在线分析工程技术导论.docx

《在线分析工程技术导论.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《在线分析工程技术导论.docx（12页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、在线分析工程技术导论摘 要:在线分析工程技术获得“数目的开展之后，在快速增长的现实市场中正迎来历史性新机遇，而传统的技术观念和技术思维却是本专业安康开展的严重障碍。本文在全方位深化分析讨论在线分析工程技术时，重新定义“样气处理系统、“在线分析系统、“在线分析工程技术，倡导创立“在线分析工程技术新专业。将“样气处理系统提升到“在线分析工程技术的核心和关键技术的从未有过的高度，使得以样气处理系统取代使用数十年的“取样预处理系统具有颠覆性的重要意义。仪器仪表是信息工业的源头，在线分析系统又堪称仪器仪表皇冠上的明珠，在开发资源、节约能源和防治环境污染等重要领域持续地推进人类社会的开展。任何技术的高速开

2、展，都必须有以理论创新为导向。从承当责任和开拓创新的独特视角，去探询和考量此前未被深化触及或者被有意回避的领域，试图感悟和搜索在线分析工程技术理论构建和质量开展的契机。关键词:样气处理系统 在线分析器 在线分析系统 在线分析工程技术 质量开展 分析准确度 1 在线分析工程技术的开展进程 1.1 封闭的“原始开展阶段19561986的30年 最早的在线分析器是上海某公司合营厂消费的电厂烟气热导式CO2分析仪，72年笔者在重庆九龙坡电厂见识过它的残骸。至1985年的30年中，以比拟原始，普遍的低程度尚不专业为其标志。这期间学习前苏联，大型石化、化肥成套设备的引进，起了很大的推动作用。 1.2 开放

3、的“数目开展阶段1986年至2006年的20年 川分厂借助技术引进的良机，于1986年启动了与德国H&B公司在在线分析系统工程应用方面的合作，开国内之先河。至2006年的20年中，以专业队伍壮大，技术程度进步，国内外企业竞争加剧，出现爆发性增长的现实市场为其标志。但是本专业的理论程度却严重滞后，阻碍了在线分析技术的质量开展。 1.3 专业的“质量开展阶段2007年 以本次“21世纪前沿技术论坛为发端，在线分析工程技术将进入伴随着理论开展的质量开展阶段，绝不会错过当前的历史性大机遇。 “在线分析工程技术导论实际上仍属概论或者概述性质，目的是倡导和推进本专业理论根底的构建和质量的开展。 2 在线分

4、析工程技术定义 气体分析仪 Gas Analyzer 输出信号为气体混合物中一种或者多种组分的浓度、分压、露点温度的单调函数的分析器。 在线分析器 On-line Analyzer 是在工业消费工艺经过和环境监测中，对物质化学成分及有关物理性质完全自动地长期连续分析和测量的分析器。也习惯称在线分析器表。 在线分析系统 On-line Analysis System 是在线分析器与样气处理系统通过针对现场应用条件和样气条件的专业化分析系统设计，所实现的公道匹配与完善结合，能长期连续稳定、准确可靠，近于免维护运行的成套设备。也习惯称经过分析成套系统。 在线分析工程技术 On-line Analys

5、is engineering 是以工业消费和环保领域的在线分析工程工程为中心，开发出连续稳定、准确可靠、近于免维护的样气处理系统，进而确保在线分析系统高准确度、连续稳定的检测分析，适时监控物质成分量的工程技术。 3 重新界定样气处理系统的地位功能 本文所述的样气处理系统，过去却一直叫“取样预处理装置，是在线分析器的附加局部和迫不得已的延伸，早期甚至直接组合在分析器机箱上，后来地位虽有进步，也就是到“预处理止步，始终是分析器附带着“预处理。 “JB/T 68541993在线分析器器试样处理系统性能表示的专业标准，已上升为国家标准GB/T 197682005已经在处理系统之前取消了“预字，从中必然

6、准确引申出“样气处理部件和“样气处理系统的技术概念和专业名词。十多年来，人们对此却视而不见，实在有负在线分析工程技术开展的良机。 本文为样气处理系统取消“预字，以系统取代“装置足可以证实自身的独立性、系统性、严密性。PLC的自控功能及其软件技术就是证实。HB公司的60号干法高温取样探头系统曾在中国卖过135万元的天价是另一个证实。样气处理系统开场强有力地去促进和推广在线分析器的工程应用了。 我们新的技术观 在线分析面对众多特别艰巨复杂的技术难题，使得样气处理系统技术成为在线分析系统的关键和核心技术。技术观和方法论都是推动技术开展的最强有力的动力，我们期待样气处理系统从此走上自觉安康、高速开展的

7、轨道。 4 在线分析器工程应用的症结和最正确途径 4.1 在线分析器的工程应用长期存在三大症结 在线分析的连续自动取样和样气处理技术，要求样气不失真和快速传输； 在线分析的有效抗干扰，排除可能出现的系统误差，以保证必要的检测准确度； 分析系统长期连续运行的可靠性和易维护性。 4.2 在线分析器工程应用的最正确途径 采用CAD技术的专业化、标准化、针对性设计的专用型在线分析系统； 硬件技术和软件技术以及长期工程理论经历的优秀技术集成，由专业化专家型人才集成所研发、制造的品质精良的在线分析系统。 理论工程学指导下的全经过技术效劳，兑现“100%工程应用投运成功率的承诺。 5 在线分析系统的组成 5

8、.1 分析系统的硬件局部 一般由在线分析器、取样探头、压缩空气反吹单元、后级样气处理装置样气输送、伴热和冷却、冷凝和排放冷凝液、抽吸或者压力调节、粉尘过滤和除液雾、流量控制、气路切换、旁路流控制、尾气和冷凝液的集管平安排放、各种报警等、PLC自控单元、信号输出处理及远传通讯、仪表盘和标准气，分析器器柜的加热或者降温等。 5.2 分析系统的软件局部 一般包括选型及应用咨询、确定技术方案和系统配置、系统的针对性设计与制造、现场调试和操纵人员培训、备品备件供给和应用整改等，应提供富有工程理论经历的全经过技术效劳。 6 在线分析系统的应用指南 对于完善的经过气体分析，起决定作用的是使样气处理系统与千差

9、万别的消费工艺条件以及环境应用条件匹配得当，组合完善。 样气处理系统与样气条件及应用条件的公道匹配，只有通过针对性的专用型在线分析系统的专业化设计才有可能实现。 对在线分析系统检测分析结果的所有疑心，只有正确地使用标准气，对分析器的零点和量程进展定期的严密校准，才能予以确认。 为了进步经过气体分析的准确度，除了在线分析器的公道选型外，还应十分关注可能出现的干扰误差和影响误差，有时进展系统误差校正是特别必要的，此时专业供给商的经历和咨询建议尤其值得重视。 7 在线分析系统的技术对策 7.1 经过气体分析面对的困难和问题： 高温或者低温、高粉尘、高水分或者液雾、高压或者负压、腐蚀性或者爆炸性等恶劣

10、样气条件； 较高的自动化程度，少维护量甚至免维护； 防尘、防溅、防腐和防爆等方面的防护要求； 较快的反响速度，系统滞后时间一般不允许超过60秒； 保证必要的检测分析准确度即高准确度应用。 7.2 干法取样技术的必要性： 干法样气处理系统能有效地保证必要的检测准确度，可到达与在线分析器单机准确度相当的程度，干法取样当今已成为绝对的主流技术； 强调以理论工程学为导向，强调综合的技术措施，以确保最终应用效果为目的。 7.3 高粉尘取样的综合技术措施例如： 高温、高粉尘、防堵塞连续取样技术已经是特别成熟的技术，属于带外过滤器的干法取样探头； 高精度过滤器，0.3 粉尘的过滤精度可达99%； 采用压缩空

11、气反吹单元，由PLC程控内外吹扫外过滤器，有完善的反吹程序； 过滤器及样气传输管线伴热，防止出现冷凝； 严格而富有理论经历的现场安装施工、调试投运技术。 8 深化开展在线分析系统的工程应用 深化调研工程工程的工艺经过，由定性深化到定量，由静态深化到动态非常必要。 深化开展技术创新，尽快进步样气处理系统的针对性、可靠性、技术程度和质量。 实在加强迫造商，用户和设计院之间的严密合作与沟通互动。 加快在线分析系统设计技术，应用技术的更新和开展，重视新领域的专用型分析系统的开发。 做好全经过技术效劳，真正兑现“100%工程应用投运成功率的承诺。 9 在线分析系统的质量国际治理体系 IS0 9000和I

12、S 9001国际质量体系认证虽然必要，但对于在线分析系统的设计与消费来讲并不特别有效。由于在线分析系统的针对性设计和柔性消费有过多的不确定性。 分析系统的制造不需要大的设备投入，使用模具也很少；现场应用中不断加深对工艺经过的认识，发现现有产品的缺乏之处，这些都使在线分析系统的持续改良有了现实的可操纵性。这就是“持续改良、持续创新理念。 分析系统使制造商和用户有更深的合作和沟通互动，超过其他任何仪器仪表产业。因此推行“有效质量治理EQM就具有现实性和紧迫性，即实行真正意义的一切行动上的质量第一和用户至上。 10 在线分析系统的技术标准 与在线分析系统直接有关的技术标准，仅见GB/T 197682

13、005 （在线分析器器试样处理系统性能表示）。分析系统并无行业或者国家标准，不能不讲这就阻碍了在线分析工程技术的标准和开展。 由于在线分析器及其分析系统特殊的专业性，由本专业的外行、哪怕他是其他仪器仪表专业的资深专家，来编制在线分析系统的技术标准，都是费力不讨好的苦差事，采用他写的标准只能特别吃力地去制造不合格品。 由在线分析系统制造商的有长期理论经历的资深专家创造性地编写在线分析系统企业标准，就是很可行的必由之路，会收到显而易见的效果。 11 应用在线分析系统的本质目的 应用在线分析系统的目的，普通以为是为了实现优化控制、节能、环保、平安防爆以及保障质量、进步产量等。由于分析器是计量仪器，在

14、线分析系统只不过是延伸、扩大了的分析器，总离不开计量准确度，这是所有计量仪器绝无例外的本色。所以追求计量准确度才是应用在线分析系统的本质目的。假如计量不准确，其他所有的应用目的都有可能落空，这就是工程应用的失败。 12 在线分析系统的计量准确度高深莫测的技术课题 分析器与生俱来的弱点就是计量准确度低，长期连续运行的在线分析器可能将本来就比拟大的误差放大几倍也很常见。主要影响因素分析如下： 分析器的原理选择、构造设计、制造调试方面：假如稳定性到达1%FS/7d应是受欢送的，而2%甚至5%/1d，很难被承受了。 分析器校准用标准气不是想象中的令人放心的“标准，某些常量标准气的最好程度只能到达0.5

15、%，而微量标准气到达2%都很困难。 工业消费现场的仪表工程师校准仪器的操纵可能不标准，使仪器并未运行在最正确状态。 样气处理系统设计不良或者维护不到位，出现漏气甚至相变，或取样点的选择并无真正的代表性等原因，使检测结果严重偏离了样气中被测组分的真实含量。 非测量组分的干扰有时会大得出乎意外。外行的系统设计者绝无程度和责任心去关注和处置这类技术难题。例如合成氨甲烷化分析微量CO，准确度特别关键，而其中甲烷的干扰就会造成很大的负向误差。又如CEMS系统中的SO2测量，假设红外仪器的设计并未采取特殊的抗干扰措施，或在工程应用中未采取特殊的校正系统误差的措施，那么CO2一般15%也会造成很大的负值干扰误差。 13 在线分析系统的高准确度应用仍然可以期待 在线分析系统的高准确度应用固然面对众多困难，由于有客观的迫切需要，就该付出加倍的努力去实现。我们能做的无外乎是深化分析，实验验证，定量把关，分段治理，综合处置，一般都能收到良好的效果。笔者的理论分析和工程理论证实，在线分析系统在工程应用中的最高准确度可以到达优于0.5%的良好程度。 八年前笔者曾撰写论文“论在线分析器表的高精度应用，被国家级大型文献（中国科学技术文库）征用。