成分分析仪表

淮安嘉可自动化仪表有限公司
成分分析仪表有哪些
工业生产过程中，成分是最直接的控制指标。

对于化学反应过程，我们要求产量多，收率高；对于分离过程，我们要求得到更多的纯度合格产品。

为此，一方面要对温度、压力、液位、流量等变量进行观察、控制，使工艺条件平稳；另一方面又要取样分析、检验成分。

例如在氨的合成中，合成气中一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2）含量一高，合成塔触媒会中毒；氢氮比不适当，转换率会低。

像这些成分都需要进行分析。

又如在石油蒸馏中，塔顶及侧线产品的质量不仅取决于沸点温度，也与比重等许多物性参数有关。

大气环境监测分析，需要对有关气体成分参数进行测量。

因此，对于成分、物性的测量和控制是非常重要的。

常见的成分和物性检测仪表有热导式气体分析仪、磁导式含氧量检测仪、氧化锆分析仪、红外线成分检测仪、电导式浓度检测仪、色谱分析仪、酸度（pH）检测仪、湿度检测仪、密度检测仪、水质浊度计、溶解氧分析仪、微量氧分析仪、可燃气体及有毒气体报警器等。

在线分析仪表的分类在线分析仪表是指能够对物质进行分析的特殊设备，使用不同原理和工作方式来进行测量。

根据其用途和测量对象的不同，可以将在线分析仪表分为以下几类：化学成分分析仪化学成分分析仪通过测量样品中各种元素和化合物的浓度来确定其化学成分。

化学成分分析仪广泛应用于环境保护、工业生产和生化分析等领域。

常见的化学成分分析仪包括气相色谱仪、液相色谱仪、原子吸收光谱仪、荧光光谱仪等。

物理性质分析仪物理性质分析仪以物理性质为基础进行测量，例如样品的温度、压力、流量、质量等。

物理性质分析仪广泛应用于油气、化工、能源和环保等领域。

常见的物理性质分析仪包括热重分析仪、介电常数分析仪、地震仪等。

光谱分析仪光谱分析仪以样品产生的发光、吸收、散射光谱为基础进行测量，可用于确定样品中各种物质的含量和组成。

光谱分析仪广泛应用于制药、食品、医疗和环保等领域。

常见的光谱分析仪包括紫外可见分光光度计、荧光光谱仪、拉曼光谱仪等。

特殊性质分析仪特殊性质分析仪是一种基于特殊分析原理和测量技术进行设计的仪器，可以对特殊性质进行测量。

常见的特殊性质分析仪包括脉冲电流测试仪、压电噪声测量仪、工艺气体分析仪等。

其他类型分析仪在这个不断发展的领域，还有很多新型分析仪器，能够用于各种特殊领域的质量控制和过程控制。

例如，生物学和医学领域常用的微型化学分析仪，可实现对生物样品中特定化合物的分析。

总的来说，在线分析仪表在各行各业都有着广泛的应用，同时其技术也在不断的发展和完善，还有很多新型的分析仪器正在被研发出来，让我们期待在线分析仪表世界的未来。

By Champagne 有关成分分析仪表的文献阅读札记[内容提要]：成分分析仪表是自动化控制仪表的一个分支，它的出现主要源于石油、化工、冶金、电力、食品、制药、轻工等行业以及环境保护、生物工程领域的需要。

通过对与相关文献检索和阅读，这篇札记将从成分分析仪表的分类、原理、应用等方面进行汇总归纳，并进行理解性质的相关阐述。

[关键词]：成分分析仪表结构原理特性分类参数自动控制不同于温度、压力、液位、流量等物理量，在生产以及其它控制过程中，我们常常需要对物质成分组成这一过程变量进行检测、分析、控制。

这就是成分分析仪表的最主要的功能和应用。

具体而言，成分分析仪表是专门用来测定物质化学成分的一类仪器。

所谓物质的化学成分，是指一种化合物或混合物是由哪些种类的分子、原子或原子团组成，以及这些分子、原子或原子团的含量是多少，或者各种物质成分的比率是多少。

更具体的讲，成分分析一般包括两方面的内容：一是确定物质的化学组成，即物质是由哪些分子、原子或原子团组成，这是定性分析的内容；另一个是确定物质中各种成分的相对含量，这是定量分析的内容。

但是无论定性分析还是定量分析，都是利用物质所含的组分在物理或化学性能方面的差异进行的，如光学、声学、力学、电学、磁学等方面的差异，以便比较精确的测量这些组分的含量。

由此可见，成分分析仪表的工作原理具有更宽的选择范围，因而仪表的种类多，而且差别比较大。

成分分析仪表的分类主要按照应用场合的不同来划分，具体可分为实验分析仪表和过程分析仪表两类。

它们的区别是：过程分析仪表具有连续、可靠、精确的向操作人员或自动控制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、自动的进行分析、信号的处理和远距离传输以及抗干扰等装置或部件，其结构比实验室分析仪表复杂，但是精度相对较低。

虽然过程分析仪表只占成分分析仪表的少数，但是它们在生产过程中起到重要而且特殊的作用。

按照测量原理的不同，成分分析仪表可具体分为以下八类：（1）电化学式分析仪表：如电导式、电量式、电位式等；（2）热学式分析仪表：如热导式、热化学式、热谱式等；（3）磁学是分析仪表：如磁性氧量分析仪、核磁共振波谱仪等；（4）光学式分析仪表：如分析式光学分析仪、发热式光学分析仪等；（5）射线式分析仪表：如X射线分析仪、γ射线分析仪、同位素分析仪等；（6）色谱分析仪表：如气相色谱仪等；（7）电子光学和离子光学分析式仪表：如电子探针、质谱仪、离子探针等；（8）物质性测量仪表：如水分计、粘度计、湿度计、密度计、电导率测量仪等。

第一部分发电厂热工设备介绍热工设备（通常称热工仪表）遍布火力发电厂各个部位，用于测量各种介质的温度、压力、流量、物位、机械量等，它是保障机组安全启停、正常运行、防止误操作和处理故障等非常重要的技术装备，也是火力发电厂安全经济运行、文明生产、提高劳动生产率、减轻运行人员劳动强度必不可少的设施。

热工仪表包括检测仪表、显示仪表和控制仪表。

下面我们对这些常用仪表原理、用途等进行简单介绍，便于新成员从事仪控专业工作有个大概的了解。

一、检测仪表检测仪表是能够确定所感受的被测变量大小的仪表，根据被测变量的不同，分为温度、压力、流量、物位、机械量、成分分析仪表等。

1、温度测量仪表：温度是表征物体冷热程度的物理量，常用仪表包括双金属温度计、热电偶、热电阻、温度变送器。

常用的产品见下图：双金属温度计热电偶铠装热电偶热电阻（Pt100）端面热电阻（测量轴温）温度变送器1）双金属温度计原理：利用两种热膨胀不同的金属结合在一起制成的温度检测元件来测量温度的仪表。

常用规格型号：WSS-581，WSS-461；万向型抽芯式；φ100或150表盘；安装螺纹为可动外螺纹:M27×22）热电偶原理：由一对不同材料的导电体组成，其一端（热端、测量端）相互连接并感受被测温度；另一端（冷端、参比端）则连接到测量装置中。

根据热电效应，测量端和参比端的温度之差与热电偶产生的热电动势之间具有函数关系。

参比端温度一定时热电偶的热电动势随着测量温度端温度升高而加大，其数值只与热电偶材料及两端温差有关。

根据结构不同，有普通型热电偶和铠装型热电偶。

根据被被测介质温度高低不同，一般热电偶常选用K、E三种分度号。

K分度用于高温，E 分度用于中低温。

3）热电阻原理：利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的，热电阻的受热部分（感温元件）是用细金属丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上。

热电阻一般采购铂热电阻（WZP），常用规格型号：Pt100，双支，三线制，铠装元件Ø4，配不锈钢保护管，M27×2外螺纹。

成分分析仪表分类
成分分析仪表是对物质的成分及性质进行分析和测量的仪表。

在现代工业生产过程中，必须对生产过程的原料、成品、半成品的化学成分、化学性质、黏度、浓度、密度、重度以及pH值等进行自动检测和自动控制，以达到优质高产、降低能源消耗和产品成本，保证安全生产和保护环境的目的。

成分分析仪表分类
成分分析的方法有两种类型，一种是定期采样并通过实验室测定的实验分析方法，另一种是利用仪表连续测定被测物质的含量或性质的自动分析方法。

成分分析仪表基于多种测量原理，在进行分析测量时，需要根据被测物质的物理或化学特性来选择适当的检测手段和仪表。

成分分析仪表按照测量原理来分，可以分为电化学式、热学式、光学式等。

按照使用场合来分，成分分析仪表又分为实验室分析仪表、过程分析仪表、自动分析仪表和在线分析仪表等。

过程分析仪表要求现场安装、自动采样、预处理、自动分析、信号处理以及远传，更适合生产过程的检测和控制，在过程控制中起着及其重要的作用。

自动分析仪表通常和试样预处理系统组成一个分析测量系统，以保证良好的环境适应性和高可靠性，其典型的基本组成图如图1所示。

图1典型分析仪表测量系统基本组成
自动采样装置从生产设备中自动快速地提取待分析的样品，预处理系统对该样品进行诸如冷却、加热、气化、减压和过滤等处理，为分析仪器提供符合技术要求的试样。

传感器是分析仪表的核心，不同原理的传感器将被测试样的信息转换为电信号输出，送信息处理系统进行数字信号处理，最后通过模拟、数字或屏幕图文的形式显示测量分析的结果。

整机自动控制系统用于控制各个部分的协调工作，使采样、处理和分析的全过程可以自动连续地进行。

常用仪表种类在日常生活和生产过程中，设备被由于在不同部位的温度、压力、流量、物位以及其他物理量的影响和干预，始终处于变化之中。

仪表就是用以显示和检测上述物理量在每个瞬间的量值按照检测工艺参数的不同，仪表可分为如下几种：1．温度仪表：常用的温度测量仪表有玻璃温度计、双金属温度计、压力式（温包）温度计、温度开关、热电偶、热电阻，还有辐射高温计及光学高温计、光电比色高温计等辐射式温度计。

2．压力仪表：压力测量仪表用于检测压力、真空和压差。

根据其工作原理可分为：弹性式压力计（按其弹性元件又分为弹簧管压力计、膜片压力计、膜盒压力计、压力开关等）；传感式压力计（如电阻式、电容式、电感式、霍尔式压力计等）；液柱式压力计（如U形管、直管、倾斜管压力计)；还有精度较高通常用于校验标准压力表的活塞式压力计。

3．流量仪表：流量测量仪表品种繁多，目前应用为广泛的是由节流装置和与其配套的差压流量变送器。

常用的节流装置有孔板、喷嘴和文丘里管。

其他常用的流量仪表还有水表、转子流量计、椭圆齿轮流量计、靶式流量计、电磁流量计、旋涡流量计、阿钮巴流量计、质量流量计等。

4．物位仪表：物位仪表主要测量塔器和槽、罐类容器内某种介质的液位或两种不同比重液体的界面及固体物料的料位。

液位计中为常见的是玻璃管液位计、玻璃板液位计，其他还有差压式液位计和浮力式液位计（如浮球液位计、液位开关、浮筒液位计、浮标液位计、钢带液位计、储罐液位称重仪等）。

用于固体物料料位检测的有电阻式料位计、电容式料位计、物位开关、重锤探测物位计、音叉料位计、超声波物位计、放射性料位计等。

5．成分分析仪表：成分分析仪表用于检定工艺介质的成分及测定某种组分（或某些组分直至全组分）的含量。

按其工作原理可分为电化学式分析仪（如电导仪、工业酸度计、氧化锆分析仪等），热学式分析仪（如热导式分析仪、热化学式分析仪、红外线分析仪）及磁导式分析仪、光电比色分析仪、质谱仪、工业气相色谱仪等。

分析仪表是用以测量物质（包括混合物和化合物）成分和含量及某些物理特性的一类仪表的总称。

什么是分析仪表用以测量物质（包括混合物和化合物）成分和含量及某些物理特性的一类仪表的总称。

用于实验室的称为实验室分析仪表。

用于工业生产过程的称为过程在线自动分析仪表，也称为流程分析仪表。

常见分析仪表的种类通常自动分析仪表（也称过程分析仪表或在线分析仪表）是与试样预处理系统组成一个分析测量系统，以保证良好的环境适应性和高的可靠性，以使分析仪表的示值能代表被检测的成分。

分析方法：定期取样，通过实验室测定的实验室分析方法。

利用自动分析仪表连续测定被测物质的含量或性质。

仪表的选择：仪器和仪表是基于多种测量原理，因此，在进行分析和测量时需根据被测物质的物理和化学性质，来选择适当的手段和仪表。

按照测量原理不同，可以分为以下几类：①电化学式（电导式、电位式、酸度计、离子浓度计）②热学式（热导式、热谱式、热化学式）③磁学式（核磁共振分析仪）④射线式（X射线分析仪、微波分析仪）⑤光学式（红外、紫外等吸收式光学分析仪、光散射、干涉式光学分析仪）⑥电子光学式和离子光学式（电子探针、离子探针）⑦色谱式（气相和液相色谱仪）⑧物性测量仪表（水分计、粘度、密度、湿度计）⑨其他（晶体振荡式分析仪、半导体气敏传感器）其中只有部分类型可以实现自动分析功能。

分析仪表的组成在线分析仪表中辅助装置：取样装置、预处理装置、恒温控制器采样、预处理及进样系统作用是从流程中取出具有代表性的样品，并使其成分符合分析检查对样品的状态条件的要求，送入分析仪。

分析器功能是将分析样品的成分量（或物性量）转换成可以测量的量。

显示及数据处理系统用来指示、记录分析结果的数据，并将其转换成相应的电信号送入自动控制系统，以实现生产过程自动化。

电源对整个仪器提供稳定、可靠的电源。

分析仪表的性能指标和性能参数一类性能指标与仪器的工作范围和工作条件有关工作范围主要是指测量对象、测量范围等，对于不同的分析仪器，工作范围方面的性能指标是不同的。

分析仪表原理概述概述：分析仪表是一种用于测量、监测和分析各种物质成分和性质的仪器设备。

它们在各个领域，如化学、环境监测、生物医学、食品安全等方面都有广泛的应用。

分析仪表的原理是基于物质与能量之间的相互作用，通过测量这种相互作用的变化来获取样品的信息。

一、光学原理：光学原理是分析仪表中常用的一种原理。

根据样品对光的吸收、散射、透射等特性，可以通过光的强度变化来推断样品的成分和性质。

例如，紫外可见分光光度计利用样品对可见光的吸收来测量样品的浓度。

红外光谱仪则利用样品对红外光的吸收来分析样品的化学结构。

二、电化学原理：电化学原理是另一种常用的分析仪表原理。

它利用电化学反应来测量样品的成分和性质。

例如，pH计通过测量溶液中氢离子浓度的变化来确定溶液的酸碱性质。

电化学分析仪则通过测量电流、电压等电化学参数来分析样品的成分。

三、质谱原理：质谱原理是一种高灵敏度的分析仪表原理。

它通过将样品中的分子离子化，并在磁场中进行分离和检测，来确定样品的成分和结构。

质谱仪广泛应用于有机化学、环境监测、药物分析等领域。

四、色谱原理：色谱原理是一种将混合物中的成分分离并进行定量分析的方法。

它利用样品中各组分在固定相或液相中的分配系数不同，通过在色谱柱中的运动速度差异来实现分离。

气相色谱、液相色谱等都是常见的色谱分析方法。

五、核磁共振原理：核磁共振原理是一种利用核自旋共振现象来分析样品的原理。

它通过在外加磁场和射频场的作用下，使样品中的核自旋发生共振吸收，从而得到样品的结构和成分信息。

核磁共振广泛应用于有机化学、生物医学、材料科学等领域。

六、质量光谱原理：质量光谱原理是一种利用质量光谱仪来分析样品的原理。

它通过将样品中的分子或离子离子化，并在磁场中进行分离和检测，来确定样品的成分和结构。

质量光谱仪广泛应用于有机化学、环境监测、药物分析等领域。

七、热分析原理：热分析原理是一种利用样品在升温过程中的质量、体积、热量等性质的变化来分析样品的原理。

化工仪表及自动化论文在化工生产领域，化工仪表及自动化技术发挥着至关重要的作用。

它们不仅能够实时监测生产过程中的各种参数，还能实现对生产过程的精确控制，从而提高生产效率、保障产品质量、确保生产安全。

化工仪表是用于测量、显示、控制和记录化工生产过程中各种物理量和化学量的仪器设备。

常见的化工仪表包括温度仪表、压力仪表、流量仪表、液位仪表、成分分析仪表等。

这些仪表通过传感器将被测量的物理量或化学量转换为电信号或其他易于处理和传输的信号，然后经过信号处理和转换，最终以直观的数字、图形或指针形式显示出来。

温度仪表是化工生产中常用的仪表之一。

根据测量原理的不同，温度仪表可以分为热电偶温度计、热电阻温度计和红外线温度计等。

热电偶温度计利用两种不同金属材料组成的热电偶在温度变化时产生的热电势来测量温度，其测量范围广，适用于高温环境。

热电阻温度计则是利用金属材料的电阻值随温度变化的特性来测量温度，具有测量精度高、稳定性好等优点。

红外线温度计则通过测量物体表面发出的红外线能量来确定温度，适用于非接触式测量和快速测温。

压力仪表用于测量化工生产过程中的压力参数。

常见的压力仪表有弹簧管式压力表、压力变送器和差压变送器等。

弹簧管式压力表通过弹簧管的变形来测量压力，结构简单、使用方便，但测量精度相对较低。

压力变送器和差压变送器则将压力信号转换为标准的电信号输出，便于远程传输和自动控制，具有测量精度高、可靠性强等优点。

流量仪表用于测量化工生产过程中流体的流量。

常见的流量仪表有节流式流量计、电磁流量计、涡街流量计和质量流量计等。

节流式流量计基于流体通过节流装置时产生的压差来测量流量，具有结构简单、成本低等优点，但测量范围较窄。

电磁流量计利用电磁感应原理测量导电液体的流量，测量精度高、适用范围广，但对介质的导电性有一定要求。

涡街流量计通过检测流体流经漩涡发生体时产生的漩涡频率来测量流量，适用于气体和液体的测量。

质量流量计则直接测量流体的质量流量，不受流体温度、压力和密度等因素的影响，测量精度高，但价格相对较高。