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分析仪精度的 3 条准则

世伟洛克取样系统评估和咨询服务

分析仪精度的 3 条准则

2020 年 3 月 31 日 | Stacey Phillips,现场工程经理(美洲)

在大多数应用中,操作员依靠分析仪结果来确定其产品是否符合规格。但是,如果分析仪的结果不能准确反映最终产品的特征,则可能是取样系统设计或性能问题影响了工艺样品。事实上,大约 80% 的分析仪问题归因于取样系统性能问题。

世伟洛克现场工程师可帮助客户找出全球不同行业中取样系统的不准确性或不合格产品。基于此经验,系统操作员应始终遵循以下三条准则。

了解世伟洛克提供的现场取样系统评估服务

#1. 优化系统兼容性

准确的分析仪结果依赖于兼容您的系统流体的取样系统。例如,气体和液体有不同的需求,因此您的取样系统应设计为适应这些需求。可能对结果产生重大影响的一些变量包括:

  • 温度。化学成分对温度敏感,因此温度偏差会影响结果。例如,热蒸发器可能会使进入的液体样品沸腾。另一方面,气体样品的温度会迅速下降,操作员必须采取适当的措施来维持代表性温度。可以采用绝缘和管加热元件来应对这个问题。
  • 压力。压力也会影响分析仪的精度。当样品通过系统时,压力会自然下降,如果不采取适当的措施,就会出现问题。液体样品压力下降可能释放出溶解的气体,从而导致液体起泡或起泡沫。选择正确的阀门可以帮助确保维持适当的压力。
  • 流量。样品流动越慢,管道内壁上的粘滞阻力越大,从而导致形成固体。建议加快取样系统内的流动速度(有必要在液体流过分析仪之前减缓流速),以实现良好的样品混合、更清洁的样品线和更快速的响应。

#2.及时保存样品

操作员应尽量减少从生产线提取样品到分析仪提供结果之间所经历的时间。延迟会增加样品特性发生变化的可能性,从而不能真实反映您的实际工艺条件。尽可能地缩短时间延迟应是优先要务。

理想情况下,时间延迟不应超过一分钟。可能导致进一步延迟的一些因素包括:

  • 压力。应尽可能降低分流点的传输管路中的气压,以使密度较小的气体样品更快地到达分析仪。
  • 探头。探头可以达到快速提取样品并帮助保持样品代表性的双重目的。但是,大小很重要;应用中不必要的大取样探头会导致更长时间的延迟。
  • 管路尺寸调整。准确的管路尺寸很重要 - 像探头一样,过大的管路会增加延迟。样品的移动距离越远以及输送管路的内部容积越大,延时越长。
  • 死角。死角或未净化的容积会允许分子扩散到样品中,从而导致分析仪响应缓慢并且系统可能受到污染。
  • 分析仪延迟。有时分析仪内部会发生延迟。例如,如果需要手动操作分析仪,操作员必须准备好在进样时启动分析。

有时,取样系统操作员可能不会意识到发生明显的延迟,因为延时是累积性的,多段短暂的延迟可能会加总为长时间的延迟。例如,在正常条件下,样品可能需要 49 秒才能从水龙头到达样品调节系统。但是,如果采样调节系统中的问题造成了累积性延迟,抽取样品与分析仪提供结果之间不超过一分钟的目标延迟很快就会被超过。这可能意味着所分析的样品不再代表整个工艺流体。

#3.保持您的样品成分

即使您成功地遵循了前两条准则,还存在一些其他难题,这些难题可能会干扰样品成分的完整性,从而导致分析仪的结果不准确。这些难题包括:

  • 意外分馏。分馏或部分相变会显著改变分析仪结果。如果样品已分馏,分析仪将无法确定原始成分,从而导致读数不具代表性。保持适当的温度和压力(如准则 1 所述)可防止分馏。
  • 吸附。当样品液体接触到表面时,会有几个分子粘住。由于吸附导致的分子损失会破坏样品。当设计或维护系统时,请选择合适的过滤元件、调压阀隔膜、管壁或气瓶材料,以避免此问题。
  • 污染。过滤器的选择对于防止污染十分重要。大多数操作员都了解系统过滤器的重要性,但我们经常发现部署了错误类型的过滤器。有些过滤器可能不适合工艺流体,可能会遗漏微粒并导致样品变脏。其他类型的过滤器可能会严重限制流量,这可能会大大增加时间延迟或使工艺流体的分析仪没有流体通过。死角可能包含可能与新样品混合的旧样品,进而导致样品的交叉污染。当选择和切换多个样品时,必须使用带有双关断和排放阀布置的合适流选择阀,以防流选择阀泄漏液体到其阀座上,从而防止样品交叉污染。

遵循这三条准则可帮助操作员确保样品具有代表性和准确的分析仪读数。不确定从何处开始对取样系统问题进行故障排除?世伟洛克® 取样系统评估和咨询服务可帮助您识别系统中的这些和其他可改进的领域,并以可行的见解和排定优先顺序的改进建议为支撑,以帮助您为客户提供优质的产品。

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