编辑: 夸张的诗人 | 2016-08-11 |
技术支持中心 一.
项目解决方案 本方案拟采用LUMINAR3060多通道近红外过程分析仪通过远程光纤配合流通池进行提取、浓缩等过程有效成分的在线检测.LUMINAR3060多通道近红外过程分析仪可以实现多达16个通路的检测,每个通路又可以检测不同的指标,而且通过光路切换技术,可以避免物流切换而可能产生的交叉污染问题.因此,对提取、浓缩过程检测采用一台LUMINAR3060多通道近红外过程分析仪即可.如图1所示. 图1. Luminar 3060近红外提取浓缩在线检测系统 法兰式流体测样器中,法兰的两端连接到主管道上,形成流体通路;
SMA接口的两端分别连接光纤,两根光纤一端与流体测样器的蓝宝石视窗连接,另一端连接到多通路近红外光谱仪的进光或出光的接口上,形成一个光的通路.两个蓝宝石视窗之间是流体,由光谱仪发出的光线穿透流体后带有流体的各种信息,光信号通过传导光纤返回光谱仪 由检测器接收信号对流体进行透射检测(如图2所示).在光谱仪中对信号进行A/D转换后,通过电缆线与电脑相连接,将数字信号传导入计算机.计算机通过调用模型直接给出检测结果,显示在电脑屏幕上,也可直接用打印机打印出结果,或者将检测数据通过电流环传输到DCS控制系统,实现在线实时控制. 图2.LUMINAR3060近红外主管道检测示意图 主管道检测是在主管道上安装与主管道直径配套的法兰式流体测样器,对主管道内的液体直接进行检测,并在主管道上靠近检测点的下游引出一个放液口进行取样,采集光谱时可同时取样.在取样时,阀门打开,使流体从管道中流出,用塑料样品瓶盛接,接满后盖上瓶盖,取样完毕,然后,关闭阀门,使流体在管道中正常流动.每间隔一定的时间取一次样品,确保所取得样品具有代表性.(如图3所示) 图3.在线检测取样示意图 将取好样的样品瓶用薄膜封口并进行编号,然后去化验室,每一个样品一部分用于分析相关的含量数据(要求分析的数据尽可能准确),一部分用于进行近红外光谱扫描.在分析相关指标时,如果收集的样品不能当天分析完,应放于冰箱中保存,以免样品状态发生变化.分析完后将指标的含量数据与对应的光谱数据相关联,当样品达到一定的数量时,利用挪威CAMO公司的Unscrambler化学计量学软件计算,得到模型. 2.检测元件多样性 流体检测单元的接口多样性,使得BRIMROSE公司的近红外光谱仪在多种工业领域得到广泛应用.本方案中所采用的法兰式流体测样器,可根据管道直径进行匹配. 法兰式流体测样器 法兰式内部的光纤探头 法兰式流体测样器 法兰式流体测样器检测现场 工厂法兰式流体测样器实际安装图 1.5/ 法兰式流体测样器图纸 图4. 法兰式流体测样器 图6.法兰式流体测样器工作原理 1.整套系统多个液体检测点,采用多通路近红外光谱仪实现多路测量. 2.近红外光谱仪采用美国BRIMROSE公司LUMINAR3060型AOTF近红外光谱仪,仪器的光谱范围为:1100-2300nm,该范围为AOTF光谱仪测量液体的最佳光谱范围.InGaAs检测器采用TE冷却. 3.多路转换器的通道转换时间不超过0.25秒. 4.光谱仪的采样装置采用法兰式流体测样器,SMA接口,蓝宝石视窗,自清洁免清洗,减少后期的维护工作量.光程范围1-10mm可调,可以耐受100℃高温.采用透射方式进行测量.蓝宝石视窗具有硬度高免划痕,自清洁免清洗的性能. 5.采用低OH石英单模光纤,光纤直径为600um,终端是SMA接头.被提供给在线AOTF近红外分析仪用于连接流体测样器.每套光纤有两根,共提供11套用于11个通道的检测. 6.光谱仪通过RS232/422系列电缆线与计算机连接传输数据,并通过4-20mA电流环输出与DCS连接. 7.该设计方案不需要增加样品预处理装置. 、 二.项目实施方案 2.