在线水质分析仪器技术的发展提供了可靠的技术支撑。国际水协会(IWA)的前身国际水污染研究协会(IAWPR)自1973年就开始了组织主题为ICA(Instrumentation-仪表,Control-控制and Automation-自动化)的专题会议,专门推广和研究水处理领域的在线水质分析仪器及过程控制的应用。近来,世界卫生组织(WHO)也在其发布的《再生水饮用回用:安全饮用水生产指南》中指出需要在再生水饮用回用系统全流程的关键控制点实施运行监测,并建议尽量采用在线监测仪器进行数据实时监测和记录。在技术进步和法规的推动下,越来越多的在线水质分析仪器被应用到环境监测、废水排放监测,以及各种水处理工艺的过程控制系统中了。 /p p   在中国,伴随着改革开放40年经济高速发展的城镇化与工业化进程,无论是在城镇化过程中大量的自来水水厂和污水处理厂建设,还是工业化进程中各种火力发电厂、石油化工厂、大型冶金企业、食品酿造厂等高耗水工业企业的兴建,都给予了在线水质分析仪器巨大的市场空间,在此基础上,中国的在线水质分析仪器行业获得了空前的成长机会,中国的在线水质分析仪器技术有了显著的发展和长足的进步,在线水质分析仪器的可靠性得到了市场和权威机构的广泛认可。 /p p   随着政府和公众对水环境保护和饮用水安全的高度重视,以及政府逐年增加的巨额环保资金,特别是在具有中国特色的“自动监测为主,手动监测为辅的监测模式”的环境监测技术路线的框架下,中国已经逐渐发展成为了在线水质分析仪器全球最大的地表水水质自动监测和废水污染源排放自动监测领域的单一市场。 /p p   中国环境保护部门于2001年6月4号发布并同日实施了HBC 6-2001《环保产品认定技术要求 化学需氧量(CODCr)水质在线自动监测仪》行业标准,这是中国第一部用于废水污染源排放自动监测的在线水质分析仪器标准,在接下来的几年中,各个相关政府部门还陆续发布了多部在线水质分析仪器的国家和行业标准。标准的发布实施,加上在线水质分析仪器在实际水质监测中的成功应用,有力地推动了中国水质在线分析仪器市场的发展和技术的进步。 /p p   随着中国环境保护事业和环保市场的持续发展,国务院办公厅于2015年7月印发了《生态环境监测网络建设方案》,提出例如“到2020年,全国生态环境监测网络基本实现环境质量、重点污染源、生态状况监测全覆盖,各级各类监测数据系统互联共享,监测预报预警、信息化能力和保障水平明显提升,监测与监管协同联动,初步建成陆海统筹、天地一体、上下协同、信息共享的生态环境监测网络,使生态环境监测能力与生态文明建设要求相适应。”的目标,方案还要求“完善重点排污单位污染排放自动监测与异常报警机制,提高污染物超标排放、在线监测设备运行和重要核设施流出物异常等信息追踪、捕获与报警能力以及企业排污状况智能化监控水平”。在2018年1月1日正式实施的“中华人民共和国环境保护税法”第十条中还明确规定了应税污染物的计算方法,“纳税人安装使用符合国家规定和监测规范的污染物自动监测设备的,按照污染物自动监测数据计算”,通过法律条文的形式进一步确定了在线分析仪器的地位。 /p p    span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 2、在线水质分析仪器的检测技术简介 /strong /span /p p    strong 2.1在线水质分析仪器的技术发展 /strong /p p   一直以来,在线水质分析仪器技术都是沿着在线分析仪器研发制造技术和在线水质分析仪器应用技术两个方面同时发展的。 /p p   根据ISO标准的定义,有两种形式的在线水质分析仪器:在线分析传感器和比较复杂的自动化分析设备或者装置。 /p p   第一代的在线水质分析仪器常常是以在线分析传感器+显示控制器的形式出现的,仪器通常结构都比较简单,通过传感器直接和被测水样接触获得水质指标的数据。最初可以测量的水质指标,主要是一些简单的物理指标和成分指标,如水温、电导率、PH、ORP、溶解氧等 接着是浊度、悬浮物浓度等光学原理的传感器 随着电化学分析技术的发展,氟离子、铵离子、硝酸盐等多种离子选择电极法原理的在线水质分析传感器也开始进入市场。由于传感器和水样直接接触,无法像实验室人工分析时进行样品预处理及去除样品中干扰物质,在面对水质复杂的水样(高温、高压、含油、硫化物、重金属、悬浮物、高盐度、腐蚀性气体等各种杂质)时的适用性受到很大局限,最初的测量对象主要是地表水、饮用水、市政污水以及工业纯水等水质情况较为简单的水体。 /p p   为了解决传感器测量复杂水样的适用性问题,也为了实现一些实验室人工分析方法步骤比较繁琐或者测试条件要求较高的水质参数的自动分析,随着自动控制技术的采用,结构比较复杂的在线水质分析仪器-水质自动化分析设备或装置开始出现:仪器通过控制一整套的设备或装置的自动运行来完成以前实验室人工分析的步骤,比如:过滤、加热、加显色剂、混合、测量等等 另外,为了保证长时间连续运行的准确度,还需要定时对仪器进行自动校准,以及定期的人工维护。这一类在线水质分析仪器结构复杂,多用于水质成分指标(TOC、SiO2、总磷、总氮、重金属等)和评估性水质综合指标(COD、碱度、硬度、生物毒性等)。 /p p   随着现代科学技术的发展,特别是分析化学、材料科学、电子科学以及包括计算机技术和通讯技术、自动控制技术在内的系统工程成套自动化技术的发展, 再加上水质科学自身的发展与进步,从以下介绍的多个维度共同推动了在线水质分析仪器技术的发展。 /p p   首先,在测量原理方面,除了传统的电化学、光学、光电比色法原理,激光诱导击穿光谱、混合多光谱分析、X射线荧光分析、三维荧光光谱、生物技术等各种新的测量原理被应用到了在线水质分析仪器 同时,流动注射分析技术的发展和应用,使得仪器分析时间大大缩短,增强了在线分析技术实时性的优点。 /p p   其次,水质科学的发展,提出了“替代参数”的概念,为在线水质分析仪器的开发和应用开拓了新的空间。水质替代参数是指一类特定的水质参数,可以综合反映水体的某一类别的水污染情况或水处理过程中某些不能实现在线监测而且实验室分析也非常繁琐水质参数的变化。目前,对饮用水水质安全来讲,反应有机物总量及某些特定成分变化的综合性指标UV254是目前非常重要的水质替代参数,可以通过UV254的实时测量,获得和水中有机物污染相关的其他参数(如,COD、BOD、TOC等)的信息。由于能实时反映水质的变化,测量“替代参数”的在线水质分析仪器在水处理工艺过程控制中有着非常重要的价值。目前其他重要的在线水质替代参数分析仪器还有:浊度、颗粒物、SDI(污染指数)等。 /p p   第三,随着材料科学的发展,在线水质分析仪器传感器的环境适应性也得到了很大提高,表现为:高温材料的采用,使得传感器的最高工作温度范围不断提高 传感器材质采用惰性的材料,可以耐受水中硫化氢、硫化物、高盐、重金属、油污染的探头,可以耐受高强度核辐射的溶解氧和溶解氢探头应用于核电厂 采用钛合金材料,可长时间应用于海洋监测的传感器等等。 /p p   另外,和所有仪器产品一样,在线水质分析仪器中执行数据处理与通讯功能的硬件与软件都采用了电子工业的最新技术。相对于最初的模拟电路,由于数字电路设计要比模拟电路相对简单、自动化程度高,对设计人员的经验水平要求也稍低,数字电路技术的采用和普及,使得仪器设计和批量生产的成本得以大幅下降,仪器的可靠性有了很大的提升。 /p p   目前的在线水质分析仪器的控制器普遍具有了自动运算、统计、图形显示、趋势分析等数据处理功能 同时,仪器一般具有自动诊断、故障报警功能,方便仪器运行及维护人员及时发现和解决仪器的问题 仪器生产商采用通用控制器也已经成为共识,同一种型号的控制器可以同数十种传感器连接,由此给仪器生产企业和使用者两方面都带来了好处:仪器制造厂家可以实现控制器的大批量生产,取得规模效益 同时通用控制器降低了仪器技术服务的复杂程度,也降低了仪器生产厂家的服务成本 带给在线分析仪器使用者的好处也是显而易见的:在保证水处理生产正常运行的同时,可以减少水质分析仪器零备件的库存压力 通用控制器也让操作者减少了学习的时间,可以更快更熟练的掌握仪器的使用及维护,提高生产效率 同时,新型的数字化传感器可以被通用控制器自动识别,具有“即插即用”功能,极大的减轻了安装维护人员的劳动强度。在通讯及数据传输方面,RS232、RS485以及Profibus、Modbus等现场总线技术和TCP/IP等网络协议得到了普遍应用,为实现水质监测数据的实时传输及水处理过程的自动控制提供了支持。 /p p   最后,标准化进一步支持了在线水质分析仪器技术和行业的发展。国际标准化组织(ISO)在2003年制定的代号为ISO15839-2003的标准《水质在线传感器/分析设备-水质规范和性能测试》,定义了在线水质分析仪器的性能特征,建立了评估及测定性能特征参数的测试程序,这个通用性标准给在线水质分析仪器的研发、生产及验收提供了依据。进入21世纪以来的十多年中, 中国也发布了大量有关在线水质分析仪器的国家标准和一系列的行业标准。这些标准的发布与实施,为在线水质分析仪器的应用与发展提供了技术上的可靠保证。 /p p    strong 2.2 水质在线分析仪器的主要检测技术 /strong /p p   作为一种专用于水质分析的特定仪器分析技术,和其他仪器分析技术一样,水质在线分析仪器检测技术的理论基础也是根据水中待测物质的物理化学或者生物化学性质来测定物质的组成及相对含量。根据测定的方法原理不同,主要可以分为电化学分析、光学分析、色谱分析、其他分析方法等4大类。 /p p   电化学分析法(electroanalytical chemistry,也称电分析化学法),是建立在物质在溶液中电化学性质基础上的一类分析方法,它是仪器分析方法中的一个重要分支。电化学分析测量系统是一个由电解质溶液和电极构成的化学电池,通过测量电池的电位、电流、电导等物理量,实现对待测物质的分析。根据测定电化学参数的不同,电化学分析法又分为电位分析法、库仑分析法、伏安分析法(包括极谱分析法)、电导分析法等。 /p p   电化学分析法原理的在线水质分析仪器,是出现最早和应用最普遍的一类在线水质分析仪器。其中,既有较为简单的传感器形式的各种Ph/ORP(氧化还原电位)分析仪、电导率分析仪(目前在工业过程分析中应用十分普遍的酸碱盐浓度计,也都大多是采用电导检测原理的在线分析仪器)、极谱法溶解氧分析仪、基于离子选择电极法的氨氮、氯离子、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮分析仪 也有结构比较复杂的自动化分析设备,如基于伏安分析法的各种重金属分析仪,采用电位滴定原理的COD分析仪,高锰酸盐指数分析仪,采用电导分析法的纯水TOC(总有机碳)分析仪等。 /p p   光学分析法(optical analysis),是以物质发射或吸收电磁辐射以及物质与电磁辐射相互作用(发光、吸收、散射、光电子发射等)来对待测样品进行分析的方法。可以分为光谱法和非光谱法两大类。非光谱分析法,是基于物质引起辐射的方向或物理性质的改变,检测被测物质的某种物理光学性质,进行定量、定性分析的方法,非光谱分析法不考虑物质内部能量的变化,包括了折射法、散射光法等。光谱分析法,是以光辐射能与物质组成和结构之间的内在联系或者以光谱或波谱的测量为基础,利用物质的光谱特征,进行定性、定量及结构分析的方法。按物质能级跃迁的方式,光谱分析法又分为三种基本类型:发光光谱法(包括分子荧光分析法、X射线荧光分析法等)、吸收光谱法(包括紫外可见分光光度法、红外分光光度法等)以及散射光谱法(如最近比较热门的拉曼散射光谱法)。 /p p   在线浊度分析仪是目前非光谱分析法在水质在线分析技术最有价值的应用。浊度是水质净化处理最重要的关键性工艺参数,它既可反应水中悬浮物的浓度,同时又是人的感官对水质最直接的评价,全球各国包括世界卫生组织的饮用水标准都把浊度作为了一个必测的指标。浊度的测量原理是利用光的散射原理,当光束接触到水中的悬浮物颗粒表面时,将会散射和吸收通过水样的光线,散射光与入射光成90度直角时,散射光强度与浊度的大小成线性关系,通过检测器测量散射光强度,同标准比较,就能获得水样的浊度值。目前市场上已经有了数十种不同结构、不同量程、不同测试精度、不同安装方式的在线浊度分析仪器产品,可以满足从洁净度极高的膜过滤水到高污染、高悬浮物水样浊度的实时监测。 /p p   目前,采用光谱分析法原理的水质在线分析仪器是能够测量水质参数最多的一类仪器,这其中,既有采用经典比色法原理的总磷分析仪、总氮分析仪、氨氮分析仪、SO2分析仪、六价铬、铜等重金属分析仪 也有X射线荧光分析法原理的铅、砷分析仪 还有紫外荧光原理的水中油(多环芳烃)分析仪等。最近,随着化学计量学和光谱学的发展,采用全光谱扫描方法,可一次分析十多种水质参数的多参数在线水质分析仪也得到越来越多的应用。 /p p   另外,随着流动注射分析技术的出现和大量应用,也为提高“结构比较复杂的自动化分析设备或者装置”这类在线水质分析仪器的分析速度,实现仪器快速自动完成水样采集、处理,试剂混合,乃至最终检测提供了支撑。流动注射分析(Flow Injection Analysis,缩写FIA),是一种“非平衡态”化学分析技术,1974年由丹麦化学家鲁齐卡(Ruzicka J)和汉森(Hansen E H)提出的一种创新的连续流动分析技术。这种技术是把一定体积的试样溶液注入到一个连续流动的、无空气间隔的试剂溶液(或水)载流中,被注入的试样溶液在反应管中形成一个反应单元,并与载流中的试剂混合、反应后,再进入到流通检测器进行测定分析及记录。整个分析过程中试样溶液都在严格控制的条件下在试剂载流中分散,因此,只要待测水样的注射方法,在管道中存留时间、温度和分散过程等条件相同,不要求反应达到平衡状态就可以按照比较的方法,通过标准溶液所绘制的工作曲线测出试样溶液中被测物质的浓度。 /p p   流动注射分析技术的应用,极大的提高了水样分析速度。特别是随着由具有良好耐腐蚀性能的聚乙烯、聚四氟乙烯等材料制成的微型管道系统的出现,仪器对样品以及分析试剂的耐受性大大提高,扩展了仪器对分析方法的适应性,增加了可实现自动分析的水质参数,采用流动注射技术的仪器小型化也成为现实。由于流动注射分析技术具有可以把吸光分析法、荧光分析法、比浊法和离子选择电极分析法等诸多分析方法的流程实现在管道中完成、需要的试剂量小、易于自动连续分析的优点,在水质在线分析仪器领域得到了非常普遍的应用,几乎被所有非传感器形式的在线水质分析仪器所采用。 /p p   最近以来,为满足对水中多种微量成分的实时监测,色谱原理的在线水质分析仪器开始出现,在线离子色谱监测系统监测水中高氯酸盐和氯酸盐、在线气相色谱仪监测水中VOCs(挥发性有机物)的都取得了成功的应用。 /p p   其他原理的在线水质分析仪器中,生物技术原理的产品占据了很大的份额,其中,发光细菌法生物毒性监测仪、微生物燃料电池监测生化需氧量和毒性,核酸酶重金属特异性反应监测重金属,酶底物法监测大肠杆菌、ALP(碱性磷酸酶)法监测细菌总数等原理和方法的在线水质分析仪器最近几年都开始得到市场的认可。 /p p    strong 2.3 国内外水质在线检测的技术差距 /strong /p p   在中国,由于水质在线分析仪器的主要市场,包括工业水处理过程监测与控制、市政自来水与污水处理、环境自动监测等同欧美和日本等主要发达国家相比,起步都较晚,同时也因为支撑水质在线分析仪器研发制造的电子技术、自动控制、软件等基础技术和精密制造产业在中国也主要是改革开放以后的短短几十年里才开始发展起来的,两方面的原因造成了中国水质在线分析仪器以及检测技术发展的差距。 /p p   和其他分析仪器产品一样,可靠性是国内外在线水质分析仪器最大的差距,专门人才的缺乏造成的设计理念和流程的落后、关键元器件的稳定性和供应不足以及在线水质分析仪器行业的制造水平、质量管理水平的差异都是造成可靠性差距的原因。 /p p   水质在线检测技术同国内外差距的另外一点是分析原理创新,同发达国家同行不断应用的新分析原理、新材料、新算法等新技术相比,目前中国水质在线检测仪器主要原理还是以传统的电化学、比色法为主,仪器对水质变化的适应性还不能完全满足目前水处理工业过程控制的要求。 /p p   在绿色分析的认知和应用上,国内外水质在线分析技术也存在一定的差距,绿色分析要求是在分析过程减少多环境的影响,避免(或大幅度减少)使用化学试剂,减少气体、液体和固体废物的产生,避免使用剧毒(包括生态毒性)的试剂 减少样品分析的所需的人力和能耗。目前国内在线水质分析仪器,特别是结构比较复杂的监测型在线水质分析仪器,在试剂使用量、废液产生量以及有毒试剂的使用和能耗方面,同国外先进仪器还有一定的差距。 /p p   最近十多年以来,在“自动监测为主,手动监测为辅的监测模式”的环境监测技术路线的大力推动下,中国监测型水质在线分析仪器技术有了长足的进步和发展。从2002年至今,几乎每年都有上万台/套的在线水质分析仪器及系统实现了安装调试和实际运行。仪器大量的研发制造和实际应用,为行业技术进步提供和积累了宝贵的经验。与此同时,中国发布了数十项在线水质分析仪器及系统的国家标准、行业标准,这些标准的发布和实施,对在线水质分析仪器在中国市场的应用和发展起到了极大的推动作用,有力的支持了中国监测型在线水质分析仪器研发制造技术的发展,多种适应不同水质条件水样的应用技术也得以开发。中国监测型在线水质分析仪器已经有了巨大的进步。总体来看,水污染源排放和水环境自动监测的常规在线水质分析仪器及其应用技术达到了国际领先的水平。 /p p    a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20190701/488018.shtml" target=" _blank" strong 在线水质分析仪器—技术、应用与市场(二) /strong /a /p p style=" text-align: right " strong (供稿:重庆昕晟环保科技有限公司& nbsp 总经理程立) /strong /p
  • 设备更新、降本增效方案之—VELP元素分析仪EMA502: 气体消耗节省50%
    文末领取福利↓↓↓近日,国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》,推动高质量发展,促进高端化、智能化、绿色化的设备更新。VELP“设备更新、降本增效方案”系列文章将帮助您响应政策号召,加快实验室的发展。在实验室元素分析类仪器中,气体消耗是一个不可忽视的成本因素。在这方面,VELP唯意朴仪器的EMA502元素分析仪展现出非常显著的优势,相较于市面上其他同类产品,其气体消耗量至少降低50%。50%降本:EMA502元素分析仪的一大特点在于其创新的LoGas&trade 热导检测器TCD,无需参比气体、免维护。传统的元素分析仪在进行测量时,通常需要两路气体:一路用于运送检测样品的载气,另一路作为参比气体。而EMA502通过采用了颠覆性的TCD技术,无需参比气体即可进行精确的元素分析。这不仅简化了实验流程,而且大幅降低了气体消耗,节省了实验成本。增效:EMA502的EMASoft&trade 软件以及Ermes云平台更是提高实验室效率的一大亮点。VELP独有的EMASoft&trade 软件可最大程度简化元素分析仪的操作步骤以及数据分析,仅需几次点击便可完成设置开始检测;直观且实时显示谱图和分段式气体捡漏进度。极佳的使用体验为实验工作者极大的节省了宝贵的时间,显著提升实验效率。_市面上其他品牌同类型产品参数EMA 502元素分析仪参数参比气体需要参比气体无需参比气体运行时总耗气量260-300 ml/min120-140 ml/minEMA 502助力实验室绿色转型气体消耗降低50%!EMA 502元素分析仪在制药、生命科学、有机化学、石油化学、能源、环境、农学、食品和饲料等各领域为测定碳、氢、氮、硫和氧提供了一整套准确可靠的解决方案。EMA 502提供了高性能,多功能,易操作和高质量的燃烧分析方案,符合多项国内外标准:AOAC, AACC, ASBC, ISO, DIN, IFFO, OIV, ASTM, EPA, GB/T。EMA 502无需额外模块,载气选择灵活(氦气或氩气双载气可供选择),轻松执行 CHNS 分析,然后在几分钟内切换到 O 模式。VELP独有的LoGasTM TCD检测器确保了极其准确和可重复的结果,无需参比气体进行检测,确保准确性和精确度的同时,节省50%气体。EMA 502气相色谱柱温箱可确保均匀和模块化的温度,从而完全分离所有元素,以便通过 TCD 进行最终检测。EMA 502 支持一次处理多达 117 个样本,效率极高。EMA 502 CHNS-O 元素分析原理高度整合的EMA502是将样品在催化剂作用下,在纯氧环境中进行高温燃烧氧化,燃烧温度高达1100℃,把各元素转化为对应的氧化物气体,通过色谱分离技术,在色谱柱中有效地分离各种气体,采用单个高精度热导检测器可对各种元素进行定量分析。EMASoft&trade 软件EMASoft&trade 软件是一款强大的操作软件,用户界面友好,可以一目了然地显示所有相关信息。EMASoft&trade 软件特点:预装方法库和自定义方法的创建只需点击几下即可开始分析使用动画教程更改配置实时图表显示 TCD 检测到的气体当反应堆几乎耗尽时发送警报的维护菜单结果表显示分析的平均值、SD 和 RSD,并在图表上直接选择 EMA 502 软件可以通过可选的 21 CFR Part 11 软件包升级,适用于需要符合 FDA 法规的实验室。 操作简便、直观高效VELP Ermes创新云平台1)智能连接:通过Wi-Fi或LAN连接VELP Ermes云平台,智能实验室解决方案让您减少日常操作,可以实时监控仪器分析,无论您在哪里,任何时间。2)多终端使用:通过PC、智能手机或平板电脑,就可以管理多个仪器、消耗品、工作流程、分析数据和仪器工作条件。事件和报警都会及时提醒,一切情况尽在掌握。节省时间、能源、金钱和空间 TEMS&trade VELP将TEMS&trade 理念:节省时间、能源、金钱和空间,贯穿于EMA502的设计与使用之中,为您的实验室节省时间、能源、金钱和空间:Time省时:快速加热,减少时间浪费 快速更换至CHNS模式及O模式维护成本低燃烧/还原只需 1 根反应管 Ermes 云平台:更快的服务支持Energy节能:节省载气:仅120-140 毫升/分钟节省功率等能源消耗:570WMoney省钱:设备价格超值每次分析成本极低Space节省实验台空间:EMA 502尺寸小巧:50*51*41cm,重量 45Kg总的来说,VELP唯意朴仪器公司的EMA502元素分析仪以其独特的无参比气体和节省载气的设计,为高校科研院所、工业企业、检测机构等众多实验室用户带来了显著的效益。VELP期待与您携手共创绿色、高效的实验室新时代!长按识别下方二维码参与“设备更新有奖问卷调研”,即有机会获得VELP精美礼品:数量有限,先到先得!关于VELP唯意朴仪器VELP唯意朴仪器是一家拥有40年历史的意大利公司,专注于分析仪器与实验室通用设备制造。现已在全球100多个国家拥有300多家授权合作伙伴,超60万台仪器设备已在全球实验室客户中使用。作为全球实验室、研究中心和质量控制部门的供应商,VELP唯意朴仪器极其注重技术创新和持续研发,其产品被广泛应用于食品饮料、饲料、农业、环境、制药与生命科学、化工和石化、化妆品等领域。
  • 总氮分析原理和用途
    水中的总氮含量是衡量水质的重要指标之一。其测定有助于评价水体被污染和自净状况。大量生活污水、农田排水或含氮工业废水排入水体,使水中有机氮和各种无机氮化物含量增加,生物和微生物类大量繁殖,消耗水中溶解氧,使水体质量恶化。胡泊、水库中含有超标的的氮、磷类物质时,造成浮游植物繁殖旺盛,出现富营养化状态。原理:采用高温高压、碱性条件下氧化剂将水样中氨氮、亚硝酸盐氮及有机氮氧化成硝酸盐,在浓硫酸介质中,硝酸盐与显色剂反应生成浅黄色的硝基化合物。该化合物的吸光度与水样中总氮含量成正比,通过测量该化合物的吸光度,从而得到水样中总氮的含量。主要应用场景有企业雨水、污水的监测,市政管网、提升泵站、地下水、河水、湖泊水、海水等水质中总磷含量的监测。
  • 西尔曼科技生物过程分析仪隆重上市
    为了得到品质优良、性能高效的产品,需要对其培养过程进行连续不间断的监测,并对在培养过程中出现的各种可能的问题加以控制和解决。而发酵过程是时变、非线性、强耦合的复杂生化过程,同时离线测量生化参数耗时长,难以及时控制发酵过程,这给实时检测培养过程中的重要生化参数带来巨大困难,因此生物传感器技术作为动物细胞培养过程关键生化参数检测不可或缺的手段,能有效克服这一不足。动发酵过程的控制优化是维系生产目标实现的关键手段,只有在线实时的对物理参数的变化、细胞代谢、营养产物的生成、目标产物浓度的变化进行监控和分析,才能有效地进培养过程的控制,达到产品优质、高效生产的目的。 一般的生物过程参数分为物理参数、物理化学参数、化学参数和生物学参数。化学参数有:底物浓度(葡萄糖、乳酸、谷氨酸、谷氨酰胺、氨、钠和钾等)、中间代谢产物浓度和产物浓度等,生物学参数有:活细胞浓度、氧吸收速率(oxygen uptake rate, our)、二氧化碳释放速率(carbon dioxide excretion rate, cer)、呼吸熵(respiratory quotient, rq)等。 目前检测培养基底物浓度的常见方法有高效液相色谱法、化学滴定、生化分析仪等方法。这些方法一般存在以下缺点,第一检测时间长,培养液成分复杂,用液相作为培养过程监控的手段耗材成本高,时间成本更高;第二,用化学滴定的方法存在特异性差,重复性差,耗费时间等缺点,第三传统的生化分析仪检测时间短,特异性强,但是对于生产和科研,培养基组分复杂,原料存在批次间不稳定等问题,背景色的干扰会导致检测结果呈非线性,重复性差、而且总体灵敏度和准确度较低,并且生化试剂寿命有次数和时间的限制,单次检测成本高昂。 西尔曼发酵过程分析仪 深圳西尔曼科技最新推出的发酵过程分析仪基于酶电极法—固定化酶膜技术,具有检测时间快(反应时间只需20秒)、昂贵的酶等生化试剂可以重复利用(酶膜寿命大于3000次)、操作简单、自动化程度高、重复性好(cv小于2%)、单次检测成本低等优势。可用于发酵过程精准控制、培养基浓度监控、培养基优化、补料策略优化、有毒有害代谢物监控等领域。m800系列仪器可选自动稀释模块,扩展了检测范围,显著降低了操作员人为造成的偏差。西尔曼科技发酵过程分析仪参数详解项目参数备注测试原理酶电极法不受样品背景色干扰电极结构铂金丝、银片杆状电极比卡片式电极耐用,抗氧化,高阻抗,寿命长耗材不做时间限制,可使用到自然失活进口仪器耗材做时间限制,到期强制停用,造成检测成本过高耗材成本固定化酶膜,可重复利用酶比色法试剂需求量大,一次性试用准确性系统误差小于1%可与液相色谱仪做相关分析,相关系数大于0.99样品重复检测支持,可设置重复检测次数设置后仪器自动重复检测检测范围0.05-100g/l需配合预稀释模块分辨率0.01g/l变异系数小于2%样品检测重复性优于酶比色法检测项目葡萄糖、乳酸、谷氨酸、赖氨酸、谷氨酰胺、乙醇、甲醇等可根据用户需求自由组合单个样品反应时间20秒单个项目检测时间45秒所有项目检测时间60秒反应池结构溢流式开放式反应池,比微流路易清洗,给酶膜提供长时间液体环境,不怕短暂停电管路材质泰克管复合材料,易清洗,易更换,不易堵塞硬件材料泵、阀、芯片、采样针等控制部件为国际大品牌样品预稀释功能可选自动进样盘标配15位自动进样盘进样方式高精度全自动进样自动标定是结果输出打印,u盘导出,数据查询通讯接口usb、rj45、rs232可与质检中心电脑相连接测样时技能要求任何人可操作,无难度测试速度高,无须预稀释样品,实际速度高达60样品/小时测量精度高,无人为误差显示屏8寸彩色触摸屏软件人机交互、类似iphone图标化设计产品设计标准医疗级设计标准样本量低至10ul人工成本检测时检测人员可从事其它工作,且无须增加岗位人员,效率很高;售后服务成本低,提供上门技术指导和安装维修,定期保养,7*24小时服务投资回报率可以优化目前人员结构,提高劳动效率,满足未来发展需要数据存储容量4000西尔曼发酵过程分析仪检测准确度验证1.m100与高效液相色谱仪的检测数据对比 本数据来源于某高校生物工程学院实验室 2.s10手动款仪器检测数据分析西尔曼发酵过程分析仪在发酵调控中的应用 将西尔曼发酵过程分析仪用于发酵调控,对比应用前后发酵液糖浓度。 未使用发酵过程分析仪之前,补料控制根据以前的经验和菲林滴定数据,糖浓度的控制呈现波浪状,忽高忽低,不稳定,发酵的环境不稳定,代谢途径自然也是在不断变化。使用发酵过程分析仪的检测数据作为发酵调控的依据,得到的糖浓度曲线非常平滑,基本可以做到恒化培养,找到最佳浓度,激活有利于效价提升的代谢途径,增产稳产就是这样简单。
  • 粒度分析仪 | 电池行业小助手
    电池材料粒径及其分布影响锂离子的扩散具有单分散粒径分布的颗粒因较高的比表面积而与电解质溶液产生较多的相互作用,从而决定了在短时间内的高能释放。大颗粒和小颗粒混合产生较高的堆积密度,从而允许生产较大的电极,有助于提高存储能力电导率和离子导电性差是锂氧化物阴极的主要缺点,炭黑和石墨等碳基产品有助于提高电导率,且涉及锂离子电池的电化学氧化还原过程。碳基产品通过填充活性材料颗粒之间的自由空间,从而提高电极导电性。作为添加剂的碳应与阴极材料形成均匀的混合物,以获得稳定的电极浆料,并形成均匀涂层。通过测量不同类型颗粒材料间的zeta电位选择静电相互作用最大的组合,最好粒子具有相反的表面电荷。湿法/干法—2合1设计40nm-0.25mmPSA激光粒度仪小巧,随时可以测量!• 干/湿法复合测试仪器 • 固态激光 坚固,耐用!• 光学部件固定在仪器金属基座上 • 无需频繁地重复校正 • 耐振动纳米粒度及Zeta电位分析仪0.3nm-10 µmLitesizer模式方法优势粒径及其分布动态光散射(DLS)3个测试角度Zeta 电位电泳光散射(ELS)信号处理专利 cmPALS 特有的Omega样品池分子量静态光散射(SLS)量程可至20 MDa透过率透光法用于连续监测测量过程中颗粒的沉降和聚集折光率焦点散射强度DLS 及 ELS中的关键参数 市场上仅有的配备该功能的仪器(专利)电动固体表面分析仪Surpass 32 分钟内即可测得结果 自动pH扫描和检测等电点的信息研究表面化学 记录液-固表面吸附动力学以研究表面相互作用 不同样品池用于不用形态的材料燃料电池的催化剂和膜图中是发生在阴极的反应:催化剂促进离子(H+)、电子和氧气(氧化剂)的反应,形成水或可能的其他产物的过程燃料电池应用相当广泛,具有工作温度低和启动时间短的优势。传导膜通常由碳载体、铂粒子、离子导电膜和粘合剂组成。碳载体作为电导体(允许电子通过),而铂粒子作为催化反应位点,离子膜为质子传导提供了途径。测试材料与方法铂碳(Pt/C)催化剂的颗粒大小影响催化剂与离子膜之间的相互作用、催化剂层的厚度、离子分布、氧的扩散,从而也影响最终电池的性能。zeta电位是影响粒子团聚行为的一个参数,通过zeta电位可以了解胶体分散体的稳定性。结果与讨论粒径——炭黑与铂炭催化剂图1. 炭黑和Pt/C催化剂的水动力直径(HDD)随pH的变化图1 显示了两种不同分散剂中碳和Pt/C催化剂流体力学平均直径(HDD)随pH的变化。在0.01 mol/L KCl和pH 1μm)。Pt/C催化剂的团聚体尺寸在pH 3-7 (HDD≅ 0.3 μm)范围内保持不变,与水中碳的团聚体尺寸相当。图2. DLS法测定pH为3.5时炭黑和Pt/C催化剂样品的粒径分布Pt/C催化剂的粒径分布较窄,且两种分散剂内的粒径均较小,碳的粒径和多分散度指数(PDI)均显著增加。在Pt/C催化剂中,Pt涂层可降低或抑制pH依赖性碳团的形成。图3. 使用激光衍射法对炭黑和铂炭催化剂颗粒进行测量从体积分布来看,无催化剂炭黑的平均直径明显更高,形成更大的团块。由跨度值表示的粒径分布宽度在两个样品之间是可比较的。铂颗粒增加了碳载体的表面积,提高了反应速率,有利于催化活性。Zeta电位——炭黑与铂炭催化剂图4. 炭黑和Pt/C催化剂zeta电位随pH的变化样品的zeta电位的绝对值随pH的降低而减小,pH低于4时加速减小。尤其是对于炭黑,zeta电位的绝对值小表明颗粒间的排斥力较小,颗粒开始凝聚。虽然两个样本的zeta电位都有下降的趋势,Pt / C催化剂更负 (- 40 mV),与炭黑相比表明更高的稳定性和形成更小的团聚体的概率。图5. 参考膜和不同碳含量的涂层膜表面zeta电位随pH的变化Zeta电位——离子膜图5. 参考膜和不同碳含量的涂层膜表面zeta电位随pH的变化图5显示了zeta电位随超过3的pH值的变化关系。IEP从参考膜的pH值1.5转移到较高的pH值3.5-4。zeta电位的变化表明涂层发生了变化。此外,两种覆膜的IEP表现出轻微的差异。对于含碳量较低的膜(灰色),IEP发生在稍低的pH值(3.5)。在该区域,通过查看pH值低于4的Litesizer 500数据,Pt/C催化剂的团聚体尺寸较小(HDD≅0.3 μm)。这表明,在该酸性区域进行涂层,最终涂层具有较好的均匀性。涂层的均匀性影响催化剂层的功能。图6.pH=4时,参考膜和不同碳含量的涂层膜zeta电位随时间的变化在第二次测量中,通过zeta电位随时间变化的测试,考察了pH为4时催化剂涂层在水中的稳定性。被涂膜的zeta电位向更小的负值偏移,证实了发生了涂层。在20分钟的平衡时间后,膜达到一个平台,这表明涂层的稳定性随着时间的推移。总结燃料电池中质子交换膜的效率与催化剂的粒径和稳定性密切相关。通过不同的pH值下对颗粒进行粒径及zeta电位研究可以找到合适的pH值,保证之后涂覆工艺的效果。通过Litesizer以及PSA的配合,充分了解了该催化剂中颗粒粒径的分布,并研究了小颗粒团聚之后的大小。通过Surpass 3测得的IEP位移和表面zeta电位值不仅提供了涂层的信息,而且还显示了碳含量对涂层的影响。安东帕中国总部销售热线:+86 4008202259售后热线:+86 4008203230官网:www.anton-paar.cn在线商城:shop.anton-paar.cn
  • 干货分享 | 热分析原理及介绍(DTA,DSC,TGA,TMA,DMA)
    药物冻干,电池爆炸;耐低温橡胶是如何在高寒环境下使用,哪种巧克力甜甜味美还不会在夏天熔化?纵观我们身边的任何物质都会经历温度变化的过程,材料随着温度变化其性质也会发生变化,影响制备工艺和使用性能,生产生活中无时无刻不都在上演着材料的“冰与火之歌”。为了对材料进行表征分析,热分析技术已经成为一种强有力不可或缺的分析手段。梅特勒托利多作为主要的热分析仪器制造商之一,将为大家详细介绍热分析技术及其应用。1 热分析技术概述物质在温度变化过程中可能发生一些物理变化(如玻璃化转变、固相转变)和化学变化(如熔融、分解、氧化、还原、交联、脱水等反应),这些物质结构方面的变化必定导致其物理性质相应的变化。因此,通过测定这些物理性质及其与温度的关系,就有可能对物质结构方面的变化作出定性和定量的分析,还可以被用来确定物质的组分及种类,测定比热容、热膨胀系数等热物性参数。图1-1 材料随温度变化发生的反应国际热分析和量热协会(ICTAC, International confederation for thermal analysis and calorimetry)于2004年对热分析提出新的定义:热分析是研究样品性质与温度间关系的一类技术。我国于2008年实施的国家标准《热分析术语》(GB/T6425-2008)中对热分析技术定义为:热分析是在程序控制温度下(和一定气氛中),测量物质的物理性质与温度或时间关系的一类技术。经过一百多年的发展,热分析技术凭借其快速、高效、低成本的优异特点,应用领域不断扩展,已逐渐成为新材料研究、产品设计和质量控制的必备的常规分析测试手段。根据测定的物理性质不同,国际热分析与量热协会ICTAC将热分析技术分为9类17种,如表1所示:表1-1 热分析技术分类在实际应用中,热分析技术还和其他分析仪器进行联用,例如红外光谱、拉曼光谱、气相色谱、质谱等分析方法,通过多种方式对物质在一定温度或时间变化过程内对材料进行结构和成分进行分析判断。2 重点热分析技术介绍2.1 差热分析(DTA, Differential thermal analysis)差热分析(DTA)是一种利用试样和参比物之间的温差与温度或时间的关系来评价试样的热效应。DTA曲线的纵坐标为试样和参比样的温度差(∆T),理论上单位应该为℃或者K。但因为记录的测量值通常为输出的电势差E,根据温度差与E的关系(公式(1)),转换因子b不是常数,而是温度T的函数,且其他传感器系统也存在类似的情况。公式(1)中,测量的温度差与热电偶输出的电势差E成正比,一些分析软件中DTA采集的信号经常为电势差的单位(μV)表示。现在DTA主要用于热重分析仪(TGA)等的同步测量,市场上已经难觅单独的DTA仪器。2.2 差示扫描量热法(DSC, Differential Scanning Calorimetry)2.2.1 DSC原理及规定差示扫描量热法(DSC)是在程序控制温度下和一定气氛中,测量输送给试样和参比物的热流速率或加热功率(差)与温度或时间关系的一类热分析技术。测量信号是被样品吸收或者放出的热流量,单位为毫瓦(mW),热流指的是单位时间内传递的热量,也就是热量交换的速率,热流越大热量交换的越快,热流越小热量交换的越慢,热流可由式(2)得到公式(2)中,∆T为试样与参比物的温度差,R_th为系统热阻,系统的热阻对于特定的坩埚、方法等是确定的。通过该公式就可以测得热流曲线,也就是DSC曲线。对DSC曲线上的峰进行积分就能够得到某个转变过程中样品吸收或者放出的热量。DSC信号的方向根据ICTA规则(∆T=Ts-Tr),规定为吸热朝下放热朝上,一般图片上标有^exo。反-ICTA(∆T=Tr-Ts)规则为吸热朝上,放热朝下,一般图片上标有^endo,不同规则的DSC曲线如图2-1所示。当样品吸收能量,这个过程被称作是吸热的,例如熔融和挥发过程。当样品放出能量,这个过程被称作是放热的,例如结晶和氧化分解过程。图2-1 DSC曲线:(a) ICTA规则,吸热向下; (b) 反-ICTA规则,吸热向上相比之下,DTA仅可以测试相变温度等温度特征点,DSC不仅可以测相变温度点,而且可以测得热量变化。DTA曲线上的放热峰和吸热峰无确定物理含义,而DSC曲线上的放热峰和吸热峰分别代表放出热量和吸收热量。通过DSC可以检测吸热或放热效应、测得峰面积(转变或反应焓值∆H)、确认所表征的峰或其他热效应所对应的温度(如玻璃化温度Tg、结晶点Tc、熔点Tm)以及测试比热容Cp,也可利用调制DSC测得潜热、显热以及可逆热流和不可逆热流,通过动力学可以计算得到活化能Ea。公式(3)中,DSC测得的总热流是由两部分组成的,一部分是由于温度升高引起的显热流,样品没有发生结构的变化;热流的第二部分是由于样品内部结构变化引起的潜热流,ΔHp表示这个反应完全发生所吸收或放出的热量。其中,C_p为样品的比热容,β为升温速率,ΔH_p为反应过程的焓变, dα/dt表示这个反应进行的程度。通常我们把没有发生反应时的热流曲线叫做DSC的基线,其实就是显热流曲线。由于物质的比热容都会随着温度的升高而增大,因此随着温度的升高DSC曲线应该向吸热方向倾斜,这个斜率就取决于样品的比热容随温度的变化率。图2-2 DSC热流曲线示意图2.2.2 DSC分类DSC分为热流式和功率补偿式,当前热流式DSC较为普遍,梅特勒托利多DSC均为热流式。热流式差示扫描量热法(Heat-flux type Differential Scanning Calorimetry, 简称热流式DSC),又称为热通量式DSC,是在按程序控制温度和一定气氛下,给样品和参比品输送相同的功率,测定样品和参比品两端的温差∆T,然后根据热流方程,将温差换算成热流差作为信号进行输出。功率补偿式DSC是在程序控温和一定气氛下,使样品与参比物的温差不变,测量输给样品和参比物功率(热流)与温度或时间的关系。热流式DSC采用单炉体,而功率补偿式DSC采用两个独立的炉体,分别对试样和参比物进行加热,并有独立的传感装置。图2-3 (a)热流式DSC和(b)功率补偿式DSC测量单元示意图2.2.3 DSC典型曲线图2-4为典型的DSC测试曲线示意图。在测试开始曲线出现了“1 启动偏移”。在该区域温度状态发生瞬时改变,有恒温变为升温,启动偏移的大小与样品热容及升温速率有关。在“3 玻璃化转变”区,试样热容增大,出现了吸热台阶。“4 冷结晶”区产生放热峰,“5 熔融”产生吸热峰,通过对峰面积的积分可以得到结晶焓和熔融焓。随着温度升高后为“6 分解”。图2-4 典型的DSC测试曲线示意图:1 初始基线漂移与样品热容成正比;2 无热效应时的DSC曲线(基线);3 无定形部分的玻璃化转变; 4 冷结晶; 5 结晶部分的熔融; 6 在空气气氛中氧化降解了解更多,请点击链接差示扫描量热仪(DSC)www.mt.com/cn/zh/home/products/Laboratory_Analytics_Browse/TA_Family_Browse/DSC.html2.3 热重分析(TGA, Thermogravimetric Analysis)热重分析(TGA)是在一定控温程序和气氛下,测量试样质量与温度和时间之间的关系,可以获得样品质量随温度的函数。在此之前,人们使用TG作为这项技术的缩写。通过TGA可以检测样品质量的变化(增重或失重),分析质量变化台阶,以及在失重或增重曲线中确认某一台阶所对应的温度。TGA信号对温度和时间的一阶微变,表示为质量变化的速率为DTG曲线,是对热重信号的重要补充,当DTG曲线峰向上时试样质量增加,曲线峰向下试样质量会减小。热天平是热重分析仪中的重要部件,热天平具有三种不同的设计:上置式设计:天平位于炉体下方,试样支架垂直托起试样坩埚;悬挂式设计:天平位于测试炉体上方,测试坩埚放在下垂的支架上;水平式设计:天平与炉体处于同一水平位置,坩埚支架水平插入炉体。根据天平可达到的分辨率,可将天平分为半微量天平(10 μg)、微量天平(1 μg)、超微量天平(0.1 μg)。当样品以不同方式失去物质或与环境气氛发生反应时,质量发生变化,在TGA曲线上产生台阶或在DTG曲线上产生峰。典型的热重曲线如图2-5所示。在“1 挥发”区可为部分组分(水、溶剂、单体)的挥发;“2 分解”具有明显的失重台阶为聚合物的分解;“3 切换气氛”后,在“4 炭燃烧”表现为炭黑或碳纤维的燃烧台阶;“5 残留物”区质量变化微弱,主要为灰分、填料、玻璃纤维等残留。图2-5 典型的TGA测试曲线示意图:1 挥发;2 聚合物分解;3 气氛切换; 4 炭燃烧台阶; 5 残留物了解详情,请点击链接热重分析仪(TGA)www.mt.com/cn/zh/home/products/Laboratory_Analytics_Browse/TA_Family_Browse/TGA.html2.4 热机械分析(TMA, Thermomechanical Analysis)热机械分析TMA测量样品在设定应力/负载条件,样品尺寸变化与温度变化的关系。在TMA测试中,样品受恒定的力、增加的力或调制的力;而膨胀法测量尺寸变化则是使用能实现的小载荷来测量的。TMA具有不同的形变模式如图2-6所示,依据试样尺寸和特性进行选择:膨胀模式(A):是TMA常用的测量模式。测试基于温度的膨胀系数。通常测试时探头施加一个非常小的力于样品上。压缩模式(A):这种模式下,样品受力更大。穿透模式(B):其目的在于测试样品的软化点。拉伸模式(C):薄膜和纤维套件用于进行拉伸模式测试。可以测试由于收缩或者膨胀产生的较长形变。三点弯曲模式(D):用来研究刚性样品弹性行为的理想模式溶胀模式(E):许多样品在接触液体时会产生溶胀。通过溶胀套件可以测定样品在溶胀时发生的体积或长度变化。体积膨胀(F):液体同固体一样也会发生膨胀。图2-6 TMA不同形变模式根据不同的测试模式,我们可以使用TMA检测热效应(溶胀、收缩、软化、膨胀系数的变化),确定某表征的热效应的温度、测量形变台阶高度以及测定膨胀系数。TMA的典型测试曲线示意图如图2-7所示。图2-7 典型的TGA测试曲线示意图:1 玻璃化转变温度以下的热膨胀;2 玻璃化转变温度(斜率改变);3 玻璃化转变温度以上的热膨胀;4 塑性变形了解更多信息,请点击链接热机械分析仪(TMA)www.mt.com/cn/zh/home/products/Laboratory_Analytics_Browse/TA_Family_Browse/TMA_SDTA_1.html2.5 动态机械分析(DMA, Dynamic Mechanical Analysis)动态热机械分析(DMA)是一种测试材料机械性能和粘弹性能的重要技术,可用于热塑性树脂、热固性树脂、弹性体、陶瓷和金属等材料的研究。DMA测试在程序控温和周期性变化的应力下,测试动态模量和力学损耗与时间温度的关系。在DMA测试中,试样受到周期变化的振动应力,随之发生相应的振动相变。除了完全弹性的试样外,测得的应变都表现为滞后与施加应力的变化。这种滞后成为相位差即相角δ差。DMA仪器测量试样应力的振幅、应变的振幅以及相位差这三个物理量。图2-8 周期性的力作用下应力与应变的关系应力与应变之比称为模量,DMA分析得到的结果为复合模量M^*,复合模量由储能模量和损耗模量组成:储能模量(M^' ):试样弹性特性的反应,是试样能否完全恢复形变的尺度损耗模量(M^”):试样粘性特性的反应,是试样在形变过程中热量的消耗(损失);损耗模量大表明粘性大,阻尼强。损耗因子(tanδ):损耗模量和储能模量之比,反映的是振动吸收性,也称振动吸收因数。梅特勒托利多的DMA 1提供了六种不同的形变模式。对于特定的应用,适合的模式取决于测试需求、样品的性质和几何因子。包括以下六种测试模式:3-点弯曲模式(A):这种模式用于准确测试非常刚硬的样品,例如复合材料或热固性树脂,尤其适合于玻璃化转变温度以下的测试。单悬臂(B):这种模式非常适合于条形高刚度材料(金属或聚合物)。单悬臂模式是玻璃化转变温度以下的理想测试方法,而且是测试粉末材料损耗因子的推荐模式。双悬臂模式(C):这种模式适合于低刚度的软材料,特别是比较薄的样品,例如膜材料。拉伸(D):它是薄膜或纤维的常规形变模式。压缩(E):压缩模式用于测试泡沫、凝胶、食品以及静态(TMA)测试。剪切(F):剪切模式适合于测试软样品,例如弹性体,压敏胶,以及研究固化反应。2.6 热分析技术应用总结针对不同的材料以及想要测试的属性或热效应,所采用的热分析方法也存在差异,未得到理想的结果需要根据实际样品情况和测试需求来选择不同的热分析方法。表2-1合适的热分析技术选择作者:热分析技术应用顾问 邵艳茹参考文献J.O. Hill. For Better Thermal Analysis and Calorimetry III [M]. ICTA, 1991.热分析术语[S]. GB/T 6425-2008.陆立明. 热分析应用基础[M]. 东华大学版社.E. Ezm, M.B. Zakaria. State of the art and definitions of various thermal analysis techniques. [in] Thermal Analysis, 2021, 1-39.刘振海, 陆立明, 唐远旺. 热分析简明教程[M]. 科学出版社.UserCom, Mettler Toledo International Inc.
  • 校准蛋白质分析仪的重要性及步骤
    蛋白质分析仪是生物化学和分子生物学实验室中重要的设备,它用于定量分析蛋白质样品,支持从基础研究到药物开发的广泛应用。为了确保蛋白质分析的数据准确性和重复性,定期进行仪器的校准是至关重要的。本文将讨论校准仪器的重要性,并概述有效的校准步骤。   蛋白质分析仪校准的重要性首先体现在保障数据质量上。精确的蛋白质测量对于了解生物样本中的蛋白质表达水平、检测疾病标志物、验证药物作用靶点等都至关重要。未经校准的仪器可能导致错误的结果,影响研究结论和治疗决策。   校准仪器有助于满足监管要求。在制药和临床领域,蛋白质分析必须符合严格的法规标准。定期校准的仪器能够产生符合这些标准的数据,帮助企业和医疗机构遵守法规,减少合规风险。   可以提高实验室之间的数据一致性。不同实验室使用的不同仪器,即使型号相同,也可能因为使用环境和操作习惯的差异而产生不同的测量结果。通过实施标准化的校准程序,可以确保不同实验室之间的测量结果具有可比性,这对于多中心研究和数据分析尤为重要。   蛋白质分析仪的校准步骤通常包括以下几个关键环节:   选择适当的标准物质:使用已经由认证机构校准过的标准蛋白质溶液作为参考。这些标准物质应当覆盖仪器的工作范围,并且具有已知的浓度和特性。   控制环境条件:在进行校准之前,确保实验室的环境条件(如温度和湿度)符合仪器的使用要求。环境因素对蛋白质测量有显著影响,因此控制这些条件对于获取准确结果至关重要。   操作人员培训:确保操作仪器的人员具有足够的知识和技能,以正确执行校准程序。这包括了解仪器的工作原理、操作规程以及校准的具体步骤。   执行校准程序:按照制造商提供的说明书或行业标准进行校准。这可能包括预热仪器、执行零点调整、检查和调整测量系统等步骤。   记录和验证:记录校准结果,并根据需要进行调整。完成校准后,使用标准物质验证仪器是否达到了预期的准确度。   定期复校:根据仪器的使用频率和制造商的建议,定期重复校准流程。这有助于及时发现和修正任何潜在的问题,保持仪器的较佳性能。   综上所述,校准蛋白质分析仪对于确保数据的准确可靠、满足法规要求、提高实验室间数据的一致性至关重要。通过遵循正确的校准步骤,用户可以确保他们的仪器始终处于较佳工作状态,从而获得高质量的测量结果。
  • 首台国产纳米颗粒Zeta电位分析仪由丹东百特和华南师大联合研制成功
    p    /p p style=" text-align: center" img style=" width: 555px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/074ac78d-0ea5-4e88-b269-cd52086effa0.jpg" title=" 1.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 555" / /p p & nbsp & nbsp & nbsp 2017年6月5日,丹东百特研发中心实验室中,一台造型大方厚重的纳米颗粒Zeta电位分析仪样机——BT-Zeta100有条不紊地在试验台上配合着研发工程师进行着一次次 Zeta电位测试,随着测试的进行,一组组Zeta电位的结果展现出良好的重复性和准确性,标志着这台Zeta电位分析仪首次惊艳亮相就有不俗的表现,宣告了首台国产Zeta电位分析仪研制成功。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/560ca0fb-765f-4d3c-93e8-971a04e8215e.jpg" title=" 2.jpg" / /p p   首台国产Zeta电位分析仪的研制成功,是丹东百特与华南师范大学合作的最新成果。早在2014年8月,丹东百特就与华南师范大学签订联合研发Zeta电位分析仪的协议并成立了项目组。两年来,以韩鹏教授为首的华南师范大学Zeta电位项目组,在测试原理、光学系统、信号分析处理等方面做了大量研究工作。以李晓光为首的百特Zeta电位项目组在技术路线、控制系统、仪器结构、软件设计等方面进行了积极的探索,双方密切联系,定期互访,及时将最新的研究成果融合到样机系统当中。经过两年多的联合攻关,攻克了电渗影响、电场分布不均、实时相关信号处理、极性判断等一系列技术难题,终于研制出了具有商业化前景的首台国产Zeta电位分析仪。经过与多种国外同类仪器的对比测试,样机在重复性、准确性和分辨力等主要性能指标上达到国外同类产品先进水平,项目取得了圆满成功。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/96d57911-1569-48d6-870e-e3595621aa44.jpg" style=" width: 420px height: 300px " title=" 3.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 420" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/9abb43a1-65ec-4501-8acd-139e613eaf2b.jpg" style=" width: 420px height: 300px " title=" 4.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 420" / /p p   BT-Zeta100型Zeta电位分析仪是基于电泳光散射(ELS)原理测量纳米颗粒材料Zeta电位的,它不仅能测量纳米颗粒的Zeta电位,同时具有测量纳米粒度分布和分子量功能,是一个集粒度、分子量和Zeta电位于一体的高端纳米颗粒分析仪器,能充分满足纳米材料主要物理性能分析,同时符合多项ISO国际标准。 /p p   BT-Zeta100采用了自主创新的微流控技术与自适应光子相关技术,保证了仪器的高测量精度和宽测量范围,并申请了多项发明专利。此外,仪器的核心技术还包括小型光源组件、具有独特结构的Zeta电位样品池、高灵敏度光电探测模组、高精度温控系统、光学空间调制模块等。BT-Zeta100是具有完全自主知识产权的产品,它的研制成功,结束了中国纳米颗粒Zeta电位分析仪器完全依靠进口的历史,为中国纳米材料研究、生产与应用提供科学准确经济实用的测试手段,对促进中国纳米科技的发展具有重要意义。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/1e6cc984-0ea7-4aaf-b40e-ff55bdfe2e93.jpg" style=" width: 528px height: 300px " title=" 5 (2).jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 528" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/a0208129-00ff-4165-9008-d72a482de047.jpg" style=" width: 528px height: 300px " title=" 6.png" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 528" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/2d792810-34a6-41c7-bf2a-c5c8ff3ce1ef.jpg" style=" width: 534px height: 300px " title=" 7.png" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 534" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/0a244707-0b27-45e0-9893-05fc8f60928e.jpg" style=" width: 528px height: 300px " title=" 8.png" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 528" / /p p   strong  附:Zeta电位小常识: /strong /p p   1、什么是Zeta电位?测试Zeta电位的意义和作用是什么? /p p   悬浮于液体中的纳米颗粒表面都存在电荷,这些电荷会影响颗粒周围区域的离子分布,因此每个粒子周围都存在双电层,分别是固定层和滑动层,滑动层上的电位为Zeta电位。 /p p   Zeta电位的大小反映胶体体系的稳定性趋势。Zeta电位的绝对值越大,悬浮液体系越稳定,悬浮液体系稳定与不稳定的分界线是Zeta电位± 30mv,Zeta电位大于+30mv或小于-30mv的悬浮液体系是稳定的,Zeta电位在+30mv到-30mv是不稳定的。 /p p   通过Zeta电位的测试,可以帮助工程师找到阻止颗粒絮凝、保持悬浮液稳定的配方,同样也可以帮助工程师找到促使颗粒絮凝(废水处理),加速颗粒沉淀的方法。 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 357px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/1ec38feb-e1e0-48b4-a4d0-bcdbd902bbc2.jpg" title=" 9.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 357" / /p p   2、电泳光散射Zeta电位测试原理 /p p   电泳光散射Zeta电位测试原理是通过激光多普勒测速技术对颗粒的电泳迁移率进行测试,然后运用所测的电泳迁移率及Henry函数进行计算得到Zeta电位的。当激光光束照射在固定电场作用下产生定向运动的带电粒子时,根据多普勒效应,粒子产生的散射光频率将会有微小的变化。利用光学相干技术,就能够使散射光频率变化转换为光强的波动变化,接着由光强的波动频率得到颗粒的运动速度。一方面,结合固定电场的方向和粒子的运动速度大小,得到粒子的带电极性。另一方面,结合固定电场的大小和粒子的运动速度大小算出粒子在单位电场中的运动速度,即电泳迁移率,再根据Henry函数计算出Zeta电位。 /p
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