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目前,国内冶金、铸造、机械等行业的用户为分析金属材料中除碳硫以外的微量元素成分时,可使用的仪器有以下几类: 1.光谱分析仪。优点是一次可以分析多种元素,精度较高。缺点是价格太高,一套几十万到上百万,所以目前只有少数大型企业使用。 2.分光光度计。优点是检测波长选择方便,价格不高。缺点是检测结果不能直接显示(要换算);没有曲线建立调用功能,检测不同元素每次要重新定标;比色皿放入和倒出液体不方便;对操作人员的化学分析基础知识要求高,因此不能适应企业现场在线检测分析的需要。 3.比色元素分析仪。优点是使用方便,价格也不高,对操作人员的化学分析基础要求不高,因此被广泛用于企业生产检验现场分析。但由于其产生的历史原因,存在以下先天性缺陷。 光电比色元素分析仪是我国在上世纪60年代适应钢铁冶金五大元素(碳、硫、硅、锰、磷)的现场在线检测分析的需要而发展起来的。当时检测碳、硫采用碳硫分析仪,检测硅、锰、磷研制了元素分析仪(当时叫三元素,三个通道分别预设固定波长检测硅、锰、磷),由于硅、锰、磷检测要求的波长不多,精度要求不高,因此,三元素分析仪较好的满足了钢铁冶金行业现场在线分析元素含量的需要。但现在,各行业需要检测的材料除了钢铁,还有铜合金、铝合金、锌合金,检测的元素也从硅、锰、磷发展到铜、铬、镍、锌、镁、钨、钒、铌、钛、钼、铝、砷、锆、硼、稀土元素等多种元素,传统光电比色元素分析仪普遍存在的以下缺陷,就日益严重的体现出来:
ABB AZTEC 锰离子在线分析仪图及校准数据[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/08/200808140938_103948_1850643_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/08/200808140939_103949_1850643_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/08/200808140939_103950_1850643_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/08/200808140939_103951_1850643_3.jpg[/img][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=104185]ABB 水质仪器介绍[/url]
三、现在的在线分析仪(90年代的初期…现在)进入九十年代,新建装置自动化水平也越来越高,对在线分析仪的要求也越来越高,主要变化在三个方面:第一个是数据处理方面:过去的分析仪,只是将分析结果以4…20MA的信号远程传输,在中央控制仪实时显示,操作人员根据显示结果,进行流程调整。而现在,信号传输过去后,输入的是中央数据处理系统。此系统收集所有的温度、压力、流量、物位、阀门定位及分析数据,组成一个物料平衡系统。每一项数据的改变,也就意味着其它数据跟着要改变,以促成一个新的平衡产生。这也就意味着,靠过去的实验室分析的分析结果,在数据上已不能保证它的时效性,没有时效性,分析结果的准确性也就无从谈起。实验室分析结果证明的是过去,在线分析仪分析数据说明的是现在。当然这个现在也是有一定的滞后性的,一般有几分钟。我们缩短的就是滞后时间。第二个方面:分析数据的储存。上一节我说到,中期的分析数据是靠记录仪走纸书面保存的。随着CPU的出现,一些数据显示已经从走纸信号显示发展到数字显示且能储存一周左右的数据啦,可通过软盘,随时下载保存,数据显示开始由书面走进了电子文件显示。分析数据不光能显示,而且可能通过设定高低报警值,来监视数据运行,一旦超限,即可发出声和光报警。发展到如今,分析数据的保存,只要你的硬盘足够大,可无限保存,读取更是不成问题。分析结果的趋势少则查一周,多则查一月,再长,只好调硬盘啦。这对仪器运行判断和流程变化判断都提供了无可比拟的方便。第三方面 仪器更新:仪器信号线也从无屏蔽线变成有屏蔽线,大大降低了信号衰减,分析仪测量数值与中央控制系统上的显示数值基本一致。同时,分析仪器的检测器也在突飞猛进。检测器结构更加紧凑,仪器布局更加合理,小型化趋势也越来越明显。检测器核心材质也发生了很大变化,检测数据更加灵敏,仪器适应性和适应领域也逐步普及。过去一台仪器所占有的空间,现在可以放2台,甚至4台仪器。仪器无论从重量还是体积,都在大幅缩水,而检测性能却呈现数量级式的上升。仪器常规维护量也在大幅下降。例如:过去的电解式微量氧,一个银电极有近30克重,拉直啦,有近十米长,蒸馏水和电解液消耗量大,两到三天就要加液一次,中期的这类仪器,其检测器核心部件…银电极,只有3克左右,网状布局,接触面大,外形只有过去的三分之一,维护保养量不及前者的五分之一;后期的同类仪器,则采用多对电极平衡,仪器测量反应速度快速,偏差小。后期的在线分析仪重在发展仪器的准确、快速、稳定上下了不少功夫。各类仪器都有显著进步,后面咱们分门别类再稍加叙述吧。现在的在线分析仪,广泛应用于石化、化工、炼油、天然气、热电、冶金、化纤、轻工、城市公用工程、环境监测、分析仪器制造、电子、医药生产等多种领域。四、在线分析仪分类