劉冬陽 楊素艷

摘要：近年來，我國的現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展迅速，為降低生產(chǎn)成本，提升產(chǎn)品品質(zhì)以及轉(zhuǎn)化效率，確保我國環(huán)境可持續(xù)發(fā)展政策順利實(shí)施，在線分析儀表在我國化工企業(yè)生產(chǎn)中的作用正變得逐漸重要。鑒于此，本文將以在線分析儀表的構(gòu)成為切入角度，對(duì)常用在線分析儀表的分類與選擇加以概述，詳盡闡述了在線分析儀表在樣品處理系統(tǒng)中的應(yīng)用，以供專業(yè)人士參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：在線分析儀表;技術(shù)管理;措施

引言

工業(yè)在線分析儀通常是指在化工生產(chǎn)過程中對(duì)某一物質(zhì)的組分及物理（化學(xué)）性質(zhì)進(jìn)行測(cè)取的儀表。在現(xiàn)在的化工生產(chǎn)過程中，根據(jù)測(cè)取某工段物質(zhì)的成分及性質(zhì)（如氧含量、酸堿度、電導(dǎo)率等），從而通過自動(dòng)或人為地去控制生產(chǎn)過程，以達(dá)到安全生產(chǎn)、提高產(chǎn)量、降低成本、保證產(chǎn)品品質(zhì)、保護(hù)環(huán)境、節(jié)能減排的目的。

1分析儀表的分類及原理

1.1 在線分析儀表的分類

要使在線分析儀表在實(shí)際生產(chǎn)過程中更好地發(fā)揮其作用，有必要了解在線分析儀表的分類及其原理。

1.1.1 按使用目的分類

（1）生產(chǎn)過程監(jiān)控。此種分析儀主要用于測(cè)量設(shè)備或管道內(nèi)的物料組分，保證生產(chǎn)過程的正常運(yùn)行，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。

（2）裝置和人身安全檢測(cè)。此種分析儀主要用于測(cè)量環(huán)境氣體中可燃?xì)怏w或毒性氣體濃度，當(dāng)這種有害氣體達(dá)到危險(xiǎn)極限時(shí)報(bào)警，以便操作人員采取措施。

1.1.2 按工作原理分類

按工作原理可分為紅外線分析儀、紫外線分析儀、工業(yè)色譜儀、工業(yè)質(zhì)譜儀、磁導(dǎo)式分析儀、熱導(dǎo)式分析儀、電化學(xué)式分析儀和光電式分析儀等。

1.2 常規(guī)在線分析儀表的基本原理

1.2.1 磁氧分析儀

其他氣體的磁化率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于氧的磁化率，磁氧分析儀便是一種基于此物理現(xiàn)象來測(cè)取樣氣中氧含量的分析儀表。磁化率想要直接測(cè)量那是非常復(fù)雜的，因而我們一般采取間接的方法來測(cè)取，即根據(jù)氧的熱磁現(xiàn)象（隨溫度的升高而磁化率減?。?，再通過傳感器把電信號(hào)送給變送器，然后經(jīng)變送器輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)給顯示儀表或DCS。

1.2.2 氧化鋯氧分析儀

氧化鋯氧分析儀的基本工作原理為：當(dāng)待分析的樣氣通過氧化鋯管進(jìn)入傳感器的內(nèi)側(cè)，參比氣體（空氣）通過自然對(duì)流進(jìn)入傳感器的外側(cè)，當(dāng)鋯管內(nèi)外側(cè)的氧含量不同時(shí)，在氧化鋯管內(nèi)外側(cè)產(chǎn)生氧濃差電勢(shì)，該氧濃差電勢(shì)經(jīng)顯示儀表轉(zhuǎn)化成與被測(cè)煙氣含氧量呈線性關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，供測(cè)氧儀的儀表顯示和輸出。

1.2.3 紅外線氣體分析儀

不同波長(zhǎng)的紅外線會(huì)被不同氣體選擇性吸收，某一吸收物質(zhì)的濃度越大對(duì)某一波長(zhǎng)的紅外線衰減也越大。紅外線氣體分析儀便是基于此種現(xiàn)象制造而成的。即當(dāng)氧氣連續(xù)不斷地通入一臺(tái)制造好了的紅外線氣體分析儀中，其氣室長(zhǎng)度、紅外線光源、待測(cè)成分、測(cè)量范圍已定，然后依據(jù)吸收物質(zhì)的濃度與紅外線衰減成正比就可測(cè)取氧氣的濃度了。

1.2.4 熱導(dǎo)式氣體分析儀

工業(yè)上一般都是采用間接的辦法來測(cè)取樣品的濃度，因?yàn)闅怏w的熱傳導(dǎo)系數(shù)很小，其變化量更小。當(dāng)待測(cè)樣品氣體的濃度發(fā)生變化時(shí)，將引起熱傳導(dǎo)系數(shù)的變化，通過熱導(dǎo)池，轉(zhuǎn)換成熱電絲電阻的變化，再用電橋來測(cè)定，從而間接得知待測(cè)樣品的濃度。利用這一原理制成的儀表稱為熱導(dǎo)式氣體分析儀。熱導(dǎo)式氣體分析儀是一種物理類的氣體分析儀表。

1.2.5 密度計(jì)

密度計(jì)測(cè)量原理為：當(dāng)被測(cè)流體流過振動(dòng)管時(shí)，此振動(dòng)管的橫向自由振動(dòng)頻率將隨著被測(cè)流體密度的變化而改變。當(dāng)流體密度增大時(shí)，則振動(dòng)頻率減小。反之，當(dāng)流體的密度減小時(shí)，振動(dòng)頻率就增加。因此，利用測(cè)定振動(dòng)管頻率的變化，就可以間接地測(cè)定被測(cè)流體的密度。

1.2.6 工業(yè)pH計(jì)

pH計(jì)是利用原電池的原理（電位測(cè)量法）工作的，原電池的兩個(gè)電極間的電動(dòng)勢(shì)，既與電極本身的屬性有關(guān)，還與氫離子在溶液里的濃度有關(guān)。電動(dòng)勢(shì)（原電池）和濃度（氫離子）之間存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，即pH值等于氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)（pH=-lg[c（H+）]。然后通過變送器把不標(biāo)準(zhǔn)的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)傳送給顯示儀表或DCS。

2在線分析儀表管理使用上的影響因素

我認(rèn)為在線分析儀表管理使用水平的高低并不完全取決于在線分析儀表是否是國外的產(chǎn)品，而主要由以下幾個(gè)因素決定：

2.1在線分析儀表的管理模式

大部分的石化企業(yè)都是將在線分析儀表看成是儀表專業(yè)的一個(gè)分支，往往采用常規(guī)儀表的管理方式由儀表車間（或相應(yīng)的機(jī)構(gòu)）進(jìn)行管理。但是在線分析儀表運(yùn)行的好壞取決于在線分析儀表分析數(shù)據(jù)的及時(shí)性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，尤其分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是評(píng)價(jià)在線分析儀表可信度的最重要的指標(biāo)，這項(xiàng)工作單靠?jī)x表專業(yè)是難以完成的，需要分析專業(yè)的強(qiáng)有力的支持與幫助。所以在線分析儀表與分析化驗(yàn)室同處于一個(gè)部門（或者是兩個(gè)部門同處于一個(gè)上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門）的管理模式，使這兩個(gè)專業(yè)相互支持、相互配合、共同發(fā)展，化驗(yàn)室定期對(duì)在線分析儀表進(jìn)行對(duì)比分析。

2.2在線分析儀表的技術(shù)性能

在線分析儀表大都是由化驗(yàn)室技術(shù)發(fā)展而來的，但是從化驗(yàn)室的技術(shù)到相對(duì)應(yīng)的在線分析儀表的出現(xiàn)，大都需要比較長(zhǎng)的時(shí)間，這主要由于工業(yè)生產(chǎn)對(duì)在線分析儀表提出苛刻的可靠性要求，一臺(tái)精確可靠的在線分析儀表，對(duì)一個(gè)高效率的工藝過程來說可以是一個(gè)無價(jià)之寶，而一臺(tái)不準(zhǔn)確不可靠的在線分析儀表，可能會(huì)對(duì)工藝過程造成很大的影響。所以在線分析儀表與同時(shí)期的化驗(yàn)室分析儀器相比，在技術(shù)性能上總是存在著一些不足。同時(shí)由于在線分析儀表需要連續(xù)不斷的運(yùn)行，所以對(duì)各部件的質(zhì)量要求就更加嚴(yán)格。我認(rèn)為評(píng)價(jià)一臺(tái)在線分析儀表的標(biāo)準(zhǔn)不僅僅是它的準(zhǔn)確性，而穩(wěn)定性和可靠性也同樣至關(guān)重要，良好的在線分析儀表應(yīng)該具有動(dòng)部件較少、故障率低、日常需要的維護(hù)工作較少、易出現(xiàn)故障的部件更換簡(jiǎn)易等特點(diǎn)。所以，選擇好在線分析儀表是運(yùn)行好在線分析儀表的一個(gè)重要前提。

結(jié)語

隨著生產(chǎn)過程對(duì)先進(jìn)控制要求的不斷提高，在線分析儀表越來越廣泛地應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，它及時(shí)、準(zhǔn)確地提供分析數(shù)據(jù)為穩(wěn)定生產(chǎn)、優(yōu)化生產(chǎn)作業(yè)、提高產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)保監(jiān)測(cè)起到了不可替代的作用。該文就常規(guī)在線分析儀表的原理、樣品的處理及其管理等做了簡(jiǎn)單的闡述。希望通過該文的闡述與分析，能為在線分析儀表在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用與管理提供一定的參考價(jià)值。

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