過程氣相色譜分析儀
1、過程氣相色譜分析儀的概述
MAXUM edition II
 MicroSAM
SITRANS CV
過程氣相色譜分析儀
概述
過程氣相色譜分析法是過程工業zui*的測量和分析方法之一。它是將工藝樣品取出進行分離，然后再進行測量的過程，常用于工業流程的在線監測，自動循環分析不但可以實現自動化控制，而且可同時測量多種成分。過程氣相色譜分析儀可用于分離和測量幾乎所有的氣體混合物，或可以氣化的液體混合物的成分。將樣品分離后的單個組分以不同的速度經過檢測器，然后連續地測量并輸出數據。介質從進樣到流出檢測器的時間叫作保留時間，是介質的重要特性，色譜通過保留時間來識別不同的介質。通過檢測器信號的強弱來測量介質的體積濃度。
過程氣相色譜分析儀
MAXUM edition II型是通用的過程氣相色譜分析儀，具有*的分析手段和靈活應用能力。MAXUM edition II 集各種功能模塊和靈活的柱箱概念于一身，可實現各種復雜的應用。MAXUM edition II可用于化工、石化和煉油工業的所有環節。它可以分析各種生產過程中氣體和液體的化學組分。MAXUMedition II適合于安裝在接近過程現場的分析柜中或分析小屋中。正是由于其靈活的應用功能，它可用于分析原料、成品，同時也可分析中間產品。MAXUM II也可滿足各種環境氣體的測量應用。
MAXUM II型擁有極其耐用，并且經過特殊設計的硬件和軟件。
它可自動的從工藝過程中獲取樣品，完成進樣分析。
其功能*的軟件和硬件，能滿足測量重復性的zui高要求，同
時可在無人工干預的情況下連續長時間運行。通過*的通訊
工具，MAXUM II可傳輸測量結果至過程控制系統。廣泛的網絡
兼容性可將多個MAXUM II型氣相色譜儀連接至一個龐大的通訊
網絡中。
MAXUM II 集成有不同的分析組件，可提供*的分析能力。一
種產品即可完成多種截然不同的測量任務。從而大大減少了投
資、節省了培訓和備件的成本。
MAXUM II 平臺可提供：
• 多種的柱箱配置為幾乎每一種應用提供*的解決方案。
• 多種類型的檢測器和閥，提供*化的分析解決方案。
• 智能化電子設備，本地面板操作和中央工作站，提供快速簡
單的操作、監測和維護。
• *的軟件，改善分析結果。
• 通用的 I/Os 和串口，用于內部和外部的通訊。
• 全面的網絡功能，用于集中維護和數據安全傳輸。
• 基于大型應用數據庫，可實現多種分析功能。
• 經驗豐富的支持團隊，提供支持。
硬件和軟件特點：
同步應用：使用一臺 MAXUM II 型可達到多臺常規色譜的功能。
并行色譜：將復雜分析任務分解成多個簡單的并行任務，縮短
分析時間。
低運行成本：靈活的柱箱設計理念，超低的氣體和能源消耗。
MAXUM edition II
概述優勢
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過程氣相色譜分析儀
應用功能
化學工業
• 監測苯乙烯中的 ppb 級苯濃度
• 超高純度氣體中的痕量殘氣的分析
• 氣體分離裝置中碳氫化合物的痕量測定
• 在幾分鐘內快速分析 CS2 和 H2S
• C6 到 C8、C9 及以上芳香化合物的快速測量
• 氯堿裝置中氫的監測
• 含硫成分的測量
• C9 到 C18 石蠟的測量
• 在一分鐘的周期內測定房間空氣中的氯乙烯
• 單體氯乙烯（VCM）生產中的氣體分析
• 多晶硅還原爐尾氣分析
石油 & 天然氣
• 裂解氣分析
• 乙烯及下游工業輕烴分析
• 天然氣成分和熱值
• 快速測量石腦油中的苯
• 測量蒸餾餾分中的高沸點芳香化合物
• 快速測量乙烯中的乙炔
• 汽油和柴油中的總硫
水/廢水
• 測量鹵化碳氫化合物
• 同時測量水中的氯化烴、芳香烴和醇
• 廢水監測
冶金
• 高爐煤氣分析
設計
MAXUM II 氣相色譜儀分為三個部分：
• 上部為電子部分，包含電源，控制器，模擬電子器件
• 中部包含氣動部件和部分檢測器
• 下部為柱箱，包含用于分離的全部分析部件。
MAXUM II 型可以墻體掛裝或者安裝在支架上。
載氣，燃燒氣，輔助氣體
必須給氣相色譜儀提供載氣，如果需要的話，同時也要提供燃
燒氣和輔助氣體。載氣是用于傳輸樣品到分析系統的。輔助氣
體是用于驅動閥和柱箱吹掃，燃燒氣是用于火焰離子檢測器。
進樣系統
進樣系統是連接連續的工藝過程和分析過程的紐帶。它周而復
始的通過載氣把固定量的樣品帶入分析系統當中。
進樣方式可以用傳統的樣品閥，也可以用西門子專有的“鮮
活”無閥進樣實現：
• 氣態樣品（0.1 至 5 ml）
• 可氣化的液體樣品（0.1 至 10 μl）
氣體進樣閥
50 型十通閥：
• 集進樣和反吹功能與一體
• 氣壓驅動，無移動部件，免維護
11 型六通閥：
• 氣體、液體進樣閥或柱切閥
• 柱塞操作的膜片閥
• 一百萬次開關周期內免維護
液體進樣閥（FDV）
液體進樣閥可以自動進樣一個恒量的液體樣品，樣品隨后可以
快速和*氣化。這種閥也可用來進樣少量的氣體。
液體進樣閥由三部分組成：
• 恒溫氣化系統
• 密封的樣品通道
• 氣動驅動機構
MAXUM edition II
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過程氣相色譜分析儀
MAXUM edition II
雙柱箱采用兩個加熱回路來獲得獨立的柱箱溫度，這樣就能在
一個色譜儀中實現兩個不同應用。
為測量揮發度差別較大的樣品，程序升溫通常被用于色譜分
離。此時，柱箱溫度依據設定的升溫速率連續地增加。這個方
法（PTGC）在 MAXUM II 型中是可用的。
煉油廠模擬蒸餾是程序升溫色譜的一個重要的應用。實現對燃
料品質，即餾程范圍的在線跟蹤。
色譜柱
色譜柱是色譜儀的核心部件，用于把混合物分離成單一組分。
• 填充/微填充柱，內徑 1 ~ 4 mm
• 毛細管柱，內徑 0.15 ~ 0.53 mm
填充柱在物理上是穩定的，且易于處理。毛細管柱有顯著的分
離能力，可實現較短的分析周期，只需要更低的分離溫度。
“鮮活”進樣
“鮮活”進樣技術可以實現和色譜柱分離能力匹配的進樣量。
恒溫箱
溫度對于分離性能來說是一個很重要的因素。它對個別組分的蒸
汽壓有顯著的影響，因而影響組分在色譜柱固定相和流動相中的
擴散。這就影響了保留時間，即影響了對組成的識別。所以對柱
箱溫度的穩定性、進樣設備和檢測器有很高的要求。
可用的兩種不同類型的柱箱：
電加熱柱箱
• 高至 280ºC 的柱箱溫度
• 不需要儀表空氣
空氣浴柱箱：
• 恒溫型（5 ~ 225ºC）
• 程序升溫型
兩種柱箱都可有：
• 單柱箱或
• 雙柱箱
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???? 0.53 mm
???? 0.32 mm
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過程氣相色譜分析儀
MAXUM edition II
電磁閥控制模塊
• 在一個模塊中包含所有的控制元件使維修時間更短。
• 3 通和 4 通配置，對多種不同類型閥進行控制。
• 使用獨立的，可插拔式管道連接，允許使用不同的氣源。
電子壓力控制模塊（EPC）
• 控制壓力，不需要機械壓力調節器，不需要手動調節。
• 壓力控制可編程，以實現快速色譜及應用。
• 對載氣和燃燒氣的控制，可避免因機械調節帶來的基線漂移與
波動。
檢測器
多數情況下熱傳導式檢測器（TCD）和火焰離子檢測器（FID）都可
用于過程色譜分析。特殊的檢測器，如火焰光度檢測器（FPD），
電子捕獲檢測器（ECD），光電離檢測器（PID），氦離子化檢測器
（HID）的使用范圍較小。
在 MAXUM II 色譜中上面描述的檢測器模塊可以以許多不同的方式
組合在一起。
• 空氣浴柱箱zui多可以使用三個檢測器模塊。
• 電加熱柱箱、雙柱箱、程序升溫柱箱zui多可以使用兩個模塊。
• 多個模塊可以并行分析，縮短分析周期。
• 每一個并行模塊可以獨立分析一個流路。
• 兩個相同模塊的并行使用提供冗余的測量。
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MAXUM edition II
檢測器測量值依賴于：選擇性應用實例
TCD
濃度通用的絕大部分介質
FID
質量流量碳氫化合物碳氫化合物
FPD
質量流量含硫和磷的物質微量硫
PDHID
質量流量通用的（氦除外） 高純度氣體分析
PDECD
質量流量帶負電的分子微量鹵化烴
PDPID
質量流量選擇性取決于離子化電勢
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MAXUM edition II
熱導式檢測器（TCD）
TCD 的測量原理是基于氣體混合物的導熱性不同。任何導熱系
數不同于純載氣的成分都可以被 TCD 檢測出來。TCD 主要由測
量池和參比池組成，由熱敏電阻構成惠斯通電橋。當只有載氣
通過時，電橋是平衡的，當被測樣品經過測量池，氣體混合物
的導熱系數的改變就引起了溫度的改變，這就引起了電阻的改
變。上述導致的橋電路的偏離是和樣品的濃度成比例的。
TCD 的種類:
• 熱敏電阻檢測器
• 熱絲檢測器
火焰離子檢測器（FID）
使用火焰電離檢測器，使氣體離開色譜柱時在氫焰中燃燒，如
果氣體混合物中包含著可燃的有機化合物，則在燃燒的過程中
一個電極會捕捉到離子。
然后就會在火焰的噴嘴和位于噴嘴之上的離子收集器之間形成
一個電勢。電流經過放大即產生測量信號。
和基于濃度信號的 TCD 相比，FID 的信號是和組分的質量流量
成比例的。
FID 的線性范圍可高至 6 到 7 個數量級，檢測極限小于 0.1 個
PPM （和樣品中的碳氫化合物的濃度有關）。FID 不能用來檢
測不可燃燒的組成（比如惰性氣體和水）。
除了載氣，FID 檢測器需要氫氣和空氣用于燃燒。
火焰光度檢測器（FPD）
火焰光度檢測器用來測量含有硫和磷的微量化合物。被測物質
在氫的火焰中燃燒時所發射的特定波長的光會被 FPD 測得。
脈沖放電檢測器（PDD）
PDD 可以以三種不同的類型被使用：HID（氦離子化檢測器），
ECD（電子捕獲檢測器），以及 PID（光電離子檢測器）。PDD 無
需進行另外的調整就可直接安裝在 Maxum 色譜中。PDD 把氦中穩
定的直流脈沖放電當做離子源。PDD 的工作性能相同于或高于那
些采用放射性離子源的檢測器。
因為沒有使用放射源，客戶就不用擔心那些復雜的輻射防護要求。
• PDHID （氦離子化檢測器）
PDHID 在電離率 0.01% 至 0.1% 下工作，它擁有一個很高的靈敏
度，它對有機組成物的靈敏度是線性的，且可高達 5 個數量級，
同時它的檢測范圍也可低至 ppb 數量級。PDHID 可普遍地用于除
氦和氖之外的有機和無機成分的檢測。
• PDECD（電子捕獲檢測器）
在電子捕獲模式下，具有高電子親和勢的樣品組成可以有選擇性
地被檢測到，如鹵代烴。PDECD 的屬性和靈敏度可以和 63Ni
ECD 的相提并論。在此模式下，必須使用輔助氣體（推薦：含
3% 氖的氦）。
• PDPID（光電離子檢測器）
為使額外的氣體電離，可在載氣中加入氬、氪、氙。PDPID 在此配
置下可以選擇性地檢測脂族化合物、芳香族化合物、胺。這個選
擇性可以通過選擇不同附加氣體來決定。在此模式下 PDPID 的靈
敏度受限于電離電勢低于附加氣體的發射能量的樣品組成。
附件：空氣凈化器
儀表空氣通常被微量的碳氫化合物污染，如果被污染后的空氣用
作火焰離子檢測器（FID）的助燃氣的話，會產生干擾噪聲。空氣
凈化器可以把空氣中微量碳氫化合物轉化成 FID 不響應的二氧化碳
和水，從而消除干擾。
并行色譜分析
使用 MAXUM II 型色譜儀，你可以將一個復雜的應用分割為幾個簡
單的子應用，這些子應用都可以并行分析，這樣就縮短了分析周
期。MAXUM II 型色譜儀的軟硬件允許一個復雜的色譜分析分割成
幾個簡單的分析，每一個簡單的分析都可以并行地同時被執行。
這不僅僅簡化了整個分析，同時也更加快速和可靠。
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過程氣相色譜分析儀
MAXUM edition II
通訊
TCP/IP 通訊和標準以太網硬件意味著 MAXUM II 色譜儀可以和很
多網絡相兼容。
軟件
為使操作和維護較簡單，MAXUM II 型提供一個在線的軟件
系統，可通過HMI的進行本地操作，也可通過工作站進行遠
程訪問。
每一個 MAXUM II 型色譜儀都安裝了在線軟件系統，包括：
• 嵌入式的 EZChrom
• 嵌入式的 MaxBasic
• 通訊軟件、網絡軟件，I/O 驅動
工作站軟件：
• MAXUM II 型工作站工具
• System Manager 網絡瀏覽軟件
• EZChrom 方法生成軟件
• MMI 維護面板仿真
• 數據記錄軟件
• MODBUS 下載工具
• 備份和回復工具
• 在線系統下載工具
• 在線幫助和存檔軟件
和可選的獨立軟件包
• MaxBasic 編輯軟件
• 模擬蒸餾方法程序
• 空氣監測程序
• OPC 通訊服務器
兼容性
MAXUM II 和西門子所有以往的的色譜儀都相兼容，如：PGC
302，RGC 202，Advance Maxum，Optichrom Advance。
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過程氣相色譜分析儀
MAXUM edition II
zui小測量范圍
（通常情況）
熱導檢測器：0-500ppm
火焰離子檢測器：0-1ppm
火焰光度檢測器：0-100ppb
柱箱溫度范圍5-225 ºC
溫度控制+-0.02 ºC
EMI/RFI 設計符合 CE 標準，通過 89/336/ECC 認證（EMC）
符合 CE 標準，通過 73/23/ECC 認證（低壓）
按照 EN 61010-1 /IEC 1010-1 測試
校驗
• 方式
• 零點
• 量程
手動或自動
自動基線校正
標準氣鋼瓶
設計
安裝左側空間：離墻或其他設備 460 mm
右側空間：460 mm
前方空間：654 mm
掛墻式安裝：軸心距為 1120 mm
重量77 Kg
防護等級IP54，NEMA 3
防爆等級標準配置：
• 通過 CSA C/US 認證，可用于 Class 1，Div.
2，Group B，C，D
• 可用于常規用途和非危險區域
• 通過 CSA C/US 認證，可用于 Class 1，Div. 1，
GroupB，C，D，帶空氣或氮氣吹掃
• 通過 ATEX 認證，滿足 EEx pedmib IIB+H2，帶
空氣或氮氣吹掃控制，可用于 Zone 1 或Zone 2
配置
柱箱選擇單空氣浴柱箱或有兩個獨立恒溫區的雙空氣浴
柱箱。
無空氣的電加熱的單柱箱或雙柱箱。雙柱箱型
有兩個分開的空間可*獨立操作。
檢測器模塊熱導，火焰離子，火焰光度
氦離子化，光度離子，電子捕獲。
檢測器數目空氣浴柱箱可以是 1，2，3 個檢測器的任意組合
電加熱柱箱可以是 1，2 個檢測器的任意組合
取樣和柱切閥膜片閥，膜片柱塞閥，無閥柱切，轉閥，推桿閥
無閥柱切無閥“鮮活”柱切
色譜柱填充柱，微填充柱，毛細管柱
氣體壓力調節zui多 8 個電子壓力控制，zui多 6 個機械壓力控制
電氣特征
AC 電源100-130VAC 或 195-260VAC（可選），47-63Hz，
單相
單柱箱：zui大 14 A
雙柱箱：2 個回路，每一個zui大 14 A
氣體樣品條件
樣品流量50-200 ml/min（取決于應用）
樣品過濾5μ
zui低樣品壓力標準 15 kpa，更低壓力可選
zui高樣品壓力標準 515 kPa，更高壓力可選
zui高樣品溫度標準 121 ºC，更高溫度可選
樣品管線材質不銹鋼，聚四氟乙烯，其他材料可選
液體樣品條件
樣品流量5-20 ml/min（取決于應用）
樣品過濾5μ
zui低樣品壓力標準 35 kpa，更低壓力可選
zui高樣品壓力標準 2070 kPa，更高壓力可選
zui高樣品溫度標準 121 ºC，更高溫度可選
樣品管線材質不銹鋼，聚四氟乙烯，其他材料可選
測量響應
靈敏度（取決于應用） ±0.5 % 滿量程
線性（取決于應用） ±1 % 滿量程
震動影響可忽略
重復性±1 % 滿量程
檢測限見檢測器
輸入和輸出
標準輸入輸出2 個模擬輸出，4 個數字輸出
（1 個用于系統報警，3 個可自由配置）
4 個數字輸入
2 個串口輸出
可選卡插槽3
輸入輸出卡AO 8：8 通道隔離模擬輸出
D IO：4 個數字輸入，4 個數字輸出
A I/O ：2 個數字輸入，2 個數字輸出，2 個模擬輸
入，2 個模擬輸出
數字輸入光電藕合，內置 12-24 Vdc 電源，觸點浮空
數字輸出浮空雙擲觸點，觸點zui大容量 1 A，30 V。不能驅
動超過 0.5 A 的感應負載，如果數字輸出連到電磁
閥，應有一個二極管抑制電磁閥負載。
模擬輸入-20-20 mA，50 Ω，或者-10-10 V，1 MΩ
模擬輸出0/4-20 mA，750 Ω，共用負端
接線端子用螺釘連接，線徑 1.5 mm2
氣候條件
環境溫度-18-50 ºC
氣源
儀表空氣空氣浴柱箱zui小 175 kPa，每一柱箱 85 l/min
電加熱柱箱不需要儀表空氣
閥驅動空氣zui小 550 kPa
載氣氮或氦，純度 99.998 %，氫純度 99.999 %
典型消耗量：每個檢測器 5500 l/月
燃燒氣99.999 % 的氫
典型消耗量：每個檢測器 2000 l/月
助燃空氣參考空氣（THC<1 ppm，氧氣濃度 20-21 %）
防腐保護用干燥的空氣吹掃以保護電子器件
柱箱內襯用不銹鋼，外層不銹鋼表面噴涂環氧樹脂
通訊
輸出RS232，RS485
以太網100 M 工業標準高速以太網 ，zui多 4 個 RJ45 接口
技術規格
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過程氣相色譜分析儀
MAXUM edition II
文檔
尺寸圖
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過程氣相色譜分析儀
MicroSAM 是一個小型化的過程氣體色譜儀，微電子機械加工技
術，所有分析部件被濃縮在一個微小的區域中。這種特別的設
計可使其分布式地安裝在裝置的附近。
• 分布式的現場安裝節省了投資費用，同時開啟了新的應用領
域，如：
－ 安裝于不能放置分析小屋的區域。
－ 不需要額外的設施就可以安裝在較遠的位置。
• 通過在線測量減少實驗室分析
• 很小的空間要求減少了投資成本
• 低的維護需要和氣體、能量消耗，減少了操作費用
• 高分辨率的毛細管柱可快速分析
• 靈活進樣允許注入zui有代表性的樣品
• 免維護，電子壓力控制的無閥柱切
• 多個串行的微熱導檢測器確保的測量結果并具有驗證功能
• *的網絡功能確保遠程維護和安全的數據傳輸
• 帶基于 windows 的操作軟件和以太網通訊
• 可更換的模塊，簡化維修過程
優點
化學工業
• 二氯乙烷（EDC）中乙烯的分析
• 快速測量乙炔中的氮
• 裂解原料（LPG）中烴類的分析
• 罐車卸車中環氧乙烷的安全檢測
• 環氧乙烷中的多成分分析
• 實驗工廠甲醇、水的分析
• 冷卻劑監控：氯甲烷監控
• 氯堿裝置中純氣體中氮和氫的分析
石油 &天然氣
• 循環氣體和其它過程工業中氫的分析
• 燃燒氣中惰性氣體和輕烴的分析
• 重整和催化過程中的氫氣和輕烴的分析
• 裂解乙炔中雜質的痕量分析
• 裂解乙烯中乙烷的分析
• 電廠廢氣的熱值分析
• 乙烯廠乙烯中甲烷的分析
• 裂解工藝中 MAPD 的分析
• 乙烯工藝中其它輕烴的分析
• 火炬排放氣的分析
• 環氧丙烷工藝中循環氣的分析
• 低密度聚乙烯工藝循環氣中 CO 的分析
• 煉廠氣的分析
• 天然氣處理廠熱值的分析
鋼鐵工業
高爐煤氣的分析
制藥工業
• 發酵過程中 O2、 N2、CO2 和水的分析
• 真空干燥裝置氮中醇類的分析
金屬，聚合物，水泥
惰性氣體和碳氫化合物中礦氣的分析
概述應用
MicroSAM
文檔
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過程氣相色譜分析儀
MicroSAM
文檔
設計
外殼
• 隔爆設計，EEx-d（依照 ATEX II 2G）
• 從 60 至 165
。
C 的加熱是可調的（恒溫）
• 在取樣點附近分布式安裝
分析模塊
緊湊的分析模塊包含一個色譜分析儀所有的功能。
MicroSAM 可以實現：
• 靈活進樣
• 靈活的無閥柱切
• 標準的分析模塊
• 通過位于一小塊母版上多達 8 個微熱導檢測器實現多元檢測
功能
靈活進樣
MicroSAM 擁有兩級進樣系統。通過一個微型的進樣閥，*級
進樣是在載氣壓力下注入一定量的樣品，和常規的系統相比這
就消除了定量時壓力變化帶來的誤差。第二級進樣，樣品通過
一個無閥微進樣系統被傳送至色譜柱。進樣量可以隨時間控制
而不同，同時地符合色譜柱的要求。
靈活無閥柱切
由于傳統閥存在比較大的死體積，所以對小型化的系統只能考慮
無閥切換。在色譜柱的適當位置使用幾個電子壓力控制器，促使
流向發生改變。柱切和反吹的功能就可在無死體積下實現。
色譜柱系統
色譜柱系統由順次連接的兩根或三根毛細管柱組成。微型 TCD
和微型的閥安裝于各個色譜柱上下游流路。三個電子壓力調節
器向色譜柱提供載氣，也實現柱切的功能（進樣，反吹，中心
切割）。通過使用窄孔的毛細管柱，可以在更短的時間內實現
的分離。
電子壓力調節器
為實現和快速的切換，需要在 hPa 范圍內具有高度的壓力穩定
性和快速的調節能力，這得益于電子壓力調節器中的壓電驅動器。
檢測器
微型 TCD 是以載氣和被測組分熱傳導率不同的原理來進行連續測
量工作的。在避免接觸熱絲和維持恒定流量的情況下，可以實現
沒有絲毫偏離的測量。這保證了在線檢測的一致性，沒有物質質
量和數量的損失。
應用模塊
標準化的應用模塊都包含了靈活進樣和靈活柱切。
D01 到 D03 模塊有 4 個檢測器和 3 個分離柱。D04 到 D08 模塊，
D10 和 D11 模塊有 3個檢測器和 2 個分離柱。D09 模塊有 3 個檢
測器和 3 個分離柱。應用模塊適合于下面描述的組成的分離。
檢測器柱1 檢測器柱2 檢測器柱切柱3 檢測器
D01
進樣TCD Sil5
C3，C4，C5，C6+
TCD PoraPLOT/PorabondQ
CO2，C2，H2O
TCD 靈活無閥分子篩
H2， （Ar+O2） ， N2，
C1， CO
TCD
D02
進樣TCD Sil5
C5+
TCD SilicaPLOT
C2，C3， C4 （飽和，不飽
和）， C5+
TCD 靈活無閥分子篩
H2，（Ar+O2）， N2， C1， C
TCD
D03
進樣TCD Sil5
C5+
TCD WAX，
易揮發組份，如乙醇，醚，
酮，醛，C7+
TCD 靈活無閥ALOX
C1， C2， C3， C4（飽
和，不飽和）
TCD
D09
進樣－ Sil5
芳烴，脂族烴
TCD Sil5
芳烴，脂族烴
TCD 靈活無閥Porabond Q
除分子篩分離的所有組分
TCD
應用模塊 D01 - D03 和 D09
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過程氣相色譜分析儀
MicroSAM
文檔
功能（續）
檢測器柱1 檢測器柱切柱2 檢測器
D04
進樣TCD WAX
易揮發組份，如乙醇，醚，酮，醛，C7+
TCD 靈活無閥SilicaPLOT C2， C3， C4， C5， C6（飽和，
不飽和）
TCD
D05
進樣TCD WAX
芳烴，脂族烴
TCD 靈活無閥WAX
芳烴，脂族烴
TCD
D06
進樣TCD Sil5
芳烴，脂族烴
TCD 靈活無閥Sil5 芳烴，脂族烴TCD
D07
進樣TCD WAX
極芳香烴，脂族烴
TCD 靈活無閥Sil5
芳烴，脂族烴
TCD
D08
進樣TCD Porabond Q
除分子篩分離的所有組分
TCD 靈活無閥分子篩
H2，（Ar+O2）， N2， C1， CO
TCD
D010
進樣TCD Sil5
芳烴，脂族烴
TCD 靈活無閥
WAX 芳烴，脂族烴
TCD
D011
進樣TCD
RTX-5+
RTX-200
芳烴，脂族烴，中等極性組分如氯代硅烷
TCD 靈活無閥SilicaPLOT
C2， C3， C4， C5， C6（飽和， 不飽和）
TCD
應用模塊 D04 - D08，D10 - D11
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過程氣相色譜分析儀
MicroSAM
文檔
技術規格
設計，機箱
重量15kg
防爆ATEX II 2 G EEx d IIC T4
FM Class I,Div 1,GroupB,C,D T4
FM Class I, Zone 1, Group IIB+H2 T4
CSA Class I, Division 1, Groups B, C,D T4
防護等級IP65（NEMA 4X）
可安裝在桿，管或墻壁上
兩側空間300mm（12”）
上下空間200mm（8”）
電氣參數
電源24V DC +10/-15%
功耗
• 典型值18 W
• zui大值60 W
電氣安全IEC 61010 / DIN VDE 0411
EMC抗干擾根據 IEC 60801/DIN VDE 0843
• 交流電源的傳導干擾
－根據第 4 部分（脈沖
猝發）
2 kV
－根據第 5 部分 （毫秒脈
沖），在兩導線之間
1 kV
－根據第 5 部分 （毫秒脈
沖），在導線和地之間
2 kV
• 在信號線路上的傳導干擾
－根據第 4 部分（脈沖
猝發）
1 kV
• 抗靜電放電的干擾
－根據第 2 部分（ESD） 8 kV
• 抗場干擾
－根據第 3 和第 6 部分10 V/m
• 噪音抑制根據 CISPR 11 /
EN 55011 / DIN VDE 0875 限制等級 B
• 熔絲T 2.5 A
進氣條件
樣品壓力10 - 50kPa
樣品流量20 - 100ml/min
zui大樣品溫度120 °C
環境條件
容許的環境溫度-20－55 °C
容許的存儲和運輸溫度-30－70 °C
容許的相對濕度zui大 90%
取樣和進樣
樣品流路3
標氣流路1
相態氣態
過濾< 0.1μm 的顆粒，過濾精度 99.99%
接觸材質不銹鋼，熔融石英，聚酰亞胺
進樣“無閥”進樣
• 控制多功能膜片閥
• 切換時可調的進樣量2－50μl
• zui大操作溫度165
。
C
柱箱
數目/類別1/ 恒溫柱箱
尺寸160 x 10 mm
加熱功率20 W
溫度范圍60－155°C
溫度穩定性±0.1K（60－155
。
C）
環境溫度每變化 10 度時，
保留時間的變化幅度
近似為 3%
從 30
。
C 加熱至 100
。
C 所需
時間
10 min
色譜柱和氣體
柱類型內徑為 0.15－0.25 mm 毛細管柱
柱切換帶反吹和無閥柱切的多維色譜
多功能膜片閥用于進樣和反吹
氣路連接SWAGELOK 1/8”
壓力調節器zui多 4 個電子壓力調節器
載氣H2， N2， He， Ar
• 氣體純度> 99，999 %
• 固體組成< 0.1 μm
• 過濾<0.1μm 的顆粒，過濾精度 99.99%
• 消耗量10－60 ml/min
• 進氣壓力500－700 kPa
• 儀表空氣無需要
檢測器，校正和性能數據
檢測器類型TCD，zui多 8 個傳感器
環境溫度可忽略
震動可忽略
檢測池體積0.02μl
校準手動或自動，單級或多級
zui小量程100 ppm
線性范圍> 104（典型的）
循環時間30－240 秒（典型的）
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過程氣相色譜分析儀
MicroSAM
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功能（續）
輸入輸出
基本配置
• 數字輸出
（繼電器觸點 0.4A，24VDC ）
4 個
• 數字輸入（光隔離 24V ） 4 個，3 個可自由使用
接口
• 通訊1 個以太網 10BaseT/TCP/IP
• 控制系統接口1 個 RS485 或 RS232/MODBUS RTU
電子器件
通訊和分析控制器（CAC）
• 微處理器In 586
• EPROM 128 MB
• 動態 RAM 64 MB
• 操作系統Windows CE 3.0
• 軟件預裝，操作 PC 可通過網絡或本地下載
升級
實時信號處理器
• 微處理器Motorola 68376，20MHz
• EPROM 1 MB
• 動態 RAM 1 MB
• 操作系統FORTH
• 軟件預裝，操作 PC 可通過網絡或本地下載
升級
狀態顯示
LED • 電源電壓
• 軟件工作狀態
• 準備運行
• 維護請求報警
• 故障
• 樣品流量
LCD • 樣品流路 S1，S2，S3，S4
• 樣品名稱
• 樣品濃度和計算值
操作站
• 個人計算機臺式機或筆記本
• 處理器奔 3 以上
• 主頻≥ 800 MHz
• 接口以太網
• 操作系統Windows ME，2000 或 XP
• 軟件• 4.2 版的 SystemManager
• 4.2 版的 Maxum EZChrom
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過程氣相色譜分析儀
MicroSAM
文檔
尺寸圖
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過程氣相色譜分析儀
SITRANS CV
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概述
SITRANS CV 氣體色譜分析儀，是在技術的 MicroSAM 的基
礎上發展起來的，是專門為天然氣而設計的分析儀。SITRANS CV
可以測量高位熱值、低位熱值、標準密度、沃白指數，（遵照
ISO, AGA8, Gost 等標準），它不僅測量快速、可靠、而且
節省用戶投資和使用成本。
優點
安裝方式靈活：緊湊而牢固的設計可使其安裝在的環境
下，如海邊，并可直接安裝在管道上。SITRANS CV 已經取得適
用于這些場合的認證。
和 MicroSAM 一樣，SITRANS CV 由基本單元和分析模塊組成，
如有必要可快速進行更換。SITRANS CV 兼具極低的電量和氣體
消耗，大大降低了使用成本。
SITRANS CV 的熱值管理軟件使得操作過程簡單、清晰而且快速。
集成在軟件中的自動優化方法提高了熱值測量的重復性，同時
也減少了支出費用。
串口 RS485/RS232 和以太網接口實現與控制系統和流程計算機
之間的通訊。
如同 MicroSAM 一樣，SITRANS CV *的分析能力來源于窄孔
的毛細管柱、靈活進樣，靈活柱切和串行檢測技術。
應用
• 電廠天然氣的分析：
－ 質量控制
－ 透平優化
－ 管道監控
• 海底鉆探的天然氣分析
• 天然氣液化和再氣化裝置中天然氣的分析（LNG 再氣化和存儲）
• 天然氣處理廠中天然氣熱值的測定
• 天然氣管道中天然氣熱值分析
• 天然氣門站中天然氣熱值分析
• 天然氣貿易交接
設計
外殼
• 隔爆 EEx-d 標準（符合 ATEX II 2G）
• 從 60 至 165
。
C 的加熱是可調的（恒溫）
• 取樣點附近安裝
分析模塊
緊湊的分析模塊包含一個色譜分析儀所有的功能。
SITRANS CV 可以實現：
• 靈活進樣
• 靈活的無閥柱切
• 標準的分析模塊
• 通過位于一小塊母版上多達 8 個微熱導檢測器實現多元檢測
功能
靈活進樣
SITRANS CV 擁有兩級進樣系統。通過一個微型的進樣閥，*
級進樣是在載氣壓力下注入一定量的樣品，和常規的系統相比這
就消除了定量時壓力變化帶來的誤差。第二級進樣，樣品通過一
個無閥微進樣系統被傳送至色譜柱。進樣量可以隨時間控制而不
同，同時地符合色譜柱的要求。
無閥柱切
由于傳統閥存在比較大的死體積，所以對小型化的系統只能考慮
無閥切換。在色譜柱的適當位置使用幾個電子壓力控制器，促使
流向發生改變。柱切和反吹的功能就可在無死體積下實現。
色譜柱系統
色譜柱系統由順次連接的三根毛細管柱組成。微型 TCD 和微型的
閥安裝于各個色譜柱上下游流路。三個電子壓力調節器向色譜柱
提供載氣，也實現柱切的功能（進樣，反吹，中心切割）。通過
使用窄孔的毛細管柱，可以在更短的時間內實現的分離。
電子壓力調節器
為實現和快速的切換，需要在 hPa 范圍內具有高度的壓力
穩定性和快速的調節能力，這得益于電子壓力調節器中的壓電
驅動器。
檢測器
微型 TCD 是以載氣和被測組分熱傳導率不同的原理來進行連續測
量工作的。在避免接觸熱絲和維持恒定流量的情況下，可以實現
沒有絲毫偏離的測量。這保證了在線檢測的一致性，沒有物質質
量和數量的損失。
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過程氣相色譜分析儀
SITRANS CV
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模塊
標準的應用模塊通常由靈活進樣、靈活柱切、檢測器、3 根色譜柱組成。
檢測器柱 1 檢測器柱 2 檢測器柱切柱 3 檢測器
C01進樣TCD CP-Sil5CB
C6+
C7, C8 C9+ 可選
TCD CP -S il5CB
C3, C4, C5
TCD 靈活無閥CP-Porabond Q
N2, C1, C2, CO2
O2 可選
TCD
應用
SITRANS CV 是標準產品，在工廠中就已經進行了校準。測量組分
和方法表都已經保存在色譜中。現場調試時應進行重新標定。
SITRANS CV 可測量以下組分：
組成正常溶度范圍（%） 量程（%）
CH4 50 - 100 50 - 100
N2 0 - 22 0 - 25
CO2 0 - 12 0 - 20
C2H6 0 - 14 0 - 20
C3H8 0 - 5 0 - 15
i-C4H10 0 - 0.9 0 - 10
n-C4H10 0 - 1.8 0 - 10
neo-C5H12 0 - 0.1 0 - 1
i-C5H12 0 - 0.12 0 - 1
n-C5H12 0 - 0.12 0 - 1
C6+ 0 - 0.08 0 - 1
C6H14 0 - 0.3
C7H16 0 - 0.3
C8H18 0 - 0.3
C9+ 0 - 0.3
氦定值（可加入組分表）
可選擇擴展氧的測量
組成量程（%）
氧0 - 4
測量組分的重復性，遵照 ISO 6974-5（2001）– Annex B
濃度范圍（mol %） 依據 ISO 6974-5（2001）的重復性；
摩爾百分比 %
50 < X < 100 0.1
1 < X < 50 0.011
0.1 < X < 1 0.006
X < 0.1
表 3，根據 ISO 6974-5（2001）– Annex B 的可重復性
熱值和標準密度的重復性可達到相對標準偏差小于 0.015%。
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過程氣相色譜分析儀
SITRANS CV
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氣候情況
環境溫度-20－55 °C
儲運溫度-30－70 °C
相對濕度zui大 90%
防護等級IP65/NEMA 4
電源
電源24V DC + 10/-15%
保險T 2.5 A
功耗
• 典型值18 W
• zui大值60 W
尺寸和重量
寬×深×高360×300×220 mm
重量15 kg
安裝
可安裝在桿，管或墻壁上
兩側距離300 mm（12''）
上下距離200 mm（8''）
電磁兼容性
噪音抑制根據 CISPR 11 / EN 55011 /
DIN VDE 0875 限制等級 B
EMC 根據 IEC 60801/
DIN VDE 0843
交流電源的傳導干擾
• 根據第 4 部分（脈沖猝發） 2 kV
• 根據第 5 部分（毫秒脈沖），
在兩導線之間
1 kV
• 根據第 5 部分（毫秒脈沖），
在導線和地之間
2 kV
在信號線路上的傳導干擾
• 根據第 4 部分（脈沖猝發） 1 kV
抗靜電放電的干擾
• 根據第 2 部分（ESD） 8 kV
抗場干擾
• 根據第 3 和第 6 部分10 V/m
安全性
電氣安全根據 IEC 61010 /
DIN VDE 0411
防爆ATEX II 2 G EEx d IIC T4
FM Class I, Div 1, Group B, C, D
T4
FM Class I, Zone 1, Group IIB+H2
T4
CSA Class I, Division 1, Groups B,
C, D T4
技術規格
柱箱
數量/類別1/ 恒溫柱箱
加熱功率20 W
溫度范圍60－155°C
溫度穩定性±0.1K（60－155°C）
從 30°C 加熱至 100°C 所需時間10min
色譜柱和氣體
柱類型內徑為 0.15－0.25 mm 毛細管柱
柱切換帶反吹和無閥柱切的多維色譜
多功能膜片閥用于進樣和反吹
氣路連接SWAGELOK 1/8”
壓力調節器4 個電子壓力調節器
載氣He
• 氣體純度> 99,999 %
• 固體組成< 0.1 μm
• 過濾< 0.1μm 的顆粒，過濾度 99.99%
• 消耗量30 ml/min
• 進氣壓力500－700 kPa
• 儀表空氣不需要
取樣和進樣
樣品流路3
標氣流路1
相態氣態
允許的樣品壓力10 - 500 kPa，zui少比載氣低 200 kPa
樣本流量20－100 ml/min
zui大樣品溫度120
。
C
固體微粒< 0.1μm
過濾精度過濾度 99.99%
接觸的材質不銹鋼，熔融石英，聚酰亞胺
進樣“無閥”進樣
可調的進樣量2－50μl
檢測器，校驗和性能數據
檢測器類型TCD，zui多 8 個傳感器
檢測池體積0.02μl
校驗手動或自動，單級或多級
熱值和密度的重復性≤ 0.01%
熱值和密度的準確度≤ 0.1%
線性范圍> 104（典型的）
循環時間100 秒（典型的）
環境溫度可忽略
震動可忽略
平均維修時間（MTBF） < 1 小時 /3 年
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過程氣相色譜分析儀
SITRANS CV
文檔
技術規格（續）
通訊和分析控制器（CAC）
微處理器In 586
EPROM 128 MB
動態 RAM 64 MB
操作系統Windows CE 3.0
軟件預裝，操作 PC 可通過網絡或本地下載
升級
實時信號處理器
微處理器Motorola 68376，20 MHz
EPROM 1 MB
動態 RAM 1 MB
操作系統FORTH
軟件預裝，操作 PC 可通過網絡或本地下載
升級
接口
通訊1 個以太網 10BaseT/ TCP/IP
控制系統接口1 個 RS485 或 RS232/MODBUS RTU
輸入輸出基本配置
數字輸出（繼電器觸點 0.4 A
/ 24 VDC ）
總共 4 個，3 個用于樣品，1 個用于
校驗
數字輸入（光隔離 24 V） 4 個，1 是樣品流量，2 是同步時間，
3 是修正，4 是校驗
狀態顯示
LED • 電源電壓
• 軟件狀態
• 準備
• 維護請求報警
• 故障
• 樣品流量
LCD • 樣品流路 S1，S2，S3，S4
• 組分名稱
• 組分濃度
操作站要求
個人計算機臺式機或筆記本
處理器奔 3 以上
時鐘≥ 800 MHz
接口以太網
操作系統Windows XP
軟件CV Control
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過程氣相色譜分析儀
尺寸圖
SITRANS CV
文檔
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過程氣相色譜分析儀
培訓
培訓
介紹
西門子自動化與驅動集團培訓部是目前國內技術、質量精
湛、管理*、規模zui大的自動化專業培訓機構，為鋼鐵、機
械、冶金、電力、食品、飲料、包裝、汽車、化工和能源等領
域用戶提供專業、系統、全面和高質的專業培訓服務。
迄今為止，西門子自動化與驅動集團培訓部在*共建有
200 多個專業培訓中心，在現有北京、上海、廣州、武
漢、重慶、沈陽共 6 個培訓中心，幫助用戶在短期內迅速掌
握使用西門子自動化產品和技術并提高解決各種現場問題的綜
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每位用戶在任何一個培訓中心都能獲得同等高質量的專業培訓
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合適的課程和培訓方式。
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• 用戶評估監控系統不斷*培訓質量
• 學成合格者授予西門子統一培訓證書
培訓內容
課程代號課程名稱課程天數課程教材
P1101（SSCL） SITRANS P 壓力儀表、
SITRANS T 溫度儀表及
SIPART 閥門定位器維護培訓
3 中文
P1102（SSCL） SITRANS F 流量儀表維護培訓3 中文
P1103（SSCL） SITRANS L 物位儀表維護培訓5 中文
P2101（SPAS） Maxum II 氣相色譜儀5 中文
P2102（SPAS） MicroSAM 氣相色譜儀3 中文
P2103（SPAS） LDS6 激光分析儀2 中文
P2104（SPAS） U23，U6，O6，O61，C6
連續氣體分析儀
3 中文
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