自动检测技术及仪表控制第9章

上传者：曹家宝
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上传时间：2015-05-10
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自动检测技术及仪表控制第9章

9 成分分析表
成分分析表示是对物质的成分及性质进行分析和测量的仪表。
9.1 成分分析方法及分析系统的构成
9.1.1 成分分析法及分类
方法：一定期取样，通过实验测定的实验分析方法；二利用可以连续测定被测物质的含量或
性质的自动分析仪表。
目前按测量原理分类：
1 电化学式，如电导式、电量式、电位式等2 热学式，如热导式、热谱式、热化学式3 磁学
式，磁式氧分析器4 射线式，X 射线分析仪、同位素分析仪5 光学式，红外、紫外等吸收式
光学分析仪6 电子光学式和离子光学式，电子探头、质谱仪7 色谱式，气象色谱仪8 物性测
量仪，水分计、密度计9 其他，晶体振荡仪
上述部分类型可实现自动分析能力。自动分析仪表又称过程分析仪或在线分析仪表，这种类
型更适合于生产过程的监测和控制
9.1.2 构成
较大型工业分析仪表测量系统的基本组成

自动取样装置的作用：从生产设备中自动、快速提取待分析样本；
预处理系统可以采用诸如冷却、加热、气化、减压、过滤等方式对采样的分析样品进行适当
的处理，为分析仪提供符合技术要求的试样。
取样和试样的制备必须注意避免液体试样的分馏作用或气体试样中某些组分被吸收的情况，
以保证测量的可靠性。
检测仪是分析仪表的核心，不同原理的检测仪可以把被测组分的信息转换成电信号输出；
信息处理系统用于进行微弱信号的放大、转换、运算、补偿等处理；
显示仪表可以用模拟、数字或屏幕图文显示等方式给出分析测量结果
整机自动控制系统用于各个部分的协调的工作，是取样、处理和分析的全过程可以自动连续
地进行。
有些分析作用传感器则不需要取样和与处理环节，而是直接放在被测量的试样中。
9.2 几种工业用成分分析仪表
9.2.1 热导式气体分析器
它是利用不同气体的热导率特性不同的原理进行分析的。
优点：结果简单、工作稳定、体积小。
气体中氢气和氦气的导热能力最强，二氧化碳和二氧化硫的导热能力较弱。
气体的热导率还与气体的温度有关。
λ =λ
1
C
1
+λ
2
C
2
+…+λ
n
C
n
，式中λ 为混合气体的总热导率；λ
1
、λ
2 ……
λ
n
为混合气体中
各组分的热导率；C1、C2……Cn 为混合气体中各组分的体积百分含量；
如果被测组分的热导率为λ 1，其余组分为背景组分，并假定它们的热导率近似等于λ 2，又
由于C
1
+C
2
+…C
n
=1，将它们带入上式得λ ≈λ
1
C
1
+λ
2
(C
2
+C
3
+…+C
n
)= λ
1
C
1
+λ
2
（1-C
1
）=
λ
2
+（λ
1
-λ
2
）C
1
。即有C1=（λ -λ
1
）/（λ
1
-λ
2
）。在λ 1、λ 2 已知的情况下，测定混合
气体的总热导率λ ，就可以确定被测组分的体积百分含量

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