分析仪
表
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基础知识
1、 在线分析仪表的性能指标主要有那些,
一类性能指标与仪器的工作范围和工作条件有关。工作范围主要是指测量对象、测量范围等，对于不同的分析仪器，工作范围方面的性能指标是不同的。工作条件包括环境条件、样品条件、供电供气要求、仪表的防爆性能和防护等级等。在线分析仪表直接安装在工业现场，对工艺流程物料连续进行分析，因此，环境条件对仪器的适应要求比较严格，仪器对样品条件的要求也比较严格，工作条件方面的性能指标与实验室分析仪器相比，有较大区别。
二类性能指标与仪器的分析信号，即仪器的相应值有关。这类性能指标对不同的分析仪器,数值和量纲可能有所不同，但它们的定义是共同的，是不同类型分析仪器共同具有的性能指标，是同一类分析仪器进行比较的重要依据，也是评价分析仪器基本性能的重要参数。这类型能指标主要有灵敏度、检出限、重复性、准确度、分辨率、稳定性、线性范围、响应时间等。
按照客户现场应用去选择仪表的重要指标介绍给客户，从而在竞争中占取优势
2、 什么是灵敏度,什么是检出限,什么是重复性,什么是精密度,什么是准确度,
灵敏度:灵敏度指示器的相对于被测量变化的位移率
检出限:为某特定分析方法在给定的置信度内可从样品中检出待测物质的最小浓度或最小量。 重复性:是指在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。 准确度:指在一定实验条件下多次测定的平均值与真值相符合的程度，以误差来表示。
是用来同时表示测量结果中系统误差和随机误差大小的程度。
精密度:要求所加工的零件的尺寸达到的准确程度,也就是容许误差的大小,容许误差大的精
密度低,容许误差小的精密度高;简称“精度”
3、 仪器准确度的表示方法有绝对误差和相对误差两种。相对误差一般用?%FS表示，有时
也用?%R表示。说明这两种表示方法的含义和区别。
1).绝对误差:实测值与理想值之差;
2).相对误差:被测点的绝对误差与被测点的理想值之比;
3).引用误差:被测点的绝对误差与基准值(量程)之比;
4).基本误差:在
标准
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条件下，基准值(量程)范围内的引用误差;
5).线性误差:实测曲线与理想直线之间的偏差;
6).精度:由传感器的基本误差极限和影响量(如温度变化、湿度变化、电源波动、频率改变等)引起的改变量极限确定。
?%FS 选定量程中满量程精度差值
?%R
4、 什么是分辨率,什么是稳定性,什么是响应时间,
分辨率:显示装置能有效辨别的最小的示值差
稳定性:温度漂移与零位漂移随时间保持不变的能力称为稳定性(度)
响应时间:一般以t90
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
或模型中将滞后省略。但是在更多的实际工程中，滞后是不能省略的，如化工过程控制中的锅炉温度控制，输入一控制信号后经2~3个小时也不见有输出响应，而且有些控制过程中，滞后往往是时变的，即滞后是时间t的函数。如输油管道中的滞后就因季节不同出现滞后是时间t的陡升曲线的情况。所以这些对象的纯滞后时间对控制系统的控制性能都极为不利，它使系统的稳定性降低，动态特性变坏。特别当对象的纯滞后时间与对象的时间常数之比大于0.3时(称为大时滞过程)，采用常规控制方法很难获得满意的控制性能
6、 什么是有效数字,
有效数字:测量数据中出现的一切非零数字都是有效数字
7在线分析中气体浓度的表示方法有那些,气体的摩尔分数和体积分数之间有何关系, PPM PPB 百分量 ,
气体浓度单位及换算
对大气中的污染物，常用体积浓度和质量-体积浓度来表示其在大气中的含量。 1、体积浓度
体积浓度是用每立方米的大气中含有污染物的体积数(立方厘米)或(ml/m3)来表示，常用的表示方法是ppm，即1ppm=1立方厘米/立方米=10-6。除ppm外，还有ppb和
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，他们之间的关系是:
1ppm=10-6=一百万分之一， 1ppb=10-9=十亿分之一 ，
1ppt=10-12=万亿分之一， 1ppm=103ppb=106ppt
2、质量-体积浓度
用每立方米大气中污染物的质量数来表示的浓度叫质量-体积浓度，单位是毫克/立方米 或克/立方米。
它与ppm的换算关系是:
X=M×C/22.4
C=22.4X/M
式中: X—污染物以每标立方米的毫克数表示的浓度值;
C—污染物以ppm表示的浓度值;
M—污染物的分子量。
由上式可得到如下关系:
1ppm=M/22.4(mg/m3)=1000×M/22.4(ug/m3)
7、 我国对爆炸性危险场所是如何划分的,
我国对爆炸性危险场所的划分采用与IEC等效的方法。国家标准GB 50058-92中规定，爆炸性气体危险场所按其危险程度大小，划分为0区、1区、2区三个级别，爆炸性粉尘危险场所划分为0区、11区两个级别
爆炸性物区域划区域定义
质 分
0区 连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境
1区 在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境 气 体 在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅2区 是短时存在的爆炸性气体混合物的环境
10区 连续出现或长期出现爆炸性粉尘的环境 粉尘 11区 有时会将积留下的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环境
8、 国际上爆炸性危险场所是如何划分的,
答 国际上各主要工业国家对爆炸性危险场所的划分，基本上可分两种意见。 一种以IEC(国际电工委员会)为代表，包括德国、英国、意大利、日本、 澳大利亚等国，对气体划分为0区、1区、2区，对粉尘划分为10区、11区。其定义与IEC基本相同(可参见我国对各区域的定义，我国等效采用IEC标准)。
另一种为美国、加拿大等北美国家的划分，以NEC(美国国家电气规程)的定义为代表，对气体划分为1区、2区(没有0区)，对粉尘也划分为 1区、2区。
两者之间的对应关系大致如下:
气体:IEC0区、1区——NEC 1区
IEC 2 区 ——NEC2区
粉尘:IEC 10区——NEC 1区
IEC 11区——NEC 2区
IEC“区”的英文为Zone;
NEC“区”的英文为 Division
10 我国的防爆电气设备，其防爆结构型式有几种?列出其名称和标志。
根据国家标准GB 3836—83，我国的防爆电气设备其防爆结构形式有8种，列举如下。 结构形式 标志
隔爆型 D
充油型 O
增安型 E
充砂型 Q
本质安全型 I
无火花型 N
正压型 P
特殊型 S
11、什么是隔爆型仪表,它有什么特点,什么是本质安全型仪表,它有什么特点,
隔爆又称耐压防爆，它把能点燃爆炸混合物的仪表部件封闭在一个外壳内，该外壳特别牢固，能承受内部爆炸性混合物的爆炸压力，并能阻止向壳外的爆炸性混合物传爆，这就是说，隔爆型仪表的壳体内部是可能发生爆炸的，但是不会传到壳体外面来的，因此这种仪表的各部件的接合面，如仪表盖的螺纹圈数，螺纹的精度和零点，量程调整螺钉和表壳之间，变送器的检测部件和转换部件之间的间隙，以及导线口等，都有严格的防爆要求。
隔爆型仪表除了较为笨重外，其他比较简单，不需要如安全栅之类的关联设备。但是在打开表盖前，必须先把电源关掉，否则万一产生火花，便会暴露在大气之中，从而出现危险。
本质安全型仪表又叫安全火花型仪表。它的特点是仪表在正常状态下和故障状态下，电路、系统产生的火花和达到的温度都不会引燃爆炸性混合物。它的防爆主要由以下措施来实现:
1)采用新型集成电路元件等组成仪表电路，在较低的工作电压和较小的工作电流下工作;
2)用安全栅把危险场所和非危险场所的电路分隔开，限制由非危险场所传递到危险场所去的能量;
3)仪表的连接导线不得形成过大的分布电感和分布电容，以减少电路中的储能。
本制安全型仪表的防爆性能，不是采用通风、充气、充油、隔爆等外部措 施实现的，而是由电路本身实现的，因而是本质安全的。它能适用于一切危险场所和一切爆炸性气体、蒸气混合物，并可以在通电的情况下进行维修和调整。但是，它不能单独使用必须和本安关联设备(安全栅)、外部配线一起组成本安电路，才能发挥防爆功能。
12、本安型仪表有ia和ib两种，说明它们之间的区别。
IA:正常工作 + 一个故障 + 任意组合的两个故障均不能引起点燃的电气设备。 IB:正常工作 + 一个故障条件下不能引起点燃的本质安全型电气设备。
13、什么是正压型(P型)仪表,
正压型，防爆电气设备结构里的一种，在一般情况下，电气设备内部不得有影响安全的通风死角。在正常运行时，出风口的风压或充气气压不得低于一定的数值，否则将立刻发出报警或切断电源。设备内部的火花、电弧不允许从任何间隙初或出风口吹出来。正压型结构在使用上与爆炸性物质的级别无关，多用于内部元件易损坏的设备或大型电气设备上，或以自燃点为T4、T5为对象的很难制成其它防爆结构形式的电气设备
14、什么是正压吹扫,什么是X型Y型Z型吹扫系统,
正压吹扫:指在设备内部充气，保证内部保护气体的压力高于周围，避免爆炸性混合物进入外壳，或足量的保护气体通过外壳使内部爆炸性混合物的浓度降至爆炸下限以下。 X:
Y:
Z:
15、什么是增安型仪表,
增安型(e型)仪表正常运行条件下不会产生点燃爆炸性混合物的火花或危险温度，并在结构上采取措施(如密封等)，提高其安全程度，以避免在正常和规定的过载条件下出现点燃现象的仪表设备
16、什么是闪点,什么是燃点,
闪点又叫闪燃点，是指可燃性液体表面上的蒸汽和空气的混合物与火接触而初次发生闪光时的温度。各种油品的闪点可通过标准仪器测定。闪点温度比着火点温度低些。
燃点又叫着火点，是指可燃性液体表面上的蒸汽和空气的混合物与火接触而发生火焰能继续燃烧不少于5S时的温度。可在测定闪点后继续在同一标准仪器中测定。可燃性液体的闪点和燃点表明其发生爆炸或火灾的可能性的大小，对运输、储存和使用的安全有极大关系。
17、T1到T6对应温度是多少,
T1—450?、T2—300?、T3—200?、T4—135?、T5—100?、T6—85?。
18、如何选用防爆型仪表,
答 一般说来，可根据以下两点来选用。
一、根据仪表安装、使用场所的危险区域来选择仪表的防爆型式:
0区——只能选ia型、S型(指专为0 区设计的S型);
I区——可能除n型以外的其他型式;
2区——所有防爆型式均可选;
二、根据可能出现的可燃性气体、蒸气的传爆级别 和引燃温度组别，选择仪表的防爆等级和最高允许表面温度组别。、
表8-3 可燃性气体、蒸气传爆级别、引燃温度组别举例
说 明:
a、可燃性气体，蒸气的传爆级别也是电气设备的防爆级别，两者是一致的，均分为IIA、IIB、IIC三级。
b、可燃性气体、蒸气的 引燃温度组别与电气设备最高表面温度组别一一对应，如T4组气体，引燃温度为200??T,135?。
19、我国的防爆标志由那几部分构成,分别说明其含义,
答 防爆标志一般由以下5个部分构成:
?防爆标志EX—表示该设备为防爆电气设备;
?防爆结构形式—表明该设备采用何种措施进行防爆，如 d为隔爆型，p为正压型;i为本
安型等;
?防爆设备类别—分为两大类，I为煤矿井下用电设备，II为工厂用电气设备; ?防爆级别—分为 A、B、C三级，说明其防爆能力的强弱;
?温度组别—分为T1~T6六组，说明该设备的最高表面温度允许值。
20、一台仪表防爆标志为ExdIIBT4,说明其含义,
EX——防爆总标志;
ed——结构形式，e:增安型，d:隔爆型;
II——类别，工厂用;
b——防爆级别，b级
T4 ——温度组别，T4组，最高表面温度?135?。
21、一台色谱防爆标志为EExdpsIIB+H2T4, 说明其含义,
EEX——欧洲共同体防爆总标志;
dps——该仪表采用隔爆、正压、特殊三种防爆措施;
II——工厂用电气设备;
B——防爆级 别，B级
+ H2——也适用于H2场所(B级防爆不适用于H2，该仪表由于采取多种防爆措施，
也可用于H2场所);
T4——表面最高温升 ?135?。
22、美国的防爆标志由那几部分构成,分别说明其含义,
N.E.C.: 美国电气规程
一、美国USA的NEC505
表1 区域分类Area classification
NEC505 区域0(Zone) 区域1 区域2
区域20—粉尘 区域21—粉尘 区域22—粉尘
爆炸性气体和空气混合正常操作时，有可能出正常操作时，不大可能出现
物连续长期存在的区域 现爆炸性气体和空气混爆炸性气体，即使出现也是短
合物 时的
防爆标志 例Class?,Zone1,AEX,ed,?C，T6 等和IEC稍有不同。 表2、3、4、5与NEC相同。
二、美国USA的NEC500
防爆标志 例Class1, Division1，GroupsA,B,C,D，T6
表6 区域分类Area classification
NEC500 Class?(gas) 分区Division1 分区Division2
Class?(dust)粉尘
Class?(fibers)纤维
正常操作时，所有时间或某些正常操作时，不常有爆炸性气
时间均存在爆炸性气体 体存在
表7
NEC500爆炸性气体分组
典型的气体/粉尘/纤维 分组
乙炔 Class? GroupA
氢 Class? GroupB
乙烯 Class? GroupC
丙烷 Class? GroupD
甲烷 采矿
金属粉尘 Class? GroupE
煤粉 Class? GroupF
谷物 Class? GroupG
纤维 Class?
表8
温度等级
最大表面温度 USA(NEC500)
450? T1
300? T2
280? T2A
260? T2B
230? T2C
215? T2D
200? T3
180? T3A
165? T3B
160? T3C
135? T4
120? T4A
100? T5
85? T6
23、一台仪表防爆标志为Class 1,Division 1,Group B C D,T4A说明其含义,可对应我国的防
爆标志是什么,
Class1—1级，可燃性气体或蒸气场所;
Division1—1区，存在或可能形成爆炸或燃烧的场所; GroupB、C、D—适用于B、C、D组危险气体存在的场所;
T4A—最高表面温度?120?。
上述防爆标志对应于我国的EXIIA、IIB、IICT4，可用于0区、1区危险场所
24、一台仪表防爆标志如下
UL/FM/CSA/ Class 1 Group B C D,T4
UL——美国保险高试验室;
FM——美国工厂联合研究会;
CSA——加拿大标准协会
Class1，GroupB、C、D，T4 —适用于NEC规定的B、C、D组可燃气体，
T4表面温度?135?。
Class 1 Group E F,T5
适用于NEC规定的E、F组粉尘，表面温度?100?
CENELEC EEx edII CT5
CENELEC——欧洲电工技术委员会
EEX——欧洲共同体防爆总标志
ed——结构形式，e:增安型，d:隔爆型
II——类别，工厂用;
C——防爆级别，C级
T5最高表面温度?100?。
25、什么是仪表的防护等级,
仪表的防爆等级分A、B、C三个等级，
A级的规定是场所中气体、蒸气中含有包括丙烷、戊烷、苯、汽油、乙醇、乙醛、丙酮、甲胺等， B级的规定是场所中气体、蒸气中包含乙烯、二甲醚、焦炉煤气等， C级的规定是场所中气体、蒸气中含有包括氢气、乙炔和二硫化碳等。
26、什么是IP代码,由那几部分组成,
外壳防护等级(IP代码)是将产品依其防尘、防止外物侵入、防水、防湿气之特性加以分级。 它一般是由两个数字所组成，第一个数字表示产品防尘、防止外物侵入的等级;第二个数字表示产品防湿气、防水侵入的密闭程度。数字越大，表示其防护等级越高。如:外壳防护等级(IP代码)示例如:IPXX
27、在IP代码中，第一、第二位特征数字有那些,各代表什么意思,
第一位特征数字代表:防尘等级
0:没有保护
1:防止大的固体侵入
2:防止中等大小的固体侵入
3:防止小固体进入侵入
4:防止物体大于1mm的固体进入
5:防止有害的粉尘堆积
6:完全防止粉尘进入
第二位特征数字代表: 防水等级
1:水滴滴入到外壳无影响
2:当外壳倾斜到15度时，水滴滴入到外壳无影响
3:水或雨水从60度角落到外壳上无影响
4:液体由任何方向泼到外壳没有伤害影响
5:用水冲洗无任何伤害
6:可用于船舱内的环境
7:可于短时间内耐浸水(1m)
8:于一定压力下长时间浸水
28、说明IP45的防护含义?
Ip45:防尘:防止物体大于1mm的固体进入
防水:用水冲洗无任何伤害
29、什么是NEMA的外壳防护等级,
是美国电气制造商协会工业控制装置和系统中的外壳防护标准。NEMA的防护标准除了防尘、防水之外，还包括防爆(IP代码只包括防尘和防水)。它的外壳防护等级和IP代码的对应(接近或等效)关系
NEMA外壳防护等级
NEMA1:室内应用，保证内部设备不受碰触，提供一定固体异物防护。
2:室内应用，提供一定程度滴水和固体异物防护。
3:室外应用，防风沙、防雨和冰雹，不会因外壳结冰而损坏。
3R:室外应用，防雨和冰雹，不会因外壳结冰而损坏。
3S:室外用，防风沙、防雨和冰雹，结满冰时外部机械装置仍可操作。
4:室内或室外应用，防风沙、溅水和雨、防水管喷水，不会因外壳结冰而损坏。
4X:室内或室外应用，防风沙、溅水和雨、防水管喷水，不会因外壳结冰而损坏，防
腐蚀。
5:尘密，用于水泥、纺织、食品等工业场合。
6:室内或室外应用，可短时间有限深度浸水，不会因外壳结冰而损坏。
6P:室内或室外应用，可长时间有限深度浸水。
7:室内危险区域应用，现场存在危险性气体，I级A、B、C、D组
8:危险区域应用，与NEMA7相似，充油后用于现场的危险气体具有腐蚀性的场合。
9:危险区域应用，尘密，II级E、F、D组
10:满足美国煤矿联合会防爆要求，适用于有瓦斯泄漏煤矿。
11:室内应用，充油后耐腐蚀性气体和液体。
12:室内应用，尘密、防非腐蚀性液体喷洒。
13:室内应用，尘密，防喷水、喷油、喷冷却剂。
30、IP57和NEMA4X，说明其含义,并阐述所以NEMA的外壳类型所对应的IP?
Ip57:防尘5:防止有害的粉尘堆积
防水7:可于短时间内耐浸水(1m)
Nema 4x:室内或室外应用，防风沙、溅水和雨、防水管喷水，不会因外壳结冰而损坏，防腐蚀(ip66)
NEMA的外壳类型所对应的IP等级
IP 30 31 32 64 65 66
NAMA 1 2 3R 3 12和13 4和4X
浙公网安备 33021202002483