一 環(huán)境條件、應(yīng)用條件的影響 (樣氣除外)
1 工作條件
現(xiàn)場工作條件肯定超出參比工作條件(即儀器性能測試檢驗條件)。
也很可能嚴(yán)重超過儀器的額定工作條件,而且無法控制。這得在試制中多作深入客觀的驗證試驗來預(yù)防,設(shè)計師心中一定要有數(shù)。儀器在工程應(yīng)用中的性能一般都低于出廠檢驗時的性能。
2 儀器外觀
易受運(yùn)輸、搬運(yùn)時的震動、跌落而損傷,緊固件脫落,儀器調(diào)節(jié)件松動對影響性能。
3 氣密性
安裝后應(yīng)檢查氣密性。
4 儀器的安全要求
雨,庫房潮濕,安裝環(huán)境濕度大,環(huán)境粉塵大,環(huán)境有腐蝕性氣氛等,不但影響(降低)儀器的安全性能,而且會降低儀器的其他性能。
5 預(yù)熱時間
儀器因絕緣性能降低等原因而使預(yù)熱時間延長。
6 線性誤差(±1%FS)
線性誤差是儀器刻度曲線線性化之后的結(jié)果,是儀器的固有特性,一般無變化。
7 輸出波動(±0.3%FS)
因樣氣流量波動大,電源電壓、頻率變化大,環(huán)境溫度變化大,風(fēng)速大,以及電磁干擾大,震動大等原因,輸出波動可能增大許多,甚至使儀器工作不正常(嚴(yán)重故障)。
8 重復(fù)性誤差(CV 0.5%)
因輸出波動增大而使重復(fù)性誤差變大。
9 滯后時間、上升時間
取決于傳感器對樣氣中被測組分的敏感程度,以及部件的死體積,一般不會變化。
10 零點漂移、量程漂移(±1%FS)
由于樣氣的品質(zhì)可能失控,使氣室被污染,傳感器性能變化等原因,可能致使漂移增大,這可采取縮短校準(zhǔn)周期的辦法解決。現(xiàn)場的校準(zhǔn)操作不正確會使儀器性能達(dá)不到出廠水平。
11 流量變化的影響(±0.5%FS)
樣氣流量不穩(wěn)定造成偏差加大,以樣氣處理系統(tǒng)的穩(wěn)壓(或穩(wěn)流)設(shè)計來克服。
12 干擾誤差
干擾組分的干擾誤差可以在設(shè)計階段驗證和評估。
水蒸氣的干擾誤差,可以借助有效的樣氣除水、除濕來克服。
干擾誤差對微量分析影響大,分析系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)采取針對性的抗干擾措施。
13 大氣壓力變化影響(±1.5%FS)
現(xiàn)場大氣壓力可能和制造廠差別大,海拔高度增加會降低靈敏度,必須校準(zhǔn)之后才投入應(yīng)用。
14 外界磁場影響(±0.5%FS)
安裝環(huán)境避免有強(qiáng)磁場。
15 外界電場的影響(±0.5%FS)
安裝環(huán)境避免有強(qiáng)電場。
避免電磁場等的電氣干擾,分析系統(tǒng)的正確可靠的接地是必不可少的。
16 安裝傾斜的影響(±1%FS),對流動性使用的儀器影響大。
應(yīng)垂直安裝(±1°),并重新校準(zhǔn)儀器。
17 空氣流速的影響(±1%FS)
空氣流速≤0.5m/s,實際上應(yīng)有避免風(fēng)吹的防護(hù)。
18 機(jī)械振動的影響(±0.5%FS)
安裝環(huán)境的震動盡可能小,對磁力機(jī)械式氧分析器的影響大。
19 電源電壓變化的影響(±0.5%FS)
現(xiàn)場電壓很可能超過220V±22V的要求。
20 電源頻率變化的影響(±0.5%FS)
現(xiàn)場電源頻率很容易超過50Hz±0.5Hz的要求,而且交流失真也可能超過 ≤0.05的限制,
特別對有調(diào)制電機(jī)的儀器(如紅外)影響大,甚至造成儀器失效的嚴(yán)重故障。
21 環(huán)境溫度變化的影響(±1.5%FS)
安裝環(huán)境避免高溫,超過40℃時恒溫控制失效而使儀器漂移劇增,使儀器失效。儀器的有效防護(hù)可減少風(fēng)速和大氣溫度變化等因素的影響。
22 電磁兼容
靜電放電抗擾度、射頻電磁場輻射抗干擾度、電快速瞬變脈沖群抗擾度等三項。
23 運(yùn)輸和儲存
型式試驗:高溫、低溫,交變濕度熱,傾斜跌落等。型式試驗的結(jié)果決定是否可以投入生產(chǎn)。
24 儀器的可靠性
可靠性有不同程度的降低。
25 儀器的成套性
儀器的成套性(含文件)要滿足現(xiàn)場正常使用與維護(hù)的需要。
26 其它
26.1 因運(yùn)輸振動造成接插松動而接觸不良,會使儀器失效。
26.2 因環(huán)境風(fēng)大,粉塵大,有腐蝕性氣氛等原因,造成電氣絕緣下降,或接插件接觸不良等嚴(yán)重故障.
二 樣氣條件的影響
1 樣氣粉塵:污染氣室和傳感器而加大漂移,嚴(yán)重時甚至使儀器失效.
探頭過濾器0.3um 99% 和膜式過濾器0.05um 99%的過濾精度,基本達(dá)到了接近標(biāo)準(zhǔn)氣般的高品質(zhì),應(yīng)該能比較放心地解決了這一技術(shù)難題。
2 樣氣濕度大(水蒸氣含量高):樣氣濕度大可能會加大腐蝕性,使漂移加大,嚴(yán)重時使氣室和傳感器失效。
樣氣帶明水灌入氣室或傳感器是絕對不允許的。樣氣經(jīng)電子冷凝器冷凝除水、除濕后,高效自吹洗綜合過濾器能過濾樣氣中的微小液霧 0.05um 99%,應(yīng)該能比較放心地解決了這一技術(shù)難題。
3 樣氣壓力及流量
樣氣壓力也是以流量形式影響分析器,有穩(wěn)壓或穩(wěn)流設(shè)計的樣氣處理,流量影響誤差不會太大。
4 樣氣溫度
樣氣經(jīng)降溫除水和除濕,氣體和金屬材料相比,熱容量非常小,進(jìn)入儀器時基本上等于室溫,不會對儀器有不利影響。
5 樣氣含強(qiáng)腐蝕性等有害成分
對強(qiáng)腐蝕性成分的非測量組分,特別必要時才采取去除措施,但維護(hù)量大,效果很難令人滿意:如用雙氧水脫SO2,脫硫劑除H2S等,另外干燥的樣氣可降低腐蝕性,所以這類型樣氣處理要盡可能提前除水和干燥樣氣。
樣氣腐蝕性會使氣室,傳感器等發(fā)生腐蝕面加大漂移,嚴(yán)重時損壞儀器。例如電化學(xué)氧分析器工程應(yīng)用中的短壽命損壞,基本屬于儀器傳感器不適應(yīng)樣氣的腐蝕性或傳感器因某種樣氣成分引起中毒而失效。
三 氣體分析器和在線分析系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計
1 協(xié)調(diào)運(yùn)行是分析器標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計和在線分析系統(tǒng)規(guī)范化設(shè)計的最高境界和靈魂,協(xié)調(diào)可看作是成套(即在線分析器工程技術(shù))合理的技術(shù)框架。
2 分析器受環(huán)境條件、應(yīng)用條件的影響和制約很嚴(yán)重,不同的儀器影響程度不同。
分析儀器的環(huán)境條件適應(yīng)性,應(yīng)用條件適應(yīng)性應(yīng)該主要在儀器設(shè)計階段解決好,而不是進(jìn)入現(xiàn)場后再慢慢解決,這還要求儀器研發(fā)設(shè)計要留有充分的余量,要有充分的預(yù)見性。
3 分析器受樣氣條件的影響和制約雖然嚴(yán)重,但特指的內(nèi)容卻比較明確。分析器的要求苛刻卻不能讓步,只能由樣氣處理系統(tǒng)的針對性設(shè)計來解決。隨技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)場經(jīng)驗的積累,大多數(shù)問題都有一定的辦法和技術(shù)手段對付,只是有時付出的成本代價太高了。
4 初步結(jié)論評述:
(1) 分析儀器試制有一個基本規(guī)律,這個基本規(guī)律是不能違背的,這個基本規(guī)律有個講得出來的基本框架
(2) 在線分析器的性能和質(zhì)量盡可能(或主要)解決在新產(chǎn)品設(shè)計階段,而不是寄希望于進(jìn)入現(xiàn)場以后。
(3) 設(shè)計階段解決質(zhì)量問題:一要繼承傳統(tǒng)經(jīng)驗,二要很充分地做驗證試驗,三要加大設(shè)計深度,四要在批試時有工藝和非標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)設(shè)備作保障。
新產(chǎn)品設(shè)計要做到:原理設(shè)計合理,結(jié)構(gòu)設(shè)計深入,指標(biāo)和性能要留有余地,批量生產(chǎn)要順利,不允許部件和產(chǎn)品出現(xiàn)批量報廢和大比例的嚴(yán)重質(zhì)量問題。
(4) 分析器的新產(chǎn)品試制質(zhì)量問題和該產(chǎn)品的批試質(zhì)量問題,在各自的試制階段中解決:批試質(zhì)量問題可以提前在試制階段解決,但試制階段的質(zhì)量問題不可以推遲到批試階段,而且要盡可能解決在進(jìn)入現(xiàn)場之前。
進(jìn)入現(xiàn)場是必不可缺的技術(shù)程序,為了取得《用戶使用報告》,是新產(chǎn)品鑒定的必備文件。
(5) 批試階段是該新產(chǎn)品的生產(chǎn)制造技術(shù)整體性和完整的從新產(chǎn)品試制組向生產(chǎn)車間順利轉(zhuǎn)移,并形成企業(yè)的永久性技術(shù)和無形資產(chǎn)。
新產(chǎn)品研發(fā)的“快”,主要體現(xiàn)在一次成功,絕不總體上的或相當(dāng)大部分的走“回頭路”。但是,新產(chǎn)品研制是貨真價實的復(fù)雜、綜合性的高科技創(chuàng)新勞動,是極其困難的風(fēng)險工作,是允許有失誤甚至失敗的。這似乎是個難解的技術(shù)悖論。