81概述2.ppt
,8.1 概述,8.1.1 成分分析仪器简介 8.1.2 成分分析仪器的分类 8.1.3 成分分析仪器的组成 8.1.4 成分分析仪器的主要性能指标,上一页,下一页,返 回,8.1.1 成分分析仪器简介,专门用来测定物质化学成分的一类仪器。 物质的化学成分：指一种化合物或混合物是由哪些种类的分子、原子或原子团所组成，以及这些分子、原子或原子团的含量是多少。 成分分析包括内容： 确定物质的化学组成， 确定物质中各种成分的相对含量,上一页,下一页,返 回,8.1.2 成分分析仪器的分类,按照使用场合的不同分: 实验室分析仪器 过程分析仪器两大类。 两者的重要区别: 在于过程分析仪器具有连续、可靠、精确地向操作人员或自控装置及时提供工艺过程质量信息的功能，在结构上具有能够自动地连续采样、对试样进行预处理（抽吸、过滤、干燥等）、自动地进行分析、信号的处理和远传以及抗干扰等装置或部件，其结构比实验室分析仪器复杂，精度通常比实验室分析仪器略低。,上一页,下一页,返 回,按照测量原理分类：,（1）电化学式分析仪器：如电导式、电量式、电位式等； （2）热学式分析仪器：如热导式、热化学式、热谱式等； （3）磁学式分析仪器：磁性氧量分析仪，核磁共振波谱仪等； （4）光学式分析仪器：吸收式光学分析仪，发射式光学分析仪； （5）射线式分析仪器：如X射线分析仪，射线分析仪，同位素分析仪等； （6）色谱分析仪器：如气相色谱仪等； （7）电子光学和离子光学式分析仪器：如电子探针、质谱仪、离子探针等； （8）物性测量仪器：如水分计、粘度计、湿度计、密度计、电导率测量仪等。,上一页,下一页,返 回,8.1.3 成分分析仪器的组成,1 成分分析仪器的基本组成 2. 取样装置 3. 预处理系统 4. 分离装置 5. 检测器或检测系统 6. 信号处理系统 7. 显示环节,上一页,下一页,返 回,1 成分分析仪器的基本组成,成分分析仪器的基本组成框图,上一页,下一页,返 回,2. 取样装置,任务：将待分析的样品引入到成分分析仪器 根据被分析的对象不同，样品可分为气体、液体、熔融金属、固体散状物料等几种情况。过程分析仪器大多为气体分析仪器，如果样品为液体也往往使它气化。 对于过程取样装置： 首先要求能够承受生产过程的恶劣条件； 其次对于所取的样品，应有代表性，没有被测量组分的损失； 再次不应与待分析样品中任何组分起化学反应，以防止失真。 在取样装置设计时，应注意取样点选取、取样探头及探头清洗几个方面,上一页,下一页,返 回,（1）取样点选择,取样点选择应满足下列要求： 能正确地反应被测组分变化的地点； 不存在泄漏； 试样含尘雾容量少，不致发生堵塞现象； 试样不处于化学反应过程中。,上一页,下一页,返 回,（2）探头,探头的功能： 直接与被测物流接触取得试样，并初步净化试样。 要求： 探头有足够的机械强度， 不与试样起化学反应和催化作用， 不造成过大的取样滞后， 易于安装、清洗。,上一页,下一页,返 回,敞开式探头结构,上一页,下一页,返 回,（3）探头清洗,有些分析仪器的探头或检测元件经常被介质中污染物污染，导致探头或检测元件反应迟钝，需要定期清洗。 清洗时，先用阀门将探头或检测元件与工艺流程隔离，自动清洗装置采用增压的流体喷射，或加热、化学法及超声波清洗。,上一页,下一页,返 回,3. 预处理系统 预处理是针对过程分析仪器而言的。预处理的任务是将取样装置从生产过程中提取的样品加工处理，以满足检测器对样品状态的要求。如除尘、除湿、过滤有害物质、稳压稳流调节、流路及管线的合理布局等。 4. 分离装置 在成分分析仪器中，分离是进行定性或定量分析的基本手段之一。例如在气相色谱仪中，待分析的气样在载气（输送样品的气体）带动下进入充有吸附剂的色谱柱时，各组分经过连续地分配、吸附及吸收作用，便可被分离成单一的组分，此后各组分依次通过检测器即可实现多组分气体的含量分析。,上一页,下一页,返 回,5. 检测器或检测系统 检测器是成分分析仪器的核心部分，它能够把待分析的含量信息转变成相应的输出信号，输出信号大多数是电参数。 6. 信号处理系统 由于检测器输出的信号多数是电信号，所以信号处理系统也是以电信号处理为主。检测器输出的信号一般是很微弱的，所以信号处理系统一般都包括放大环节和一些运算环节等。 7. 显示环节 显示环节主要是显示成分分析的最终结果。显示装置有模拟显示装置、数字显示装置、图像显示装置等。,上一页,下一页,返 回,8.1.4 成分分析仪器的主要性能指标,主要性能指标有： 灵敏度、精度、重复性、噪声、线性范围、选择性、分辨力和响应时间等。 成分分析仪器的各项性能指标，除选择性和分辨力外，与其它仪器相似。 选择性和分辨力是表示仪器区分特性相近组分的能力，选择性一般用于单组分成分分析仪器，分辨力多用于多组分成分分析仪器，分辨力的问题比较复杂，往往不同仪器表示形式也不同。,上一页,下一页,返 回,选择性问题,选择性的好坏一般用选择系数k来表示,式中， k干扰组分的含量变化； m与干扰组分等价的待测组分含量变化。,这里所说的等价是指仪器的输出信号而言， 即 k和 m可以引起仪器有同样的大小输出。 很明显，一台仪器的选择性系数越大，仪器的区分能就越强。,上一页,返 回,
