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Prima PRO質(zhì)譜儀
a）工作原理：
Prima PRO質(zhì)譜儀是非常強大的在線分析儀器，能夠快速、準確靈活的分析多個流路、多個組分的氣體。它采用磁扇掃描原理實現(xiàn)對多種氣體濃度的檢測，工作原理如下圖：
質(zhì)譜分析儀工作原理圖
由RMS多流路快速進樣系統(tǒng)導(dǎo)入氣體分子樣品；經(jīng)過離子源將該樣品轉(zhuǎn)為離子態(tài)片段或氣體離子，然后按照樣品離子的質(zhì)荷比不同，對經(jīng)過磁扇區(qū)進行分離，分離過程遵循如下基本物理公式：
，
其中：r為離子運動的軌道半徑，M是粒子的質(zhì)量，V是加速電壓（1KV），β是磁場強度，e是離子的電子電荷。
只有在一定的V及β的條件下，具有特定質(zhì)荷比M/e的正離力才能通過運動半徑為r的軌道進入檢測器。
當V，r固定，M/e與β2成正比，連續(xù)改變掃描磁場強度，就可使具有不同的M/e離子順序到達離子檢測器。
被選定的離子進入檢測器后形成微弱的電流信號，檢測器的輸出信號經(jīng)過板載微處理器轉(zhuǎn)換，*終輸出的信號表征樣氣中各個組分的濃度。
在整個分析過程中，質(zhì)譜儀工作在真空狀態(tài)。該真空系統(tǒng)，由兩部分組成：由選裝機械泵提供的初級真空和由渦輪分子泵提供的高度真空。
b）產(chǎn)品用途：
在線質(zhì)譜儀可從容應(yīng)對石油化工應(yīng)用的眾多挑戰(zhàn)，其中包括：
?石化、化工行業(yè)
l烯烴生產(chǎn)
l裂解爐優(yōu)化
l環(huán)氧乙烷/ 乙烯乙二醇
l聚烯烴生產(chǎn)
l合成氨
l煤氣化
l甲醇
l醋酸
l天然氣處理
l有毒揮發(fā)性有機化合物（VOC）的泄漏
?鋼鐵行業(yè)：
l高爐尾氣分析
l轉(zhuǎn)爐尾氣分析
lRH和VOD精煉爐尾氣分析
l直接脫碳（DRI）煉鐵尾氣分析
l煤氣回收、燃料氣和混氣分析
?發(fā)酵、生物制藥行業(yè)：
l生物能源
l工業(yè)酶
l生物材料
l生物量
l食品添加劑
l維生素
l藥物
l預(yù)防藥
l疫苗
l生長激素
l單克隆抗體
l激素
l融合蛋白
l細胞活素
l抗生素
l胰島素
l溶栓
c)特點：
●分析速快，可以實現(xiàn)實時、高速的在線分析
●分析原理簡單，方便使用者和維護人員快速掌握相關(guān)的信息
●能夠同時分析多個組分
●能夠?qū)崿F(xiàn)多達32或更多流路同時分析
●采用可靠地掃描磁扇技術(shù)
●無需載氣和助燃氣，降低運行和維護成本
●高精度、高重復(fù)性
●非?？煽浚ǔ^99%正常工作時間）
●軟件功能強大
d）技術(shù)指標：
Prima Pro性能指標 | |
分析原理 | 掃描磁扇，半徑150px，80度偏轉(zhuǎn)角。掃描磁扇質(zhì)譜具有精度高，穩(wěn)定性好，可靠性高，抗污染能力強，標定及其他日常維護間隔長，并且維護工作極其簡單。 |
質(zhì)量范圍 | 可調(diào)整。離子加速電壓為1000V時，質(zhì)量范圍1-150amu；離子加速電壓為750V時，質(zhì)量范圍1-200amu。 |
分辨率 | 可通過兩個收集解析狹縫進行切換，標準配置為60/40，1mm狹縫為60，4mm狹縫為20；也可以選擇其他組合，如140/85，100/45，140/45。 |
質(zhì)量穩(wěn)定性 | 質(zhì)量數(shù)為28時，<0.013amu，24小時測量。 |
峰形 | 平頂峰，分辨率為60時，峰頂（99%峰高處的寬度）與峰底（5%峰高處的寬度）的比值為0.5。平頂峰使得質(zhì)譜的分析精度和抗漂移能力都有極大提高。 |
離子源 | 封閉型，電子轟擊式，氧化釷燈絲，溫度控制（可在120-200 degrees C范圍內(nèi)設(shè)定，精度為± 0.1 degrees C）。 |
檢測器 | 法拉第杯電荷計數(shù)器。 |
進樣閥 | 32路快速旋轉(zhuǎn)進樣閥RMS，1/4”卡套接口。RMS切換迅速，死體積極小，可以加熱至120攝氏度。內(nèi)置進樣流量測量元件，可對低流量報警。 |
進樣類型 | 毛細管+分子滲漏，帶旁路（標準配置） |
標定方式 | 手動 |
標定接口 | 12個，1/4”卡套，可根據(jù)應(yīng)用選擇更多 |
真空系統(tǒng) | 初級真空泵：旋轉(zhuǎn)機械泵 |
高級真空泵：渦輪分子泵 | |
樣品流速 | 對每個流路進行數(shù)字測量并記錄 |
精度 | <0.1%，相對精度 |
線性度 | <1%相對精度 |
動態(tài)范圍 | 10 ppb – 100%（理論值，根據(jù)實際應(yīng)用） |
穩(wěn)定性 | <1% |
控制器 | 內(nèi)置工業(yè)CPU，獨立的操作系統(tǒng)，不依賴外部電腦獨立工作。 |
與外部控制軟件GasWork的通訊功能。 | |
電源 | 230 VAC (± 10VAC)，50Hz |
數(shù)字輸出 | 1個，干接點，可根據(jù)應(yīng)用選擇更多。 |
通訊 | MODBUS RTU，以太網(wǎng)，OPC. |
機箱溫度控制 | 質(zhì)譜分析儀機箱側(cè)面配有一個空調(diào)，壓縮制冷方式，溫度控制精度為+/- 0.5 deg C。 |
安裝方式 | 壁掛式。 |
儀表風(fēng) | 300Nl/min = 18Nm3/h，壓力為4-10barG，接口為1/2”。 |
Prima BT過程開發(fā)質(zhì)譜儀
a）工作原理：
Prima BT是Prima PRO的小型化，其在基本原理和內(nèi)部構(gòu)造上基本與Prima PRO完全一致，是Prima PRO在小型試驗裝置或?qū)嶒炇议_發(fā)過程應(yīng)用的縮小版。它的分析性能指標幾乎與Prima PRO完全一致，既可以作為實驗室質(zhì)譜儀使用，也可以作為小型在線分析儀使用。
Prima BT過程開發(fā)質(zhì)譜儀是非常強大的連續(xù)分析儀器，能夠快速、準確靈活的分析多個流路、多個組分的氣體。它采用磁扇掃描原理實現(xiàn)對多種氣體濃度的檢測，工作原理如下圖：
質(zhì)譜分析儀工作原理圖
由RMS多流路快速進樣系統(tǒng)導(dǎo)入氣體分子樣品；經(jīng)過離子源將該樣品轉(zhuǎn)為離子態(tài)片段或氣體離子，然后按照樣品離子的質(zhì)荷比不同，對經(jīng)過磁扇區(qū)進行分離，分離過程遵循如下基本物理公式：
，
其中：r為離子運動的軌道半徑，M是粒子的質(zhì)量，V是加速電壓（1KV），β是磁場強度，e是離子的電子電荷。
只有在一定的V及β的條件下，具有特定質(zhì)荷比M/e的正離力才能通過運動半徑為r的軌道進入檢測器。
當V，r固定，M/e與β2成正比，連續(xù)改變掃描磁場強度，就可使具有不同的M/e離子順序到達離子檢測器。
被選定的離子進入檢測器后形成微弱的電流信號，檢測器的輸出信號經(jīng)過板載微處理器轉(zhuǎn)換，*終輸出的信號表征樣氣中各個組分的濃度。
在整個分析過程中，質(zhì)譜儀工作在真空狀態(tài)。該真空系統(tǒng)，由兩部分組成：由選裝機械泵提供的初級真空和由渦輪分子泵提供的高度真空。
b）產(chǎn)品用途：
在線質(zhì)譜儀可從容應(yīng)對石油化工應(yīng)用的眾多挑戰(zhàn)，其中包括：
l發(fā)酵研發(fā)
l生物燃料研發(fā)
l催化劑研發(fā)
l熱分析
l人類熱量研究
l實驗裝置氣體分析
l析出氣體分析
c)特點：
l**的在線測量精度
l*號的測量穩(wěn)定性
l界面有好的軟件能夠靈活設(shè)定分析方法
l容錯設(shè)計能夠確保達到99.9%的運行時間
l延長的預(yù)防性維護時間間隔
l高度簡單化的維護步驟
l出色的“分析儀到分析儀”重復(fù)性
d）技術(shù)指標
Prima BT性能指標 | |
離子源 | 封閉式電子轟擊源，雙燈絲，帶精密溫度控制（120-200℃±0.1℃） |
質(zhì)量分析器 | 層疊式掃描電磁鐵，150px半徑，80°偏轉(zhuǎn) |
質(zhì)量范圍 | 1-150 amu 在1000 eV 離子能 (1-200 amu 在750 ev 離子能) |
分辨率 | 在兩個分辨狹縫之間切換，分辨率60/20（標準）；可選140/85， 100/45 |
重量刻度穩(wěn)定性 | < 0.013 amu 在 28 amu 超過 24 hours |
峰形 | 在分辨率60時，頂部寬度為底部寬度的一半 |
豐度靈敏度 | < 250 ppm 以27/28為準 |
檢測器 | 法拉第檢測器或法拉第和SEM雙檢測器（可選） |
進樣口 | 16個，15個用于分析，另外1用于與標定口連接 |
標定口 | 6個，1/4”卡套 |
進樣類型 | 毛細管，帶分子滲漏和旁路（標準） |
真空系統(tǒng) | 渦輪分子泵和旋轉(zhuǎn)泵；可替換為渦輪分子泵和內(nèi)部膜片泵 |
進樣流量 | 數(shù)字測量和記錄每一流路流量 |
精度 | <0.1% 相對 (典型， 依據(jù)應(yīng)用) |
線性 | <1%，樣氣濃度變化超過10倍 (典型， 依據(jù)應(yīng)用) |
動態(tài)范圍 | 10 ppb – 100% (理論l， 依據(jù)應(yīng)用，使用外部旋轉(zhuǎn)泵） |
穩(wěn)定性 | <1% 相對，超過1 周 (典型， 依據(jù)應(yīng)用) |
控制器 | 內(nèi)置工業(yè)CPU，獨立的操作系統(tǒng)，不依賴外部電腦獨立工作。 |
與外部控制軟件GasWork的通訊功能。 | |
電源 | 230 VAC (± 10VAC)，50Hz |
通訊 | MODBUS RTU，以太網(wǎng)，OPC. |
安裝方式 | 桌面放置 |
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