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仪器仪表的基本概念及知识 仪器仪表是如何工作的

时间:2020-08-05    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
1.分析仪器的分类 

分析仪器的种类繁多,用途各异。按照测量原理和分析方法,可以把分析仪器大略分为如下几类。 

(1)电化学分析仪器 

采用电位、电导、电流分析法的各种电化学分析仪器,如氧化锆氧分析仪器、燃料电池式氧分析仪器、电化学式有毒性气体检测器等。 

(2)热学分析仪器 

如热导式气体分析仪器、催化燃烧式可燃性气体检测器等 

(3)光学分析仪器 

包括采用吸收光谱法的红外线气体分析仪器、近红外光谱仪、激光气体分析仪器、紫外-可见分光光度计、紫外荧光法分析仪等。 

(4)微量水分析仪器 

大致有电解式微量水分析仪、电容式微量水分析仪、晶体震荡式微量水分析仪、冷镜式微量水分析仪等。 

2.分析仪器基本参数解析 

(1)测量范围 

也称作量程,指两个极限值之间的区域,用所考虑的量的上、下极限值来表示。 

量程的选择:仪表量程的选择必须目的明确,要根据现场具体情况及工艺要求来选择,提供给客户比较适合的量程。并不是越大越好,因为仪表的误差也是根据量程的变化而变化的。 

一般我们的仪表误差为±2%F.S,即满量程的±2%;在跟客户的交流中要搞清楚客户的需求,尤其遇到一些不清楚情况的客户,总希望能够量程越大、精度越高越好,这个需要我们做工作来说服客户去选择比较适合的。同时,不同量程需要用到不同的传感器,比如:微量氧传感器一般测量0-1000ppm的氧气比较好,而常量氧则一般针对0.1%-80%之间浓度的氧气测量;高纯氧的量程一般选80-99.99%。 

(2)准确度及等级 

仪器的准确度也成为精确度,简称精度,是指仪器的指示值与被测量真值的一致程度。一般仪器的准确度等级为2级 
在测量中,任何一种测量的精密程度高低都只能是相对的,皆不可能达到绝对精确,总会存在有各种原因导致的误差。为使测量结果准确可靠、尽量减少误差,提高测量精度.必须充分认识测量可能出现的误差,以便采取必要的措施来加以克服。通常在测量中有基本误差、补偿误差、绝对误差、相对误差、系统误差、随机误差、过失误差与抽样误差等。下面说明一下相对误差。 

①绝对误差(absolute error) 

绝对误差=测量结果-(约定)真值 

②相对误差(relative error) 

相对误差=绝对误差 / (约定)真值 

相对误差用±%F.S表示,FS是英文full scale的缩写,±%F.S表示仪表满量程相对误差。 

仪表满量程相对误差=绝对误差 / (测量上限-测量下限)*100% 

(3)响应时间(response time)和分析滞后时间(lag time of analysis) 

响应时间是表征仪器测量速度的快慢.通常定义为从被测量发生阶跃变化的舜时起,到仪器的指示达到两个稳态值之差的90%处所经过的时间。这一时间称为90%响应时间,用T90标注。 

分析滞后时间等于“样品传输滞后时间”和“分析仪器响应时间”之和,即样品从工艺设备取出到得到分析结果这段时间。样品传输滞后时间包括取样、传输和预处理环节所需时间。 

(4)稳定性:(stability) 

稳定性是指在规定的工作条件下,输入保持不变,在规定时间内仪器示值保持不便的能力。分析仪器的稳定性可用噪声和漂移两个参数来表征。 

噪声(noises)又称输出波动(output fluctuation),不是由被测组分的浓度或任何影响量变化引起的相对于平均输出的波动,或者说由于未知的偶然因素所引起的输出信号的随机波动。它干扰有用信号的检测。 

漂移(drift)是指分析信号朝某个一定的方向缓慢变化的现象。漂移包括零点漂移、量程漂移、基线漂移。漂移表示系统误差的影响。 

如:我们的仪表参数中提到的:“稳定性:零点漂移:±1.5%F.S/30d;量程漂移:±1.5%F.S/30d;”指的是仪表在连续工作30天零点漂移和量程点漂移小于满量程(F.S=full scale)的±1.5%。 

为了提高仪器仪表的稳定性和重复性,通常通过自动标定、补偿校正等手段来实现。如:红外气体分析仪器中参比信号、热导传感器中的双臂电桥及在线成套分析系统中的自动标校等都是此手段。 

(5)重复性:(repeatability) 

又称重复性误差(repeatability error)。指相同的方法、相同的试样、在相同的条件下测得的一系列结果之间的偏差。相同的条件是指同一操作者、同一仪器、同一实验室和短暂的时间间隔。 

(6)灵敏度:(sensitivity) 

是指被测物质的含量或浓度改变一个单位时分析信号的变化量,表示仪器对被测定量变化的反应能力。 

(7)分辨力:(resolution) 

是指仪器区别相邻近信号的能力。通常用分辨率等表示,仪器的分辨率是可调的,仪器性能指标中给出的分辨率一般是该仪器的最高分辨率。分辨率越高,灵敏度越低。 

3.单位换算 

3.1压力单位换算表

3.2浓度单位ppm与mg/m3的换算 

mg/m3=M/22.4 * ppm * [273/(273+T)] * (Ba/101325) 

M----为气体分子量 
ppm----测定的体积浓度值 
T----温度 
Ba----压力 
22.4----20℃、101.325kPa下每摩尔气体的体积,L 

4.我公司产品命名分类(GES-green sublimation) 

(1)GES-O2氧量分析仪Oxygen (氧浓度测量) 
(2)GES-DP露点分析仪Dew point(露点测量) 
(3)GES-H2热导分析仪Hydrogen(测量组分+原理) 
(4)GES-CO红外分析仪Carbon monoxide(测量组分+原理) 
(5)报警器/手持设备 (报警器,检测仪,偏重于定性分析) 
(6)绿能气体成套分析系统(无人值守在线监测系统)



    仪器仪表的保养根据季节的不同,操作也不一样,那么在炎炎的夏天,我们应当如何保养好我们的产品呢?接下来给大家介绍四点,已做交流:

    1、安装措施合理选择安装地点:干燥、无雨雪滴漏的地方。

    2、点检措施有条件时由专人每日对保温材料的是否破损、蒸汽管路的是否堵塞进行技术确认与技术处置。

    3、报警措施有条件的可加装蒸汽泄露或断电状态的声光报警小装置,以方便保温防冻措施隐患的发现与及时整治。

    4、巡检措施由区域仪表维护责任人按预定巡检路线定时巡检。巡检中要检查保温管线阀门是否正常、保温箱是否正常、疏水装置是否正常、保温材料包装是否完好、电伴热供电是否正常等。对易冻装置仪表进行重点检查并做好巡检记录,进行仪表及其保温防冻措施进行干燥、完整、洁净的维护保养,及时解决现场发生的保温伴热问题。





工业生产现场用于测量的仪表种类有很多种,比如用于流量测量的电磁流量计、智能超声波流量计,用于液位和压力测量的液位变送器,压力变送器等仪表,但有一个共同的特点都是需要外部供电的,容易受电磁干扰, 目前我们抑制电磁干扰的方法主要有三种:屏蔽、滤波和接地。

1屏蔽

屏蔽是用来减少电磁场向外或向内穿透的措施,一般常用于隔离和衰减辐射干扰。屏蔽按其原理分为静电屏蔽、电磁屏蔽和磁屏蔽三种。静电屏蔽的作用是消除两个电路之间由于分布电容耦合产生的电磁干扰,屏蔽体采用低电阻金属材料制成,屏蔽体必须接地。电磁屏蔽的作用是防止高频电磁场的干扰,屏蔽体采用低电阻的金属材料制成,利用屏蔽金属对电磁场产生吸收和反射以达到屏蔽的目的。磁屏蔽的作用是防止低频磁场的干扰,屏蔽体采用高导磁、高饱和的磁性材料来吸收或损耗电磁场以达到屏蔽的目的。

电磁干扰的影响与距离的关系非常密切,距干扰源越近,干扰场强越大,影响越大。在电子仪器仪表中,电子元件的布置常受体积限制,常采用低电阻金属材料或磁性材料制成封闭体,把防护间距不够的元件或部位隔离起来,以减少或防止静电或电磁的干扰。

2滤波

滤波可以抑制电磁的传导干扰。敏感电子设备通过电源线、电话线、控制线、信号线等传导电磁干扰信号。对于传导干扰常采用低通滤波器滤波,可以得到有效抑制。但在进行电磁兼容性设计时,必须考虑滤波器的特性:频率特性、阻抗特性、额定电压及电压损耗、额定电流、漏电电流、绝缘电阻、温度、可靠性、外型尺寸等。

2接地

在设备或装置中,接地是为了使设备或装置本身产生的干扰电流经接地线流入大地,一般常用于对传导干扰的抑制。理想的接地体是一个零电位、零阻抗的物理实体,作为各有关电路中所有信号电平的参考点,任何不需要的电流通过它都不产生电压降。这种理想的接地实体实际上是近似的。

 

如有疑问请点击:工业电子仪器仪表有效抑制电磁干扰解决方案

 

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