手持式紫外可见仪

对于便携/手持式拉曼光谱仪来说，今年是“热闹”的一年，海洋光学、必达泰克、赛默飞、布鲁克、岛津、TSI、万通等很多厂商都已经推出了便携/手持式的拉曼光谱仪，仪器市场竞争日益加剧。　　虽然相比于大型共聚焦拉曼仪器，便携/手持式拉曼仪器的灵敏度等还有一定的局限性，但是由于其使用方便，价格便宜而受到不少单位的青睐。目前，各大仪器厂商已经在加紧进行相关应用方法及解决方案的开发与推广。　　那么，从用户的角度来说，到底有哪些单位在采购和使用便携/手持式拉曼光谱仪呢?　　据最近一段时间(2个月)对中国政府网上有关便携/手持式拉曼光谱仪的不完全统计，发现制药领域对该类仪器的采购最多，其次，公安部门的安全检测等也在选购相关的仪器。　　在便携/手持式拉曼光谱仪的应用领域中，制药是第一大领域，这个领域中相关的采购也最多，如：　　北京市药品检验所2015中央转移支付用仪器设备购置项目中标公告　　项目名称：2015中央转移支付用仪器设备购置项目　　项目编号: 0610-1541NH020649　　采购人名称：北京市药品检验所　　广东省食品药品检验所2015年下半年仪器设备采购公开招标公告　　采购项目编号：201510-175003-0069,201510-175003-0070,201510-175003-0066,201509-175003-0045　　采购项目名称：药检所2015年下半年补充采购进口仪器设备,药检所2015年下半年进口设备采购,国产仪器设备采购,细胞光毒性实验检测仪等设备采购　　中国中医科学院中药研究所修购专项中药资源鉴定与评价平台能力建设和提取检测系统项目招标公告　　西藏自治区政府采购中心临床实训室建设和多功能学术厅改造项目政府采购中标公告(2015第43号)　　项目名称：区食药局食品药品检测仪器　　招标编号：XZCG-1408-102　　二标段：便携式拉曼光谱仪等7种设备　　中标供应商名称：西藏德普科技有限公司　　中标供应商地址：拉萨市格桑林卡　　中标金额： 388.8万元　　除了制药领域之外，安全检测也是便携/手持式拉曼光谱仪的一个很有前景的应用市场，比如:　　项目名称：公安部第一研究所安全检测设备购置项目　　项目编号：BJJQ-2015-570　　采购人名称：公安部第一研究所　　此外，一些高校及科研单位也在采购相关的仪器，如：　　北京印刷学院中央支持地方专项-科研平台建设-绿色印刷检测实验室(包二)中标公告　　采购项目名称：北京印刷学院中央支持地方专项-科研平台建设-绿色印刷检测实验室(包二)　　招标编号：XHTC-HW-2015-650　　采购人名称：北京印刷学院　　上海应用技术学院紫外可见显微平台和便携式拉曼光谱仪成交公告　　项目编号：0613-157123113800　　项目名称：上海应用技术学院紫外可见显微平台和便携式拉曼光谱仪　　包件2：便携式拉曼光谱仪 一套　　预算金额：17万元人民币　　成交标的名称、规格型号、数量、单价、服务要求：　　名称：便携式拉曼光谱仪　　规格型号： i-Raman　　数量：一套　　单价： RMB16.5万元

分光光度法可适用于在线仪器，是监控水和污水处理设备的重要方法。分光光度法是一种测定分子对光的吸光度的方法，此方法在在线传感器上的应用已越来越准确和可靠。WTW IQ SensorNet系列紫外(UV) 和紫外可见(UV Vis)传感器具有适用于特定污水处理应用的内置出厂校准，不仅提高准确性，还可减少校准的频次。内置UltraCleanTM超声波清洗，减少校准频次的同时完全去除更换损耗品的必要(如试剂或刮刷)，最大限度减轻了维护工作。本系列传感器甚至还支持通过单个传感器测量多个不同参数，如硝酸盐、亚硝酸盐、总悬浮物 (TSS)、紫外线透射率(UVT-254)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、总有机碳量 (TOC)和其他碳参数。 本系列传感器是水和污水处理设备的一项重要投资，为操作人员提供极大便利。但是如何选择合适的传感器？为确保选择最符合应用的传感器，来看一下选择紫外可见传感器时需要考虑的5个问题。紫外和紫外可见传感器的优势1、无需试剂，即可在线进行硝酸盐、亚硝酸盐、COD、BOD、TOC、UVT-254、NOx和TSS测量2、单个传感器最多可测量并显示五个参数3、UltraClean™ 超声波清洁技术可防止结垢，维护较为简单4、持久耐用的材质：钛和PEEK(聚醚醚酮)即使在最恶劣的条件下仍可保持稳定5、紫外和紫外可见传感器每次测量可扫描256个波长，从而实现更好的准确度和浊度补偿6、工厂已针对过程中的位置进行了校准(进水、二级处理、出水）7、用户可自行校准，从而在应用情况不理想时提高准确度参数硝酸盐：来自硝化过程中NH4转化的人类排泄物的生物污染物。亚硝酸盐：来自人类排泄物的生物污染物，是硝化过程中NH4和NO3的中间型。生化需氧量：微生物在分解流水中的有机废物时消耗的氧气量。被看做是对存在的有机物的量化，并且排放量受到国家污染排放消除系统(NPDES)的排放限制。总有机碳：样品中有机结合的碳量。被认为是对存在的有机物的量化和水质指标。与BOD或COD相比，该测试通常是表示有机物的一种更方便直接的方式。紫外线透射率：在254mm 波长处透射的紫外线百分比。该参数用于指示水中的有机物含量，通常与BOD、COD和TOC相关。该测量值通常用于在消毒过程中自动控制紫外线剂量。总悬浮物固体：水样中被过滤器捕集的悬浮颗粒的净重。该参数通常用作水质的指标，并用于定量分析活性污泥系统(混合液悬浮物，MLSS)中存在的微生物。需要测量什么及测量原因选择紫外或紫外可见传感器时，需要搞清楚的首要问题是测量什么及原因。需要测量什么参数？应用场景是什么？如何使用传感器？取决于应用场景，通过单个传感器监控多个参数可能更为有益。以下是紫外可见传感器在污水处理中最常见的一些应用。 氮硝酸盐氮和亚硝酸盐氮是生物脱氮除磷(BNR)应用中常见的测量参数。硝酸盐在工艺优化中扮演着多种角色，如确保高效地完成硝化、监控硝酸盐去除、控制脱氧区的碳投加量以及确保出水中的氮含量达到排放标准。亚硝酸盐的使用情况较少，因为它是硝化工艺的中间阶段。如果污水处理设备出现亚硝酸盐积累问题或使用快捷反硝化工艺，监控亚硝酸盐将会很有用处。碳碳参数在污水处理中同样具有广泛应用。COD、BOD和TOC是量化样品内碳含量的常见测量参数，其中BOD和TOC专属于有机碳。例如，通常会测量二级处理中的COD来监控有机物负荷。在二级处理中，COD可指示一级或二级处理的效率，或量化需要碳源(反硝化和除磷)的生物处理工艺中的有机碳含量。此外，监控污水处理厂收集系统或进水设施中的COD有助于确定重度负荷来源或提供预警探测。长期以来，这些碳参数的测定都需要昂贵或耗时的实验室程序，因此难以实际使用。如今，借助在线紫外可见传感器，我们便可以利用这些参数实现原本难以实现的工艺控制和预警检测。紫外和紫外可见传感器具有广泛的应用，在某些情况下，通过单个传感器获得多个参数将对操作人员有所助益。例如，TSS是曝气池的常见测量参数，指示微生物浓度(MLSS –混合液悬浮物)。利用包括 TSS与COD组合的传感器，操作人员即可获得用于监控食料与微生物比(F/M 比)的必要信息。使用单个传感器监控多个参数可从单个传感器获得更多有用数据，从而带来附加值。选择紫外可见传感器时，确保查看各传感器的可测参数列表(表1)。单波长传感器和光谱传感器有什么不同？一些制造商仅生产单波长传感器，而其他像WTW一样的制造商除单波长传感器外还生产光谱传感器，后者可提供更多参数和更高的准确性。前面我们一直在谈论光谱传感器，在光谱传感器中，每次测量时都将扫描256个波长的紫外光和可见光以获得所需参数的浓度。此类传感器通过测量每种波长处的吸光率来生成“光谱足迹”。然后，根据传感器中编制的算法将每个“光谱足迹”计算为以 mg/L 为单位的浓度(Smith, 2019)。相比于单波长传感器，光谱测量的精度和准确度更高，因为物质分子会吸收一段波长范围内的光，而并非仅吸收单个波长。附加波长具有许多优势，包括为每个参数提供更多吸收数据、使用一系列波长进行浊度修正，甚至有助于检测不同形式的有机分子。紫外可见光谱传感器扫描的256个波长跨越紫外和可见光范围，从200至720nm(图1)。紫外光谱传感器扫描的256个波长范围为200-390nm。在这个波长范围内，紫外传感器将能够同时测定并区分硝酸盐和亚硝酸盐。硝酸盐和亚硝酸盐通常吸收短波长紫外光(尽管单波长传感器可以提供有用的数据和趋势，但与光谱传感器相比，其准确度和可重复性不佳。使用单波长进行测量和浊度修正时，此类传感器可能无法检测到某些形式的有机分子，无法区分硝酸盐和亚硝酸盐，也无法准确补偿浊度。单波长和光谱传感器各有优势，所以哪种更适合您的应用呢？使用单波长传感器能够以适中的价格获得有机物或氮氧化物的趋势数据，并且甚至有些应用专门需要用到单波长传感器，例如紫外线消毒需要UVT-254。然而，光谱传感器已针对特定应用（进水、二级处理、出水）进行校准，并且由于此类传感器扫描256个波长，从而准确性、可靠性都比单波长传感器更高，浊度修正也更准确。测量光程是什么？为什么很重要？测量光程是指光源和探测器之间的距离，在分光光度法测量中非常重要。测量光程(又称狭缝宽度)是根据比尔-朗伯定律计算光吸收率时的一个计算因子，并且受样品水浊度的影响极大。因此，紫外可见传感器通常具有固定的测量光程，并针对特定应用提供不同的狭缝。IQ SensorNet紫外可见传感器有2种测量光程可供选择：1mm和5mm(图 2)。1mm狭缝用于监控未经处理的污水和二级处理，因为这些应用通常浊度较高。5mm狭缝用于监控处理后的出水、低浊度污水，有时还可用于监控一些地表水或饮用水应用。取决于应用类型，其他制造商可能还会提供10-50mm的测量光程。选择YSI紫外可见传感器时，注意701型号传感器为 1mm测量光程(适用于未经处理的污水或活性污泥)，705型号传感器为5mm 测量光程(适用于低浊度的处理后出水)。如何安装紫外可见传感器？紫外可见传感器一般比其他在线传感器更大、更沉，因此在确定安装选项时应特别考虑。与所有在线传感器相同，应基于安全性和可达性来选择安装位置和方式。要确保可以轻松接触到传感器，以便偶尔进行维护，因此有足够的操作空间非常重要。传感器的安装位置应符合要求的扶手和过道安全标准。同样，紫外可见传感器的安装也应易于使用，并使传感器易于操作。最后一点，由于传感器可能比较沉，安装的稳固性也非常重要，必须能够承受相应重量，尤其是对于存在堵塞问题的污水设备。紫外可见传感器在污水中最常见的安装方式为浸入式安装。浸入式安装通过将传感器直接浸入集水池或水流中，直接测量过程用水。WTW紫外可见传感器提供两种沉浸式安装选项：刚性安装或摆动/链条安装。刚性安装包括将紫外可见传感器固定至一个金属杆上，然后将金属杆安装至护栏或墙壁上。当需要较稳固的解决方案，如水比较湍急或水中有堵塞时，这种安装类型是最佳选择。对于一般的沉浸式安装应用，摆动和链条安装更具优势。使用这种安装，传感器将更容易操作，因为传感器悬挂在链条末端，通过链条便可轻松地在集水池中进行升降。摆动臂将传感器伸出集水池外面，但是也可容易接近，只需将传感器摆动至靠近护栏的位置就能够拆下传感器进行维护。 对于像处理后的污水出水、污水回用或饮用水等清水应用，流通池可能是最佳选择。在这些应用中，由于缺乏合适的位置或因NSF要求，不能使用沉浸式安装。使用流通池时，紫外可见传感器将采用壁挂式安装，流通池会形成一个腔体让水流经光学窗口。水流持续运送至传感器进行测量，然后排出。无论将WTW紫外可见传感器用于清水还是污水应用，选择最适合的安装选项都非常重要，这样既能够确保传感器正常运行，还可将维修工作量保持在最低限度。 如何维护？尽管紫外可见传感器的维护要求不高，且不需要试剂，但仍然需要偶尔进行保养以优化运行。相比于其他在线传感器，WTW紫外可见传感器具有所需维护工作量最少的巨大优势。本系列传感器具有内置的独特自动超声波清洗系统UltraCleanTM技术。该系统不仅有助于保持测试窗口长久清洁，而且整个系统都置于传感器内部，所以没有需要更换的密封件或挂刷。保持紫外可见传感器清洁对传感器性能至关重要。因此，紫外可见传感器通常带有自动清洁系统，这可有效降低传感器总的维护时间。WTW提供两种类型的自动清洁系统：一种是所有传感器中都已内置的UltraClean；另一种是空气清洁系统。UltraClean超声波清洁系统轻微振动传感器的光学窗口，清除堆积的固体。这种技术已被证明在具有较多固体的污水应用中非常成功，WTW的ViSolid(TSS)和VisoTurb(浊度)传感器中同样也应用了此技术。WTW紫外可见传感器的另一个自动清洁选项是空气清洁系统。该系统使用空气压缩机定期向光学窗口上喷放压缩空气，清除任何可能干扰测量的固体。WTW空气清洁系统直接与传感器相连，并且可以通过控制器进行编程控制，根据所需时间间隔进行清洁。两种自动清洁系统都能使传感器在废水应用中保持数周的准确读数。应根据需要进行校准，例如当传感器首次安装、移动到新位置或传感器对参考样品的测量不准确时。WTW紫外可见传感器具有双通道测量系统，其中一个相同的参比通道用于监控并校正光源灯或探测器的老化，防止任何潜在校准漂移。这样可免去常规校准的麻烦，但是仍建议使用实验室参考样品对传感器测量值进行常规验证，以确保传感器的准确性。

p style=" text-align: justify " 　　国外某机构的研究报告显示， 2020年全球紫外/可见光谱市场为10亿美元，预计2025年该市场将达12亿美元，预测期间的复合年增长率为4.7%。紫外/可见光谱技术在环境监测、医药和生物技术行业的应用，以及紫外/可见光谱技术的进步和食品分析需求等的增加等是推动该市场增长的主要因素。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 274px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/4d8f677a-0ea0-4beb-941a-ed7f89e292fa.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" width=" 600" height=" 274" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify " 　　特别需要指出的是，新冠肺炎疫情的影响很大程度上提升了市场对精确诊断和治疗设备的需求。由于新冠肺炎疫情的爆发，各种类型的医疗中心都面临巨大压力，全球各地的医疗机构每天都有大量患者前来就诊，不堪重负。同时，生物制药科学家和工程师们正夜以继日地工作，开发能够满足未来流行病和疫情爆发需求的先进生物仪器。这也导致政府和私人机构进行大规模投资，建立更多具有先进技术的相关机构。 /p p style=" text-align: justify " 　　根据仪器类型的不同，紫外/可见光谱系统分为双光束系统、单光束系统、阵列系统和手持系统。2019年，双光束系统在紫外/可见光谱系统市场中占据最大份额。预测期间，这部分也将呈现最高的复合年增长率。由于双波束系统在数据收集方面实现了高水平的自动化，这些优势支持了其在紫外/可见光谱市场上越来越多的应用。 /p p style=" text-align: justify " 　　作为制药和生物技术研发中应用的一种分析技术，因为光谱系统技术的进步，使得紫外/可见光谱系统的高通量筛选、微体积取样和与仪器的软件集成成为可能，这些技术的进步确保了大量的数据可以通过这些系统收集、记录和共享，这对研发非常有利，也是推动紫外/可见光谱市场增长的主要因素。 /p p style=" text-align: justify " 　　不过，由于使用寿命和低耗材需求的原因，也在一定程度上抑制了紫外/可见光谱市场的增长。据悉，紫外/可见光谱系统的使用寿命为3到5年，一旦购买了仪器，就不会定期更换或升级，这在学术界表现的特别明显。仪器的长寿命限制了终端用户的购买，这一瓶颈在对价格敏感的亚太地区和世界其他地区 (与北美和欧洲相比)非常明显。另外，与其他分析技术(如高效液相色谱)相比，紫外/可见光谱技术所需的试剂和消耗品也较少。 /p p style=" text-align: justify " 　　在应用方面，紫外/可见光谱的市场分为学术应用和工业应用。2019年，工业应用领域占据最大的市场份额，这主要是由于紫外/可见光谱仪的易用性、灵活性和可扩展性，以及价格方面的可负担性等。作为紫外/可见光谱市场最大的终端用户，制药和生物技术公司没有受到新冠疫情的影响，但学术和研究机构的增长因实施的封锁受到了一定程度的阻碍。 /p p style=" text-align: justify " 　　2019年，北美将占据全球紫外/可见光谱学市场的最大份额，而亚太地区将在预测期内呈现最高的复合年增长率，主要归因于环境、食品分析需求的增加，以及对先进产品需求的提升等。 /p p style=" text-align: justify " 　　与美国和欧洲等成熟市场相比，中国和印度等新兴市场预计将提供巨大的增长机会。许多主要的仪器供应企业正在通过建立新工厂、研发中心和创新中心来加强他们在世界各地的存在。例如，在2019年，安捷伦在欧洲建立了分子光谱研发中心；岛津在日本Keihanna科学城的技术研究实验室建立了一个新的研究基地。此外，在2017年，岛津在其亚洲子公司(Shimadzu Asia Pacific Pte. Ltd.)建立了一个创新中心，该中心使岛津科学家与亚洲和大洋洲的大学研究人员能够进行先进的研发活动。 /p p br/ /p