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分析仪操作原理及其操作方法讲解

分析仪操作及原理注意:1、标定前请确认标气背景气、标定气含量,保证通入仪器的是对应的标气。

2、百分含量仪器通入标气后需稳定10分钟以上方可标定,微量仪器需稳定时间更长一些,待数值稳定以后再进行标定。

CO2红外气体分析仪(AIA1203)这台仪器为ABB生产EL2020系列型号为Uras26,测量范围0~5~20ppm.vol.CO2,精度为±1%一、测量原理(红外式)根据不同组分气体对不同波长的红外线具有选择性吸收的特性而工作的分析仪表。

测量这种吸收光谱可判别出气体的种类;测量吸收强度可确定被测气体的浓度。

各种多原子气体(CO,CO2,CH4等)对红外线某一段电磁波的辐射都能具有一定的吸收能力,而且这种吸收能力对波长具有选择性,只有当红外光谱中某一段光谱的频率与物质分子本身的频率一致时,该物质分子才吸收这一段红外光谱的辐射能。

我们把能吸收的这一段红外线光谱称为该气体的特征吸收波段。

气体吸收了红外线光谱的辐射能后,一部分可转变成热能,使温度升高。

红外线光谱的辐射又特别显著,这就能让我们利用各种元件,如热电堆、热敏电阻等去测量红外线辐射能的大小。

二、标定1、选择校准菜单:menu calibrate manual calibration.2、用箭头键选择zero gas。

3、接通零点气。

操作零点气钢瓶减压阀组件,使输出压力控制在20kpa,将操作面板上多通阀(5MV)切向“零点气”,打开测量流量计,调整“测量”转子流量计旋钮,使进气量控制在30L/H左右。

4、确认零点气连接上并且零点气浓度值输入后。

按ENTER键确认。

5、当测量示值显示稳定,按ENTER键开始校准零点。

6、接受校准结果按ENTER键;不接受校准结果返回步骤6按BACK键;不接受校准结果返回测量状态按MEAS键。

7、用箭头键选择SPAN GAS(零点标定完成后会自动跳到zero 和span的选择窗口。

8、按4步骤接通量程气。

9、确认量程气连接上并且量程气浓度值输入后,按ENTER键确认。

10、接受校准结果按ENTER键,不接受校准结果返回步骤11按BACK键,不接受校准结11、果返回测量状态按MEAS键。

三、测量标定完成后,按MEAS并将转换开关切换至“样气”开始测量。

关零点和量程气在标定的时候要注意压力,钢瓶减压阀后的压力不要大于该点工艺气的压力。

微量水分析仪(AIA106)这台仪器为成都川仪生产,型号USI-1AB 量程0-100PPm,精度为±1%一、工作原理(五氧化二磷电解式)该仪器用连续取样的方法,使气样流经一个特殊结构的电解池,其水分被作为吸湿剂的五氧化二磷膜层吸收,并被电解为氢气和氧气排出,而五氧化二磷得以再生。

反应过程可表示为:P2O5 + H2O 2HPO32HPO3 H2 +1/2 O2 +P2O5合并以上两式得:H2O H2 +1/2 O2当吸收和电解达成平衡后,进入电解池的水分全部被五氧化二磷膜层吸收,并全部被电解。

若已知环境温度、环境压力和气样流量,根据法拉第电解定律和气体定律可推导出水的电解电流与气样含水量之间的关系为:I=QP T0FU*10-4/(3 P0 TV0 )式中:I—水的电解电流,μA;U—气样含水量, PPm vQ—气样流量,ml/min;P—环境压力,Pa;T0 =273k;F=96485C;P0 =101325Pa;T—环境的绝对温度,K;V0 =22.4L/mol .由该式可见,电解电流的大小正比于气样中的含水量,因此可通过测量水的电解电流来测量气样中的含水量。

在标准大气压和20℃条件下,一理想气体以100ml/min的流量流经电解池,当气样含水量为1PPmV时,由式计算出电解电流为13.4μA。

该仪器以PPmV为计量单位,可直接读取气样中水分含量的PPmV值。

由于铂电极的催化作用,水的电解反应是一可逆过程,所以当被测气样为氢气、氧气或含有足量的氢氧组分时,平衡向左移动,已经电解生成的氢和氧中有一部分复合生成水,继而又进行而次电解,使总的电解电流值偏高,次即“氢效应”和“氧效应”,或统称“复合效应”。

实验证明,使用该仪器测定这一类气样含水量时,读数将偏高几个至十几个PPm,但此偏差集中反应在本底值上,故可以扣除。

1、电解池的干燥处理新仪器(包括重新涂敷的电解池)或已长期停用的仪器,由于电解池非常潮湿,在测量前必须进行干燥处理,使电解池处于干燥状态。

干燥处理所用的气流可以是被测介质,但最好采用一种辅助气源—通常是钢瓶氮气(普氮即可)。

为延长仪器内部干燥器的使用周期,辅助气源应经外接的分子筛干燥器干燥后再导入仪器。

具体操作如下:○1检查各阀件旋钮及开关的位置;控制阀置于“关”,旁通流量阀和测量流量阀关闭,电源开关置于“关”。

○2连接好气源管道,控制阀置于“干燥”,左旋旁通流量阀约3转,打开钢瓶总阀,再缓慢启开减压阀,至旁通流量约为1.1L/min,吹扫系统管道10min.○3接通电源,此时表头显示约1500 PPm v 。

○4缓慢启开测量流量阀,以20mL/min左右或更少的小流量气流干燥电解池。

为节约用气,旁通流量可减小(必须先关小减压阀)。

至示数为5 PPm v 以下,越低越好。

注:干燥时间的长短与电解池潮湿程度、室温及气样种类有关。

在以氮气为介质、室温低于20℃的条件下,一般需要24~72h。

夏天通常需要更长一些时间。

但电解池一经干燥后,就能迅速测量。

2、测量○1若干燥过程系用辅助气源,则将仪器切换至被测气样后,先按上述的方法继续干燥电解池,至表头显示达5 PPm v 以下;○2测量本底值:控制阀置于“干燥”,调节流量阀,使测量流量为100mL/min,旁通流量为1L/min,至示数降至5 PPm v 以下并比较稳定时,记录此值作为本底值;○3测量,控制阀置于“测量”,准确调节测量流量为100mL/min,旁通流量约1L/min,至表头示数接近稳定即可读数。

对于含水量为30 PPm v以下的测量,应从表头读数中减去本底值作为实际值,对于含水量为30 PPm v以上的测量,若对精度要求并不高,可视情况略去本底值的影响,直接由表头读数。

3、停机○1间断测量而短期停机时,每次测量完毕后,应关小减压阀,将控制阀置于“干燥”测量流量降为20mL/min以下,关小旁通流量,继续通电,使电解池和气路保持干燥状态,以备随时启用而勿需再作长时间地干燥。

此时最好将仪器切换至辅助钢瓶氮气源。

为确保安全,若无人照看及夜间应将电源开关置于“直流”,此时仪器无显示。

但电解池是在工作的。

○2长期停机时,先顺次关闭总阀、减压阀和流量阀,切断电源,取下进气管道,在进气口和排气口加防尘帽,控制阀置于“关”,电源开关置于“关”。

3000T微量氧分析仪(AI103/AI704)这台仪器不需标定零点,日常维护只需标定量程,通入量程气,需一定时间稳定,定期检查管路是否有漏气现象,即使微小一点漏气也会影响测量值。

一、工作原理(电化学微量氧)3000T系列采用的氧传感器是一个微燃料电池,是一次性塑封电化学传感器。

燃料电池的有效成分是1个阴极、1个阳极和15%液态KOH溶液。

阳极、阴极被浸没在溶液中,这个电池将化学反应的能量转化为外电路的电流信号,其作用类似于电池。

但是,普通电池与微燃料电池的区别是:在普通电池中,所有的反应电池都封装在电池中,而在微燃料电池中,其中一个反应介质电池外部的要分析的样气中。

微燃料电池是一个介于电池和纯燃料电池间的。

样气经过Teflon膜片扩散,样气中的氧在阴极的表面被还原,半反应式如下:O2+2H2O+4e-4OH-(阴极)氧在阴极被还原时,在阳极铅被同时氧化,半反应式如下:Pb+2OH-Pb2++H2O+2e-(阳极)(每个被氧化的铅原子中有2个电子被转移,上述阳极反应式中转移发生2次,转移4个电子,以平衡在阴极上的反应。

)当外部电路被提供时,在阳极表面释放的电子流到阴极表面。

这个电流与到达阴极O2量程比例。

测量这个电流确定混合气中的O2含量。

燃料电池的全反应式是上述两个半反应式的和:2Pb+O2 2PbO这个反应将持续到气体中无氧化铅的成分存在,如:碘、溴、氯和氟。

燃料电池的输出被如下因素限制:1、当时电池中的氧含量2、阳极材料量。

无氧存在时,没有电流产生。

二、标定1、吹扫在初次使用分析仪或更换电池等情况下,要用高纯氮对分析仪进行吹扫,稳定时即可,大概需要12~24小时。

2、量程的标定,见下面示意。

选择SPAN,ENTER进入确认根据标气瓶上标签的含氧量,输入标定值,确认。

按方向键至CALIBRATE,ENTER 确认,SPANCALIBRATIONINPROGESS确认CALIBRATIONCOMPLETED3.标定完成后退出,并通入工艺气进行测量。

三、维护1、日常维护除通常的清洁和气路泄漏检查外,日常维护就是更换电池和保险丝和标定2、更换电池微燃料电池在电绝缘密封条件下,无电极变化和清洁的传送,电池失效更换时,废电池应按当地的规定处理。

一般在3000T投入使用9-10个月后,购买备用电池,或有保证的1年寿命前购买。

但厂家不建议储备电池,保证期是从发货之日算起。

在更换电池时应a、检查标准气是否在规定的范围;b、检查到电池的管路是否有泄漏,氧会泄漏到系统中,如上述2项没有问题,再更换电池。

2.1、取出电池微燃料电池装在前面板后面的不锈钢电池盒中,取出已有电池要按以下顺序:2.1.1、拔下电源插头(断电源);2.1.2、按下右上角释放锁,打开前门;2.1.3、拧开电池盒底部的锁紧螺钉,旋转上盖至正确位置向上拿开,拿出旧电池。

上图是传感器室的结构,各部分组成及名称。

下图是打开前面板后可以看到的实物。

2.2、安装新电池安装电池过程中,应尽可能少的让电池暴露在空气中。

注意:不要接触电池表面的Teflon膜以免接触有害物质和损坏渗透膜。

再更换电池之前要先检查密封O型环是否需要更换,再进行如下步骤。

2.2.1、用N2(流量ISCFH)适当吹扫仪表。

2.2.2、从包装中取出电池。

2.2.3、搞掉电池上的短路件。

2.2.4、将电池装到电池座里,传感器表面向上。

2.2.5、将电池盒上盖盖上旋转。

2.2.6、拧紧锁紧螺钉2.2.7、用N2吹扫。

2.2.8、通电。

从第3步到第7步用的时间如小于15s,则恢复到小于1ppm水平需8小时。

3、更换保险1、将小螺丝刀放到缝隙中,撬下盖子,;2、为了在美国和欧洲标准的保险中切换,卸下螺钉,将保险丝盒翻转1800,再装上螺钉。

3、按图5-3更换保险丝。

4、按图5-2装回保险座上。

4、故障问题:分析仪不稳定地显示氧含量。

可能的原因:可能是不正确的标定方式所至。

解决:进入量程菜单,恢复出厂设定。

如仍是不稳定的读数,则需更换电池。

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