1.分析儀器的分類

分析儀器的種類繁多，用途各異。按照測(cè)量原理和分析方法，可以把分析儀器大略分為如下幾類。

（1）電化學(xué)分析儀器

采用電位、電導(dǎo)、電流分析法的各種電化學(xué)分析儀器，如氧化鋯氧分析儀器、燃料電池式氧分析儀器、電化學(xué)式有毒性氣體檢測(cè)器等。

（2）熱學(xué)分析儀器

如熱導(dǎo)式氣體分析儀器、催化燃燒式可燃性氣體檢測(cè)器等

（3）光學(xué)分析儀器

包括采用吸收光譜法的紅外線氣體分析儀器、近紅外光譜儀、激光氣體分析儀器、紫外-可見分光光度計(jì)、紫外熒光法分析儀等。

（4）微量水分析儀器

大致有電解式微量水分析儀、電容式微量水分析儀、晶體震蕩式微量水分析儀、冷鏡式微量水分析儀等。

2.分析儀器基本參數(shù)解析

（1）測(cè)量范圍

也稱作量程，指兩個(gè)極限值之間的區(qū)域，用所考慮的量的上、下極限值來表示。

量程的選擇：儀表量程的選擇必須目的明確，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況及工藝要求來選擇，提供給客戶比較適合的量程。并不是越大越好，因?yàn)閮x表的誤差也是根據(jù)量程的變化而變化的。

一般我們的儀表誤差為±2%F.S，即滿量程的±2%；在跟客戶的交流中要搞清楚客戶的需求，尤其遇到一些不清楚情況的客戶，總希望能夠量程越大、精度越高越好，這個(gè)需要我們做工作來說服客戶去選擇比較適合的。同時(shí)，不同量程需要用到不同的傳感器，比如：微量氧傳感器一般測(cè)量0-1000ppm的氧氣比較好，而常量氧則一般針對(duì)0.1%-80%之間濃度的氧氣測(cè)量；高純氧的量程一般選80-99.99%。

（2）準(zhǔn)確度及等級(jí)

儀器的準(zhǔn)確度也成為精確度，簡(jiǎn)稱精度，是指儀器的指示值與被測(cè)量真值的一致程度。一般儀器的準(zhǔn)確度等級(jí)為2級(jí)
在測(cè)量中，任何一種測(cè)量的精密程度高低都只能是相對(duì)的，皆不可能達(dá)到絕對(duì)精確，總會(huì)存在有各種原因?qū)е碌恼`差。為使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠、盡量減少誤差，提高測(cè)量精度．必須充分認(rèn)識(shí)測(cè)量可能出現(xiàn)的誤差，以便采取必要的措施來加以克服。通常在測(cè)量中有基本誤差、補(bǔ)償誤差、絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差、系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、過失誤差與抽樣誤差等。下面說明一下相對(duì)誤差。

①絕對(duì)誤差（absolute error）

絕對(duì)誤差=測(cè)量結(jié)果-（約定）真值

②相對(duì)誤差（relative error）

相對(duì)誤差=絕對(duì)誤差 / （約定）真值

相對(duì)誤差用±%F.S表示，F(xiàn)S是英文full scale的縮寫，±%F.S表示儀表滿量程相對(duì)誤差。

儀表滿量程相對(duì)誤差=絕對(duì)誤差 / （測(cè)量上限-測(cè)量下限）*100%

（3）響應(yīng)時(shí)間（response time）和分析滯后時(shí)間（lag time of analysis）

響應(yīng)時(shí)間是表征儀器測(cè)量速度的快慢.通常定義為從被測(cè)量發(fā)生階躍變化的舜時(shí)起，到儀器的指示達(dá)到兩個(gè)穩(wěn)態(tài)值之差的90%處所經(jīng)過的時(shí)間。這一時(shí)間稱為90%響應(yīng)時(shí)間，用T90標(biāo)注。

分析滯后時(shí)間等于“樣品傳輸滯后時(shí)間”和“分析儀器響應(yīng)時(shí)間”之和，即樣品從工藝設(shè)備取出到得到分析結(jié)果這段時(shí)間。樣品傳輸滯后時(shí)間包括取樣、傳輸和預(yù)處理環(huán)節(jié)所需時(shí)間。

（4）穩(wěn)定性：（stability）

穩(wěn)定性是指在規(guī)定的工作條件下，輸入保持不變，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)儀器示值保持不便的能力。分析儀器的穩(wěn)定性可用噪聲和漂移兩個(gè)參數(shù)來表征。

噪聲（noises）又稱輸出波動(dòng)（output fluctuation），不是由被測(cè)組分的濃度或任何影響量變化引起的相對(duì)于平均輸出的波動(dòng)，或者說由于未知的偶然因素所引起的輸出信號(hào)的隨機(jī)波動(dòng)。它干擾有用信號(hào)的檢測(cè)。

漂移（drift）是指分析信號(hào)朝某個(gè)一定的方向緩慢變化的現(xiàn)象。漂移包括零點(diǎn)漂移、量程漂移、基線漂移。漂移表示系統(tǒng)誤差的影響。

如：我們的儀表參數(shù)中提到的：“穩(wěn)定性：零點(diǎn)漂移：±1.5%F.S/30d；量程漂移：±1.5%F.S/30d；”指的是儀表在連續(xù)工作30天零點(diǎn)漂移和量程點(diǎn)漂移小于滿量程（F.S=full scale）的±1.5%。

為了提高儀器儀表的穩(wěn)定性和重復(fù)性，通常通過自動(dòng)標(biāo)定、補(bǔ)償校正等手段來實(shí)現(xiàn)。如：紅外氣體分析儀器中參比信號(hào)、熱導(dǎo)傳感器中的雙臂電橋及在線成套分析系統(tǒng)中的自動(dòng)標(biāo)校等都是此手段。

（5）重復(fù)性：（repeatability）

又稱重復(fù)性誤差（repeatability error）。指相同的方法、相同的試樣、在相同的條件下測(cè)得的一系列結(jié)果之間的偏差。相同的條件是指同一操作者、同一儀器、同一實(shí)驗(yàn)室和短暫的時(shí)間間隔。

（6）靈敏度：（sensitivity）

是指被測(cè)物質(zhì)的含量或濃度改變一個(gè)單位時(shí)分析信號(hào)的變化量，表示儀器對(duì)被測(cè)定量變化的反應(yīng)能力。

（7）分辨力：（resolution）

是指儀器區(qū)別相鄰近信號(hào)的能力。通常用分辨率等表示，儀器的分辨率是可調(diào)的，儀器性能指標(biāo)中給出的分辨率一般是該儀器的最高分辨率。分辨率越高，靈敏度越低。

3.單位換算

3.1壓力單位換算表

3.2濃度單位ppm與mg/m3的換算

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

M----為氣體分子量
ppm----測(cè)定的體積濃度值
T----溫度
Ba----壓力
22.4----20℃、101.325kPa下每摩爾氣體的體積，L

4.我公司產(chǎn)品命名分類(GES-green sublimation)

（1）GES-O2氧量分析儀Oxygen （氧濃度測(cè)量）
（2）GES-DP露點(diǎn)分析儀Dew point（露點(diǎn)測(cè)量）
（3）GES-H2熱導(dǎo)分析儀Hydrogen（測(cè)量組分+原理）
（4）GES-CO紅外分析儀Carbon monoxide（測(cè)量組分+原理）
（5）報(bào)警器/手持設(shè)備 （報(bào)警器，檢測(cè)儀，偏重于定性分析）
（6）綠能氣體成套分析系統(tǒng)（無人值守在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)） 在冬天，尤其北方的冬天，隨著氣溫的降低，當(dāng)被測(cè)介質(zhì)通過測(cè)量管線傳送到變送器時(shí)，常出現(xiàn)環(huán)境溫度過低發(fā)生凍結(jié)、凝固、析出結(jié)晶等現(xiàn)象，因環(huán)境溫度過低而超出所使用儀表的正常工作溫度區(qū)間，直接影響到儀表測(cè)量顯示的準(zhǔn)確性。而壓力、流量、液位、溫度等各類儀表點(diǎn)，其測(cè)量介質(zhì)多為液體，受低溫的影響，更容易造成測(cè)量誤差，嚴(yán)重者可能引發(fā)中毒、火災(zāi)、爆炸等安全事故。

所以每年一入冬，儀器儀表的防寒防凍工作顯得尤為重要。 而一些大型的儀器儀表用戶更是紛紛提早做好準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)，比如電廠、石油、化工、水廠等都制定了適合于自己企業(yè)的儀表防寒防凍工作的制度，并對(duì)儀表的進(jìn)行防凍、排污處理等等各個(gè)方面的工作。在這里北京恒泰豐科試驗(yàn)設(shè)備有限公司結(jié)合多年的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，和大家一起探討一下儀表用戶如何進(jìn)行冬季儀表防寒防凍工作。

要做好儀器儀表的防凍，我們認(rèn)為產(chǎn)品的選型是一個(gè)關(guān)鍵，在前期安裝儀表時(shí)，儀表用戶就應(yīng)該考慮儀表所在的工況條件，選帶保溫裝置型儀表。根據(jù)儀表的類別用途及擬安裝地理位置，提出該儀表的保溫防凍需求，再提交與廠家來處理。

關(guān)于選型恒泰豐科提出以下建議：

1、信號(hào)遠(yuǎn)傳儀表、顯示表頭要考慮耐環(huán)境溫度要求，帶隔離液要考慮隔離液耐環(huán)境溫度要求。

2、質(zhì)量流量計(jì)、金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)、電動(dòng)靶式流量計(jì)、容積式流量計(jì)等一般不需要單獨(dú)伴熱。

3、首先，選型時(shí)一般考慮的是儀表的實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性，實(shí)用性是指維修方便、測(cè)量準(zhǔn)確，經(jīng)濟(jì)性說白了就是便宜。二者要相互結(jié)合，不能只為了方便、免維護(hù)都選用質(zhì)量流量計(jì)、金屬轉(zhuǎn)子、電靶等。因此我認(rèn)為正確選型只是防凍防凝的一種措施。 安裝儀表時(shí)應(yīng)充分考慮儀表的防凍防凝，如導(dǎo)壓管盡可能短，勤巡檢排污，要便于伴熱等等，否則再好的選型也不管用。

4、北方有的地方晝夜溫差太大，夜間可以到達(dá)－20多度，若從選型上解決則性價(jià)比相當(dāng)大不合算．而選擇保溫伴熱，維護(hù)(點(diǎn)巡檢、排污)等方法則是防凍較佳的解決辦法。

儀器儀表防凍方法的保溫措施：

1、用保溫材料保溫，即用保溫材料將儀器儀表易凍或怕凍的部位包起來。冬季來臨時(shí)要檢查、經(jīng)常排污，防止包裝的保溫材料破損。

2、伴熱措施蒸汽伴熱措施：

即使用管蒸汽暖氣保溫。冬季保溫送汽之前要檢查一下蒸汽保溫管路是否暢通或堵塞。可以蒸汽是24小時(shí)通的，不要太熱，有時(shí)還要根據(jù)天氣溫度變化來調(diào)整供保溫汽量，以防止溫度太高使變送器引壓管內(nèi)冷凝液汽化影響變送器工作或因溫度太低使變送器引壓管內(nèi)冷凝液冷凍影響變送器工作暢通。

3、保溫保護(hù)箱措施：

a、電熱管伴熱保溫箱，由箱體、加熱器、儀表托架等三大部分組成，其結(jié)構(gòu)形式與保護(hù)箱相同，所不同的是箱內(nèi)裝有電器加熱裝置，起熱裝置是由電熱管，溫度控制器組成，箱體側(cè)面裝有插座，當(dāng)接通電源后，箱內(nèi)加熱到所需溫度時(shí)，再由溫度控制器接通電源繼續(xù)升溫。通過反復(fù)工作使箱內(nèi)溫度能保持在一定范圍內(nèi)。 其恒溫加熱器主要參數(shù)：

⑴、額定電壓 200V.50Hz； ⑵、額定功率 300～500W； ⑶、控制溫度可由用戶自定； ⑷、恒溫加熱器也可做成防爆型； ⑸、電熱管材料有三種：即銅管、碳鋼管、不銹鋼管。

b、蒸氣管伴熱保溫箱，伴熱管是用金屬管制成S型結(jié)構(gòu).箱體上下采用焊接式穿板接頭與伴熱管焊接而成，伴熱管安裝在箱內(nèi)為上進(jìn)下出，通過蒸氣在管腔內(nèi)的循環(huán)而達(dá)到加熱目的。伴熱管材料一般分為兩種，即紫銅管，無縫鋼管(碳鋼)。

c、為關(guān)鍵儀表箱再加一層保溫棉，在保溫箱門口和進(jìn)出管線口加膠密封，可達(dá)到儀器儀表系統(tǒng)更佳保溫防凍效果。

測(cè)量?jī)x維修常見儀器儀表故障診斷方法

儀器儀表電路維修在電子類的公司里從來都是不可缺少的一部分。因?yàn)橹挥型ㄟ^它才能讓原本不合格的產(chǎn)品終出廠。然而，維修也是電子公司中為復(fù)雜的一部分。因?yàn)樗粌H要運(yùn)用到許多電子專業(yè)知識(shí),有時(shí)也需要有豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。

1、敲擊手壓法
我們使用儀器時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到儀器運(yùn)行時(shí)好時(shí)壞的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象絕大多數(shù)是由于接觸不良或虛焊造成的。對(duì)于這種情況可以采用敲擊與手壓法。
 

測(cè)量?jī)x維修所謂的“敲擊”就是對(duì)可能產(chǎn)生故障的部位，通過小橡皮鎯頭或其他敲擊物輕輕敲打插件板或部件，看看是否會(huì)引起出錯(cuò)或停機(jī)故障。所謂“手壓”就是在故障出現(xiàn)時(shí)，關(guān)上電源后對(duì)插的部件和插頭和座重新用手壓牢，再開機(jī)試試是否會(huì)消除故障。如果發(fā)現(xiàn)敲打一下機(jī)殼正常，再敲打又不正常時(shí)，先將所有接頭重插牢再試，若不成功，只好另想其它辦法。

2、觀察法

利用視覺、嗅覺、觸覺。某些時(shí)候，損壞了的元件會(huì)變色、起泡或出現(xiàn)燒焦的斑點(diǎn)；燒壞的器件會(huì)產(chǎn)生一些特殊的氣味；短路的芯片會(huì)發(fā)燙；用肉眼也能觀察到虛焊或脫焊處。

3、排除法
所謂的排除法是通過拔插機(jī)內(nèi)一些插件板、器件來判斷故障原因的方法。當(dāng)拔除某一插件板或器件后儀表恢復(fù)正常，就說明故障發(fā)生在那里。

4、替換法
要求有兩臺(tái)同型號(hào)的儀器或有足夠的備件。將一個(gè)好的備品與故障機(jī)上的同一元器件進(jìn)行替換，看故障是否消除。

5、對(duì)比法
要求有兩臺(tái)同型號(hào)的儀表，并有一臺(tái)是正常運(yùn)行的。使用這種方法還要具備必要的設(shè)備，例如，萬用表、示波器等。按比較的性質(zhì)分有，電壓比較、波形比較、靜態(tài)阻抗比較、輸出結(jié)果比較、電流比較等。
 

具體方法是：讓有故障的儀表和正常儀表在相同情況下運(yùn)行，而后檢測(cè)一些點(diǎn)的信號(hào)再比較所測(cè)的兩組信號(hào)，若有不同，則可以斷定故障出在這里。這種方法要求維修人員具有相當(dāng)?shù)闹R(shí)和技能。

6、升降溫法
有時(shí)，儀表工作較長(zhǎng)時(shí)間，或在夏季工作環(huán)境溫度較高時(shí)就會(huì)出現(xiàn)故障，關(guān)機(jī)檢查正常，停一段時(shí)間再開機(jī)又正常，過一會(huì)兒又出現(xiàn)故障。這種現(xiàn)象是由于個(gè)別IC或元器件性能差，高溫特性參數(shù)達(dá)不到指標(biāo)要求所致。為了找出故障原因，可采用升降溫法。
 

所謂降溫，就是在故障出現(xiàn)時(shí)，用棉纖將無水酒精在可能出故障的部位抹擦，使其降溫，觀察故障是否消除。所謂升溫就是人為地將環(huán)境溫度升高，比如用電烙鐵放近有疑點(diǎn)的部位（注意切不可將溫度升得太高以致?lián)p壞正常器件）試看故障是否出現(xiàn)。

7、騎肩法
騎肩法也稱并聯(lián)法。把一塊好的IC芯片安在要檢查的芯片之上，或者把好的元器件（電阻電容、二極管、三極管等）與要檢查的元器件并聯(lián)，保持良好接觸，如果故障出自于器件內(nèi)部開路或接觸不良等原因，則采用這種方法可以排除。

8、電容旁路法
當(dāng)某一電路產(chǎn)生比較奇怪的現(xiàn)象，例如顯示器混亂時(shí)，可以用電容旁路法確定大概出故障的電路部分。將電容跨接在IC的電源和地端；對(duì)晶體管電路跨接在基極輸入端或集電極輸出端，觀察對(duì)故障現(xiàn)象的影響。如果電容旁路輸入端無效而旁路它的輸出端時(shí)故障現(xiàn)象消失，則確定故障就出現(xiàn)在這一級(jí)電路中。

9、狀態(tài)調(diào)整法
一般來說，在故障未確定前，不要隨便觸動(dòng)電路中的元器件，特別是可調(diào)整式器件更是如此，例電位器等。但是如果事先采取復(fù)參考措施（例如，在未觸動(dòng)前先做好位置記號(hào)或測(cè)出電壓值或電阻值等），必要時(shí)還是允許觸動(dòng)的。也許改變之后有時(shí)故障會(huì)消除。

10、隔離法
故障隔離法不需要相同型號(hào)的設(shè)備或備件作比較，而且安全可靠。根據(jù)故障檢測(cè)流程圖，分割包圍逐步縮小故障搜索范圍，再配合信號(hào)對(duì)比、部件交換等方法，一般會(huì)很快查到故障之所在。