在線分析儀表的取樣預處理係統及掩蔽體

樣品預處理及其作用：

①當在線分析儀(yi) 表的傳(chuan) 感元件不直接安裝在工藝管線和設備中時都需要配置樣品處理係統。

②樣品的預處理的作用是保證分析儀(yi) 表在短的滯後時間內(nei) 得到有代表性的工藝樣品，樣品的狀態適合分析儀(yi) 表所需的操作條件。

   ③在線分析儀(yi) 表能否用好，往往不在分析儀(yi) 自身，而是取決(jue) 於(yu) 樣品係統的完善程度和可靠性。因此，分析儀(yi) 表無論如何複雜和，分析精度也要受到樣品的代表性、實時性和物理狀態的限製。事實上，樣品係統使用中遇到的問題往往比分析儀(yi) 還要多，樣品係統的維護量也往往超過分析儀(yi) 本身。所以，要重視樣品係統的作用，至少要把它放到和分析儀(yi) 表等同的位置上來考慮。

對樣品係統的一般要求：

①使分析儀(yi) 得到的樣品與(yu) 工藝管線或設備中物料的餓組分和含量一致。

②工藝樣品的消耗量很少。

③易於(yu) 操作和維護。

④能長期可靠工作。  

⑤係統構成盡可能簡單。

⑥采用快速回路以減少樣品傳(chuan) 送滯後時間。

對取樣方式的要求：

①不能在管壁上鑽孔取樣   如果在管臂上直接取樣，一是無法保證樣品的代表性，不但流體(ti) 處於(yu) 層流或紊流狀態時是這樣的，處於(yu) 湍流時也難以保證取出樣品的代表性；二是由於(yu) 管道內(nei) 壁的吸收或吸附作用會(hui) 引起記憶效應，使流體(ti) 的實際濃度降低，又會(hui) 發生解吸現象，使樣品的組成發生變化，特別是對微量組分進行分析時，影響尤為(wei) 顯著。所以，樣品均應用插入式取樣探頭取出。

②應考慮取樣探頭的插入方位   對於(yu) 水平管道，氣體(ti) 取樣，探頭應從(cong) 管道頂部插入，以避免可能存在的凝液或液滴；液體(ti) 取樣，探頭應從(cong) 管道的側(ce) 壁插入，以避免管道上部可能存在的蒸氣和氣泡，以及管道底部可能存在的殘渣和沉澱物。

對於(yu) 垂直管道 從(cong) 管道側(ce) 壁插入，液體(ti) 應從(cong) 由下至上流動的管段取出，避免下流液體(ti) 流動不正常時氣體(ti) 混入。

關(guan) 於(yu) 快速回路：

①快速回路   是用來加快樣品流動以縮短樣品傳(chuan) 輸滯後時間的管路。

快速回路的構成形式有兩(liang) 種，即返回到裝置的快速循環回路和通往廢料的快速旁路回路。

樣品取出點和返回點距離較遠時，應特別注意不能有流量測量儀(yi) 表和緊急切斷閥的旁路。

跨接壓差較小時，可在快速回路中增設泵輸，泵的選型應避免其潤滑油係統對樣品造成汙染或降解。

分析儀(yi) 的樣品回路通常經自清洗式旁路過濾器引出。路內(nei) 應提供流量指示和調節儀(yi) 表。

②快速旁路回路通的適用場合   當樣品排放不會(hui) 造成環境危險和汙染時可采用快速旁通回路；

當將樣品返回工藝不現實時，如減壓後的氣體(ti) 、液體(ti) 汽化後的蒸汽，可采用快速旁通回路；

當樣品回收成本高於(yu) 其本身價(jia) 值時，將其返回工藝是不經濟的，可采用快速旁通回路；

當將樣品返回工藝可能導致汙染或降解時，如多流路測量的混合樣品，可采用快速旁通回路。

關(guan) 於(yu) 伴熱和隔熱：

①伴熱   利用蒸汽拌熱管、電拌熱器對樣品管線加熱來補充樣品在傳(chuan) 輸過程中損失的熱量，以維持樣品溫度在某一範圍內(nei) 。

   ②隔熱   為(wei) 了減少樣品在傳(chuan) 輸過程中向周圍環境散熱，或從(cong) 周圍環境中吸熱，而在樣品管線外表麵采取的包覆措施。或者說，為(wei) 保證樣品在傳(chuan) 輸過程中免受周圍環境溫度影響而采取的隔熱措施。

樣品處理的基本任務和功能：

分析儀(yi) 表通常需要不含幹擾組分的清潔、非腐蝕性的樣品，在正常情況下，樣品必須是在限定的溫度、壓力、流量範圍之內(nei) 。預處理單元對樣品做進一步處理和調節，如溫度、壓力、流量調節、過濾、除濕、去除有害物質等，安全泄壓、限流和流路切換一般也包括在該單元之中。

樣品處理的基本任務和功能歸納如下：

①流量調節，包括快速回路和分析回路。

②壓力調節，包括降壓、抽吸和穩壓。

③溫度調節，包括降溫和保溫；

④除塵、除水除濕和氣液分離；

④去除有害物，包括對分析儀(yi) 有危害的組分和影響分析的幹擾組分。

關(guan) 於(yu) 樣品預處理單元：

樣品處理單元應安裝在儀(yi) 表保護箱、保溫箱內(nei) 或金屬板上，箱或板可安裝在現場或分析小屋外牆上，如需要安裝在屋內(nei) ，應得到用戶認可。非危險介質的樣品處理單元，可放置在分析小屋內(nei) 。

樣品處理係統常用的流量調節部件：

球閥、旋塞閥、單向閥、針形閥、穩流閥、限流閥、限流孔板、浮子流量計。

樣品處理係統常用的壓力調節部件：

①壓力調節閥，是取樣和樣品處理係統中廣泛使用的餓減壓和壓力調節部件。

②安全卸壓閥用以保護分析儀(yi) 和某些耐壓能力有限的樣品處理部件免受高壓樣品的危害。

③壓力表。

樣品處理係統中除塵采用的除塵方法及各自特點：

①過濾式除塵 主要濾除固體(ti) 顆粒，有時也濾除液體(ti) 顆粒物。

②旋風分離除塵 廣泛用於(yu) 液樣，對含塵粒度較大的氣樣效果也很好。

③靜電除塵 可除去粒度小於(yu) 1μM的固體(ti) 和液體(ti) 微粒。

④水洗除塵  用於(yu) 高溫高含塵的氣體(ti) 樣品。

樣品處理器中常用的過濾器類型：

①Y型粗過濾器；②篩網過濾器；③燒結過濾器； ④纖維或紙質過濾器；⑤膜式過濾器。

腐蝕性樣品用浮子流量計的選型：

玻璃管浮子流量計的測量管可選用高鋁玻璃、硼玻璃或有機玻璃，浮子可選用玻璃、氟塑料或耐蝕金屬。如玻璃管不滿足耐溫、耐壓和防腐蝕要求，可選用耐腐蝕材料的金屬管浮子流量計。

關(guan) 於(yu) 分析係統：

①單流路分析係統——是指一台分析儀(yi) 隻分析一個(ge) 流路的樣品。

相對於(yu) 多流路係統而言，單流路係統分析周期短，不存在樣品之間的摻混汙染問題，係統可靠性較高，但其價(jia) 格也相對要高許多，在進行兩(liang) 者的價(jia) 格評估時，必須考慮到單流路分析係統在速度和可靠性方麵的明顯優(you) 勢。對於(yu) 在線分析來說，重要測量點應優(you) 先采用單流路分析係統，對欲閉環自動控製則必須采用單流路分析係統。

②多流路分析係統——是指一台分析儀(yi) 分析兩(liang) 個(ge) 以上流路的樣品，它通過流路切換係統進行各個(ge) 樣品流路之間的切換。

一台多流路分析係統和數台單流路分析係統相比，價(jia) 格明顯要低的多。但其缺點也是顯而易見的，當分析儀(yi) 出現故障時，所有流路的分析中斷和信息損失；樣品之間可能出現摻混汙染；一個(ge) 流路在循環分析之間的時間延遲；由於(yu) 流路切換的複雜性，增大了故障概率和維護量。

當工藝變化比較緩慢，對在線分析的速度要求不高，且分析結果不參與(yu) 閉環控製，僅(jin) 作為(wei) 工藝操作指導時，可采用多流路分析係統。

對樣品排放的基本要求：

基本要求是不應對環境帶來危險和造成汙染。

關(guan) 於(yu) 分析儀(yi) 的遮蔽物

遮蔽物——在線分析儀(yi) 安裝在現場，因而需要不同程度的氣候和環境防護，以確保儀(yi) 表的使用性能並利用於(yu) 維護。為(wei) 分析儀(yi) 提供氣候和環境防護的部件或設施稱為(wei) 遮蔽物。

  在線分析儀(yi) 的遮蔽物有分析儀(yi) 殼體(ti) 、分析儀(yi) 箱櫃、分析儀(yi) 掩體(ti) 和分析小屋。

由分析儀(yi) 外殼提供的氣候和環境防護優(you) 缺點：

分析儀(yi) 外殼是分析儀(yi) 的構成部分。象PH計、電導儀(yi) 等儀(yi) 器，可直接露天安裝，其氣候和環境防護*由外殼承擔。

這種安裝的優(you) 點是外殼周圍自然通風，不存在爆炸性氣體(ti) 積聚的危險，而且安裝費用低，其缺點是儀(yi) 表和維護人員沒有氣候的防護，儀(yi) 表易受腐蝕性氣氛侵襲，其使用壽命可能比安裝在箱櫃、掩體(ti) 和小屋時短，當儀(yi) 表需要加熱或打開維修時，這種方式是比適宜的。

對分析小屋的照明：

①分析小屋內(nei) 的照明應有足夠照度，以利於(yu) 操作和維修。必要時配備事故照明，可采用帶逆變器和蓄電池的照明燈具，停電備用時間不少於(yu) 30min，照明設備應適用於(yu) 1區危險場所。照明開關(guan) 應安裝在分析小屋外主門旁，采用防爆電源開關(guan) 。

②為(wei) 了便於(yu) 夜間維護操作，分析小屋外部的樣品處理箱和氣瓶護攔也應提供照明，並配備照明開關(guan) 。

分析小屋的電氣設備和儀(yi) 表供電:

①分析小屋的照明、通風機、空調器、維修插座等公用設備由公用電源供電；

   ②分析儀(yi) 及其附屬設備，如樣品係統中的電動部件，應由儀(yi) 表電源供電。

③安全檢測報警和聯鎖係統一般由UPS電源供電，參與(yu) 閉環控製的分析儀(yi) 表也可由UPS電源供電。

④HVAC(Heating Ventilating andAir Conditioning System)機組和電伴熱係統耗電量高，應單獨配電，不應和其他設備混在一起配電，以免相互幹擾。