環保煙氣在線監測儀cems分析如何設計可靠的在線分析儀表取樣系統

摘 要：在線分析儀表能否可靠運行，大部分情況取決于取樣系統是否完善。什么樣的取樣系統才算是一個好的系統，怎樣才能設計一個好的取樣系統，是用戶和設計人員都想知道的一個問題。本文在這方面進行了很好的探索、總結。關鍵詞： 管壁效應；滯后時間；取樣系統

1　簡介　　在線分析儀是一個儀表，它無需操作員干預而自動測量被分析物的化學組成或一些相應的物理性質或數量，在工藝操作中這個結果可作指示、記錄、報警或控制之用。
　　一個取樣系統是一些元件或設備的集合。它可完成從工藝過程取出足夠有代表性的樣品的功能。 處理好的樣品直接進入在線分析儀， 通過分析器后排出去。足夠有代表性是說一部分樣品、塵、微粒和其它一些物質將被排空與去掉，而不會影響分析儀測量結果的有效性。取樣系統通常也包括校驗和證實分析儀的標準樣品的引入接口。取樣系統可由一個取樣點和探頭、導管或傳送管線、減壓或調壓、過濾器、閥件、流量計、汽發器、冷凝器、捕集器、壓力表或其它組件組成。
　　分析系統的設計要從分析儀的應用、選擇和測量的對象就開始考慮。 這些決定了取樣系統的設計標準。取樣系統設計的主要目標是從工藝中取得足夠有代表性的樣品和用少的時間傳送到分析儀器。用戶需要的、成功的系統應該具有長的維修間隔、少的日常維護、系統簡單。只有在線分析儀表測量出可信的結果，系統的性能才能得到證實。2　有代表性的樣品　　什么是足夠有代表性的取樣同測量的要求大有關系。在取樣點就去掉樣品中有問題的組成是取樣系統中常見的技術。但樣品已經被改變。如果這些是在受控狀態下，由此帶來的樣品組分的濃度偏差就會與工藝成比例，并能與工藝濃度作合理的可信的關聯。這里就出現了‘有偏差的樣品或沒有偏差的樣品’的概念。如果工藝過程中的一些確定的組分更應該是樣品中的一個組分而不是與工藝樣成一定比例，那么這種取樣方式就是有偏差的。 當我們知道偏差的來源后，就可能設計一種方法將各組分全部取出來或者干脆允許偏差存在。如果兩個取樣系統設計都能取到有代表性的樣品且都是無偏差取樣，但往往其中一個結果的偏差會大于另外一個，那么偏差較小的方法是更有效的和更的。如果誤差都是在可以預見的范圍內，誤差的范圍和結果的有效性就可以定下來了。
　　另外一個經常遇到的問題是我們要取的工藝樣品的可變性。通常較好的是當工藝樣處于平衡和單相的狀態取樣。如果明知工藝中是多相、分層或易變的，那么就對測量可能得到的精度和經濟性做出切實的評估。如果分析的結果沒有重復性和不能被證實或類似其它的疑問，就要另外選擇采樣點或選用其它的分析方法。
　　一個樣品具有代表性，簡單地說就是任何不被檢測參數的變化都會在樣品中引起相應等值的成比例或線性相關的變化。至關重要的是：取樣系統帶來的任何變化在整個測量范圍內具有工藝上的一致性和并且是可重復的。3　取樣點和取樣探頭的確定　　在取樣系統的設計過程中，我們要充分考慮我們到底要測量什么，測量的標準、重復性、響應時間和想要的精度是多少？操作想要的臨界值是怎樣的，允許的偏差、誤差又是多少？ 以下的問題是在設計中不可忽視：
要充分考慮分析儀的要求來決定取樣的形式和樣品需要處理的程度。所需樣品是氣體還是液體，溫度壓力和流量的要求是多少？ 樣品的返回（排出流出物）和其它的使用要求是什么？ 允許的大粒子大小和是否存在腐蝕性或物質的兼容性問題？
工藝條件、相態、流動性、溫度壓力密度及組分怎樣？工藝條件是否穩定，其小、正常及大值是在預期的范圍內？是否存在不完全的反應，是否在取樣前在預期的工藝條件下已經完全反應？工藝干凈嗎？ 它們是否會起反應，是否有毒或具有危險性？
其它需要考慮的事情包括工藝管道的管壁效應或組合管壁效應、混合、分層、或易變化。本節要說明的放在樣品的取出。好能采取近的抽取（Close-coupled extractive）和就地處理的方法， 但只是少數的場合能這樣做，而這些基本的原則則是普遍適用的。 

環保煙氣在線監測儀cems分析如何設計可靠的在線分析儀表取樣系統

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