在线气体分析仪器 - 中国高校教材图书网
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书名： |
在线气体分析仪器
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| ISBN： | 978-7-5689-1847-3 |
责任编辑： | |
| 作者： |
王森 钟秉翔
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装订： | 0 |
| 印次： | 1-4 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥39.80
折扣价：￥37.81
折扣：0.95
节省了1.99元
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字数： |
333千字
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| 出版社： |
重庆大学出版社 |
页数： |
197页
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| 出版日期： |
2020-03-13 |
每包册数： |
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| 国家规划教材： |
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省部级规划教材： |
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| 入选重点出版项目： |
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获奖信息： |
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| 内容简介： |
本书主要介绍在线分析仪器的基本概念和基本知识，包括在线分析仪器的定义、分类、应用情况和性能特性，标准气体和辅助气体；重点讲解红外线气体分析器、紫外线气体分析器、半导体激光气体分析仪、顺磁式氧分析器、电化学式氧分析器、热导式气体分析器、过程气相色谱仪、微量水分与水露点分析仪和硫分析仪等在线气体分析仪器的原理、结构、性能、选型、安装、使用、维护和校准。
本书可以作为仪器仪表、过程控制、石油与天然气工程等领域的研究生或本科生的课程教材，也可以作为石油、化工、钢铁、水泥、电力、环保等领域在线分析仪器使用和维护等工程技术人员的参考用书。
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| 作者简介： |
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| 章节目录： |
1 绪论………………………………………………………… 1
1. 1 在线分析仪器的定义和分类………………………… 1
1. 1. 1 在线分析仪器的定义…………………………… 1
1. 1. 2 在线分析仪器的分类…………………………… 1
1. 2 在线分析仪器的应用………………………………… 2
1. 2. 1 在线分析仪器应用举例………………………… 3
1. 2. 2 在线分析仪器应用的主要领域………………… 4
1. 2. 3 在线分析仪器的研究与发展…………………… 4
1. 3 在线分析仪器的性能特性…………………………… 5
1. 3. 1 在线分析仪器的主要性能特性和表示方法…… 5
1. 3. 2 与气体分析器性能表示有关的术语和定义…… 9
1. 4 在线分析常用浓度单位…………………………… 10
思考题……………………………………………………… 11
2 标准气体和辅助气体…………………………………… 12
2. 1 标准气体及其制备方法…………………………… 12
2. 1. 1 标准气体及其制备方法……………………… 12
2. 1. 2 称量法………………………………………… 13
2. 1. 3 压力法………………………………………… 15
2. 1. 4 渗透法………………………………………… 16
2. 2 高纯气体…………………………………………… 19
2. 2. 1 各级纯气的等级划分………………………… 19
2. 2. 2 高纯氮………………………………………… 19
2. 2. 3 高纯氢………………………………………… 20
2. 2. 4 高纯氧………………………………………… 20
2. 2. 5 高纯氩………………………………………… 20
2. 2. 6 高纯氦………………………………………… 21
2. 3 气瓶和减压阀……………………………………… 22
2. 3. 1 气瓶的种类、压力等级、标记和标识………… 22
2. 3. 2 气瓶减压阀…………………………………… 23
2. 3. 3 气瓶存放及安全使用要求…………………… 25
2. 3. 4 瓶装气体使用时间的计算…………………… 25
2. 3. 5 输气管路和管件……………………………… 26
思考题……………………………………………………… 26
3 红外线气体分析器……………………………………… 27
3. 1 电磁辐射波谱和吸收光谱法……………………… 27
3. 1. 1 吸收光谱法…………………………………… 27
3. 1. 2 电磁辐射及其波谱…………………………… 28
3. 2 红外线气体分析器的测量原理、类型和特点……… 30
3. 2. 1 红外线分析器测量原理……………………… 30
3. 2. 2 特征吸收波长………………………………… 31
3. 2. 3 红外线气体分析器的类型…………………… 31
3. 2. 4 红外线气体分析器的特点…………………… 33
3. 3 光学系统的构成部件……………………………… 33
3. 3. 1 红外辐射光源………………………………… 33
3. 3. 2 气室…………………………………………… 34
3. 3. 3 滤光元件……………………………………… 35
3. 3. 4 薄膜电容检测器……………………………… 36
3. 3. 5 微流量检测器………………………………… 37
3. 3. 6 光电导检测器………………………………… 38
3. 3. 7 热释电检测器………………………………… 39
3. 4 采用气动检测器的不分光型红外分析器………… 39
3. 4. 1 基本结构和工作原理………………………… 39
3. 4. 2 采用薄膜电容检测器的红外分析器………… 42
3. 4. 3 采用微流量检测器的红外分析器…………… 43
3. 5 采用固体检测器的固定分光型红外分析器……… 45
3. 5. 1 工作原理和结构组成………………………… 45
3. 5. 2 多组分红外分析模块………………………… 47
3. 6 测量误差分析……………………………………… 48
3. 6. 1 背景气中干扰组分造成的测量误差………… 48
3. 6. 2 样品处理过程可能造成的测量误差………… 49
3. 6. 3 标准气体造成的测量误差…………………… 49
3. 6. 4 电源频率变化造成的测量误差……………… 50
3. 6. 5 温度变化造成的影响………………………… 50
3. 6. 6 大气压力变化造成的影响…………………… 50
3. 6. 7 样品流速变化造成的影响…………………… 51
3. 7 傅里叶变换红外光谱仪…………………………… 51
3. 7. 1 傅里叶变换红外光谱仪简介………………… 51
3. 7. 2 在线FTIR 光谱仪…………………………… 53
思考题……………………………………………………… 55
4 紫外线气体分析器……………………………………… 57
4. 1 紫外-可见吸收光谱法概述………………………… 57
4. 1. 1 吸收光谱法的作用机理……………………… 57
4. 1. 2 样品组成对吸收光谱的影响………………… 57
4. 2 采用滤光片分光的紫外分光光度计……………… 58
4. 3 采用光栅连续分光的紫外分光光谱仪…………… 60
4. 3. 1 仪器的基本构成……………………………… 60
4. 3. 2 紫外分光光谱仪的主要部件………………… 61
4. 4 热湿法测量技术…………………………………… 62
4. 4. 1 热湿法测量技术……………………………… 62
4. 4. 2 采用热湿法的CEMS 基本构成……………… 63
思考题……………………………………………………… 65
5 半导体激光气体分析仪………………………………… 66
5. 1 半导体激光器和光电探测器……………………… 66
5. 1. 1 半导体激光器………………………………… 66
5. 1. 2 半导体探测器………………………………… 68
5. 2 激光气体分析仪工作原理和特点………………… 69
5. 2. 1 气体吸收光谱原理…………………………… 69
5. 2. 2 调制光谱检测技术…………………………… 70
5. 2. 3 半导体激光气体分析仪的工作原理………… 71
5. 2. 4 半导体激光气体分析仪的技术优势………… 72
5. 3 典型产品及其应用………………………………… 73
5. 3. 1 半导体激光气体分析仪的结构类型………… 73
5. 3. 2 典型产品……………………………………… 73
5. 3. 3 典型应用……………………………………… 74
思考题……………………………………………………… 78
6 顺磁式氧分析器………………………………………… 79
6. 1 物质的磁特性和气体的体积磁化率……………… 79
6. 1. 1 物质的磁特性和气体的体积磁化率………… 79
6. 1. 2 混合气体的体积磁化率……………………… 80
6. 1. 3 气体的磁化率与温度、压力之间的关系……… 81
6. 2 热磁对流式氧分析器……………………………… 81
6. 2. 1 内对流式热磁氧分析器……………………… 82
6. 2. 2 外对流式热磁氧分析器……………………… 84
6. 2. 3 主要特点……………………………………… 86
6. 3 磁力机械式氧分析器……………………………… 86
6. 3. 1 工作原理……………………………………… 86
6. 3. 2 主要特点……………………………………… 87
6. 4 磁压力式氧分析器………………………………… 88
6. 4. 1 理论基础……………………………………… 88
6. 4. 2 磁压力式氧分析器工作原理………………… 89
6. 4. 3 主要特点……………………………………… 90
6. 5 顺磁式氧分析器测量误差分析…………………… 90
思考题……………………………………………………… 93
7 电化学式氧分析器……………………………………… 95
7. 1 氧化锆氧分析器的测量原理……………………… 95
7. 1. 1 氧化锆的导电机理…………………………… 95
7. 1. 2 氧化锆氧分析器的测量原理………………… 96
7. 1. 3 氧化锆探头的理论电势输出值……………… 96
7. 2 氧化锆氧分析器的类型和适用场合……………… 97
7. 2. 1 直插式氧化锆氧分析器……………………… 97
7. 2. 2 抽吸式氧化锆氧分析器……………………… 97
7. 3 直插式氧化锆氧分析器…………………………… 98
7. 4 抽吸式氧化锆氧分析器…………………………… 100
7. 5 燃料电池式氧分析器……………………………… 102
7. 5. 1 燃料电池及其优势与不足…………………… 102
7. 5. 2 碱性液体燃料电池氧传感器………………… 102
7. 5. 3 酸性液体燃料电池氧传感器………………… 104
7. 5. 4 固体燃料电池氧传感器……………………… 105
7. 6 电解池式氧分析器………………………………… 106
7. 7 微量氧分析器的样品处理和校准方法…………… 107
7. 7. 1 样品处理系统………………………………… 107
7. 7. 2 校准方法……………………………………… 108
思考题…………………………………………………… 109
8 热导式气体分析器……………………………………… 110
8. 1 气体的热导率……………………………………… 110
8. 1. 1 气体的热导率………………………………… 110
8. 1. 2 气体的相对热导率…………………………… 111
8. 1. 3 气体的热导率与温度、压力之间的关系…… 111
8. 1. 4 混合气体的热导率…………………………… 111
8. 2 仪器组成和工作原理……………………………… 112
8. 2. 1 热导池的工作原理…………………………… 112
8. 2. 2 热导池的结构形式…………………………… 113
8. 2. 3 测量电桥……………………………………… 114
8. 2. 4 适用场合……………………………………… 115
8. 3 测量误差分析……………………………………… 115
8. 3. 1 标准气的组成和精度的影响………………… 116
8. 3. 2 样气中存在干扰组分时的影响……………… 116
8. 3. 3 样气中存在液滴和灰尘的影响……………… 117
8. 3. 4 样气流量、压力、温度变化的影响…………… 117
8. 3. 5 电桥工作电源稳定性的影响………………… 118
思考题…………………………………………………… 118
9 过程气相色谱仪………………………………………… 119
9. 1 过程气相色谱仪概述……………………………… 119
9. 1. 1 气相色谱分析法和过程气相色谱仪………… 119
9. 1. 2 过程气相色谱仪的基本组成………………… 120
9. 1. 3 过程气相色谱仪的主要性能指标…………… 121
9. 1. 4 过程气相色谱仪的应用场所………………… 122
9. 2 恒温炉和程序升温炉……………………………… 123
9. 2. 1 恒温炉………………………………………… 123
9. 2. 2 程序升温炉…………………………………… 124
9. 3 自动进样阀和柱切阀……………………………… 125
9. 3. 1 作用和类型…………………………………… 125
9. 3. 2 平面转阀……………………………………… 126
9. 3. 3 滑块阀………………………………………… 127
9. 3. 4 柱塞阀和膜片阀……………………………… 128
9. 4 色谱柱和柱系统…………………………………… 129
9. 4. 1 色谱柱的类型………………………………… 129
9. 4. 2 气固色谱柱…………………………………… 129
9. 4. 3 气液色谱柱…………………………………… 130
9. 4. 4 色谱柱系统和柱切技术……………………… 130
9. 4. 5 有关概念和定义……………………………… 132
9. 5 检测器……………………………………………… 134
9. 5. 1 检测器的类型………………………………… 134
9. 5. 2 热导检测器…………………………………… 134
9. 5. 3 氢火焰离子化检测器………………………… 136
9. 5. 4 火焰光度检测器……………………………… 137
9. 6 控制器和采样单元………………………………… 139
9. 6. 1 控制器………………………………………… 139
9. 6. 2 控制器机箱的正压通风防爆设计…………… 139
9. 6. 3 采样单元……………………………………… 142
9. 7 过程气相色谱仪使用的辅助气体………………… 143
9. 8 定量分析及标定…………………………………… 144
9. 8. 1 色谱峰的识别和峰面积的测量……………… 144
9. 8. 2 定量分析……………………………………… 146
9. 8. 3 根据色谱图确定组分………………………… 146
9. 8. 4 过程气相色谱仪的标定……………………… 147
思考题…………………………………………………… 148
10 微量水分与水露点分析仪…………………………… 149
10. 1 湿度的定义及表示方法………………………… 149
10. 1. 1 湿度的定义………………………………… 149
10. 1. 2 湿度表示方法……………………………… 149
10. 1. 3 常压下天然气水分含量与压力状态下水露点的换算………………………………… 150
10. 2 湿度测量方法和湿度计的类型………………… 152
10. 3 电解式微量水分仪……………………………… 153
10. 3. 1 测量原理和特点…………………………… 153
10. 3. 2 仪器构成和主要性能指标………………… 155
10. 3. 3 影响测量精度的主要因素………………… 156
10. 4 电容式微量水分仪……………………………… 157
10. 4. 1 测量原理…………………………………… 157
10. 4. 2 氧化铝湿敏传感器………………………… 158
10. 4. 3 测量电路…………………………………… 159
10. 4. 4 样品处理系统……………………………… 160
10. 4. 5 应用场合…………………………………… 161
10. 5 晶体振荡式微量水分仪………………………… 162
10. 5. 1 测量原理和特点…………………………… 162
10. 5. 2 系统组成和工作过程……………………… 163
10. 5. 3 校准………………………………………… 165
10. 6 半导体激光式微量水分仪……………………… 165
10. 6. 1 半导体激光气体分析仪的技术特点和优势……………………………………………… 165
10. 6. 2 典型激光微量水分仪产品………………… 167
10. 7 近红外漫反射式(光纤式)微量水分仪………… 168
10. 7. 1 测量原理…………………………………… 168
10. 7. 2 测量系统组成与特点……………………… 169
10. 8 微量水分仪的校准……………………………… 170
10. 8. 1 微量水分仪的校准方法…………………… 170
10. 8. 2 硫酸鼓泡配气法…………………………… 170
10. 8. 3 干湿气混合配气法………………………… 174
10. 8. 4 用湿度发生器和精密露点仪校准气相微量水分仪……………………………………… 175
10. 9 冷凝露点湿度计………………………………… 176
思考题…………………………………………………… 177
11 硫分析仪……………………………………………… 178
11. 1 概述……………………………………………… 178
11. 1. 1 分析仪的使用场合和作用………………… 178
11. 1. 2 在线硫分析仪的类型……………………… 179
11. 2 醋酸铅纸带比色法硫化氢分析仪……………… 179
11. 2. 1 测量原理…………………………………… 179
11. 2. 2 仪器的结构组成…………………………… 180
11. 2. 3 样品稀释系统……………………………… 182
11. 3 紫外吸收法硫化氢分析仪……………………… 183
11. 3. 1 典型紫外吸收法硫化氢分析仪…………… 183
11. 3. 2 紫外吸收法硫化氢分析仪的分析系统…… 185
11. 3. 3 样品处理系统……………………………… 186
11. 4 紫外吸收法硫化氢、二氧化硫比值分析仪……… 188
11. 4. 1 系统构成和工作原理……………………… 188
11. 4. 2 取样和样品处理系统……………………… 190
11. 5 紫外荧光法总硫分析仪………………………… 192
11. 5. 1 测量原理…………………………………… 192
11. 5. 2 紫外荧光法总硫分析仪的主要部件……… 193
思考题…………………………………………………… 195
参考文献…………………………………………………… 196
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| 精彩片段： |
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| 书 评： |
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| 其 它： |
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