在線分析工程技術(shù)導(dǎo)論
金義忠1 曹以剛2 常 武3
（1. 重慶凌卡分析儀器有限公司，重慶，400020；2. 北京北分麥哈克分析儀器有限公司，北京，100095）
摘 要 在線分析工程技術(shù)取得“數(shù)量”發(fā)展之后，在快速增長(zhǎng)的現(xiàn)實(shí)市場(chǎng)中迎來(lái)歷史性新機(jī)遇，正進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期，而傳統(tǒng)的技術(shù)觀念和技術(shù)思維卻是本專業(yè)健康發(fā)展的嚴(yán)重障礙。發(fā)展在線分析工程技術(shù)，迫切需要大趨勢(shì)理念，本文在全方位深入分析探討在線分析工程技術(shù)時(shí)，重新定義“樣氣處理系統(tǒng)”“在線分析系統(tǒng)”、“在線分析工程技術(shù)”，倡導(dǎo)在線分析工程技術(shù)新專業(yè)的理論初創(chuàng)。將“樣氣處理系統(tǒng)”提升到“在線分析工程技術(shù)的核心和關(guān)鍵技術(shù) ”的從未有過(guò)的高度，使得以樣氣處理系統(tǒng)取代使用數(shù)十年的“取樣預(yù)處理系統(tǒng)”具有顛覆性的重要意義。
儀器儀表示信息工業(yè)的源頭，作為精密儀器的科學(xué)儀器（核心是分析儀器）更不待言，在線分析系統(tǒng)堪稱科學(xué)儀器皇冠上的明珠，在開發(fā)資源、節(jié)約能源和防治環(huán)境污染等重要領(lǐng)域不斷地創(chuàng)造出新的生產(chǎn)力，持續(xù)地推進(jìn)人類社會(huì)的發(fā)展。任何技術(shù)的高速發(fā)展，都必須有以理論創(chuàng)新為導(dǎo)向。以21世紀(jì)前沿技術(shù)的獨(dú)特視角，去探尋考量此前未被深入觸及的領(lǐng)域及疑難問(wèn)題，試圖領(lǐng)悟和探索進(jìn)而把握住在線分析工程技術(shù)理論構(gòu)建和質(zhì)量發(fā)展的契機(jī)。
關(guān)鍵詞 樣氣處理系統(tǒng) 在線分析器 在線分析系統(tǒng) 在線分析工程技術(shù) 質(zhì)量發(fā)展 分析準(zhǔn)確度 大趨勢(shì)觀念 核心觀念
1 在線分析工程技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程
1.1 第一發(fā)展周期概況
我國(guó)的分析儀器行業(yè)已經(jīng)走過(guò)了艱辛歷程5２年（1956-2008）
我國(guó)最早的在線分析儀器是上海某公私合營(yíng)廠195６年生產(chǎn)的電廠CO2 熱導(dǎo)分析器。１９５６年５月１６日南京分析儀器廠創(chuàng)建，標(biāo)志我國(guó)分析儀器產(chǎn)業(yè)的發(fā)端，１９５９年１０月６日，北分建廠，長(zhǎng)期是行業(yè)的派頭兵，１９６９年８月３０日，川分由南分部分遷建重慶。至１９８５年大致屬于原始發(fā)展階段，普遍水平較低，也算不上很專業(yè)。此間學(xué)習(xí)前蘇聯(lián)，大化肥、石化成套設(shè)備的引進(jìn)，起了很大的推動(dòng)作用。
八十年代開始的技術(shù)引進(jìn)，為分析儀器行業(yè)帶來(lái)了新的活力，引進(jìn)技術(shù)國(guó)產(chǎn)化的部分成功，八十年代末才姍姍來(lái)遲。1985年5月８日，以專業(yè)化開展在線分析器工程應(yīng)用為目的的川分“成套科”成立，由于川分與德國(guó)H＆B公司的技術(shù)引進(jìn)合作關(guān)系，啟動(dòng)時(shí)依據(jù)的技術(shù)概念及技術(shù)方案都受到H＆B先進(jìn)技術(shù)的直接啟發(fā)和影響，存在極強(qiáng)的模仿趨向。
1992年1月4日我國(guó)第一個(gè)在線分析工程部（當(dāng)時(shí)稱過(guò)程分析成套部）在川分組建，金義忠任部長(zhǎng)，首倡在線分析工程技術(shù)新專業(yè)，定義在線分析系統(tǒng)（當(dāng)時(shí)稱過(guò)程分析成套系統(tǒng)），研發(fā)PS1000型在線分析系統(tǒng)，后來(lái)成為國(guó)家級(jí)火炬項(xiàng)目和國(guó)家級(jí)新產(chǎn)品，位于機(jī)電部推薦的國(guó)家重點(diǎn)扶持發(fā)展的八個(gè)名牌產(chǎn)品之首位。戰(zhàn)為我國(guó)在線分析工程技術(shù)新專業(yè)最早的科技碩果。
從1992年至2007年的15年間，我國(guó)在線分析系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)開放競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)活力四射，2007年估計(jì)超過(guò)12億元，專業(yè)隊(duì)伍迅速壯大，年產(chǎn)值超過(guò)2000萬(wàn)元的企業(yè)，可能超過(guò)20家。但令人遺憾的是，專業(yè)理論幾乎是空白，去年11月第二屆在線分析器應(yīng)用及發(fā)展國(guó)際論壇，也沒(méi)有涉及理論問(wèn)題，受到會(huì)議代表袁旭軍博士的質(zhì)疑。工程項(xiàng)目招標(biāo)中的價(jià)格戰(zhàn)，一些先驅(qū)企業(yè) 也深陷其中，嚴(yán)重挫傷了發(fā)展質(zhì)量和提高技術(shù)水平的積極性，根治這一隱憂幾乎不可能，即使要有所改觀，也要等待“禪機(jī)”。
1.2 “國(guó)際論壇”引發(fā)歷史性轉(zhuǎn)折
2008年11月6日，作為我國(guó)分析儀器行業(yè)一面旗幟的朱良漪，親自策劃、組織和主持的第二屆在線分析儀器應(yīng)用及發(fā)展國(guó)際論壇在北京召開，朱老的主旨報(bào)告是“21世紀(jì)的前沿技術(shù) ‘分析技術(shù)’與‘自動(dòng)化’的系統(tǒng)集成”[1] ，還提出了“21世紀(jì)世界性危機(jī)”的公式。這次國(guó)際論壇可算我國(guó)分析儀器5２年發(fā)展史上最重要的歷史性事件，為分析儀器行業(yè)一次“解放思想”的機(jī)會(huì)，將引爆一系列具有“顛覆性”特征的核心觀念轉(zhuǎn)變，這將決定和主導(dǎo)未來(lái)我國(guó)在線分析工程技術(shù)的發(fā)展方向。基于“大趨勢(shì)理念”，我們十分強(qiáng)調(diào)這些頗有具前瞻性的核心觀念。
（1）“分析技術(shù)與自動(dòng)化的系統(tǒng)集成是21世紀(jì)的前沿技術(shù)”的學(xué)術(shù)思想（朱良漪）。
（2）“在線分析系統(tǒng)要有15年壽命周期”的工程設(shè)計(jì)新理念（黃步余）。
（3）“樣氣處理技術(shù)是在線分析系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵技術(shù)” 〔２〕的專業(yè)技術(shù)新概念（金義忠）。
本專業(yè)這三個(gè)核心觀念對(duì)其它傳統(tǒng)觀念和技術(shù)概念造成極大沖擊，在線分析工程技術(shù)的發(fā)展到了需要重新定位的關(guān)鍵時(shí)刻。
2 在線分析工程技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
2.1 發(fā)展在線分析工程技術(shù)的“大趨勢(shì)理念”
從最樸素的思維出發(fā)，即從將來(lái)社會(huì)、人類最需要什么，來(lái)確定科學(xué)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向。未來(lái)的挑戰(zhàn)必然是能源、環(huán)境、城市化、健康等。朱老基于戰(zhàn)略性思維、歷史性思維和全球性思維的綜合性大趨勢(shì)視野，提出 “21世紀(jì)的世界性危機(jī)” [1] 的公式，詮釋得極為精辟。
21世紀(jì)的世界性危機(jī)
（Ｇain真實(shí)收入）＝
在線分析工程技術(shù)從本質(zhì)上講，它的精確定位是“保障人類和地球的健康”（朱良漪）。這一定位雖然很不具體，卻無(wú)拔高之嫌。在線分析系統(tǒng)的基本內(nèi)涵是將過(guò)去分析儀器離線測(cè)量的靜態(tài)觀察，改變?yōu)樵诰€連續(xù)測(cè)量的實(shí)時(shí)連續(xù)動(dòng)態(tài)觀察，使得物質(zhì)成分量的計(jì)量，檢測(cè)以及信息傳輸與應(yīng)用產(chǎn)生突破性飛躍，使生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化控制真正成為可能，在解決重大工程問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題方面，也會(huì)發(fā)揮特殊作用。所以，在線分析工程技術(shù)在迎接未來(lái)的挑戰(zhàn)中，必將鑄造成永遠(yuǎn)的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。這種大趨勢(shì)就是我們從事在線分析技術(shù)的責(zé)任與光榮、決心和底氣之所在。
2.2在線分析工程技術(shù)發(fā)展的強(qiáng)勁動(dòng)力
1） 開放的﹑持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)市場(chǎng)的強(qiáng)勁牽引
2007年我國(guó)儀器儀表銷售收入增長(zhǎng)29%，利潤(rùn)同比增長(zhǎng)35%，在線分析系統(tǒng)的增長(zhǎng)幅度比此數(shù)值應(yīng)高出許多，例如，按銷售收入增長(zhǎng)35%的保守估計(jì)，度2007年的12億在3年后的2010年將可能達(dá)到30億元（增長(zhǎng)146%）。
2) 國(guó)家長(zhǎng)期產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向的強(qiáng)勁牽引
“提高生產(chǎn)效率，節(jié)約能源資源，防止﹑減少并積極治理污染等，開辟可持續(xù)發(fā)展的新能源和新物質(zhì)，保障人類和地球的健康”等，〔３〕都是國(guó)家堅(jiān)定不移的長(zhǎng)期產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向，因此，將鑄就和誕生“永遠(yuǎn)的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”。
3) 中國(guó)對(duì)人類和地球健康的莊嚴(yán)承諾
去年，在印尼巴厘島國(guó)際會(huì)議上，我國(guó)政府在《京都議定書》上簽了字，向國(guó)際社會(huì)莊嚴(yán)承諾節(jié)能減排、防治污染、保護(hù)環(huán)境等方面的全球性責(zé)任。
今年分析儀器單機(jī)和在線分析系統(tǒng)產(chǎn)品銷售特別火爆（近乎翻番），這一國(guó)際背景就能解釋其根本原因了。
4) 分析儀器及在線分析工程技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)
國(guó)外分析儀器技術(shù)進(jìn)步的速度遠(yuǎn)快于國(guó)內(nèi)，作為在線分析樣氣處理系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)的樣氣處理部件，理論研究深入，專業(yè)化生產(chǎn)程度非常高。國(guó)內(nèi)這方面情況也將得到有效的改善。例如重慶凌卡公司的高效自吹洗綜合過(guò)濾器專利產(chǎn)品，就有自身鮮明特色并接近國(guó)際先進(jìn)水平。
2.3 在線分析工程技術(shù)正進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期
以2007年11月“國(guó)際論壇”為標(biāo)志，在線分析工程技術(shù)正進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期，將發(fā)生深刻的歷史性變化：
（1）在線分析工程技術(shù)，將進(jìn)入專業(yè)理論的初創(chuàng)期
任何一個(gè)專業(yè)或一項(xiàng)技術(shù)，要實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定的高速發(fā)展，如果沒(méi)有站得住腳的專業(yè)理論指導(dǎo)，是絕對(duì)不可能的。
在線分析系統(tǒng)在在線分析儀器面前，顯現(xiàn)出相對(duì)的“獨(dú)立性”、嚴(yán)密性、體系性和規(guī)范性，特殊的工程屬性，兩者處于既相關(guān)又完全不同的技術(shù)層面，注意不要搞混淆了。在線分析系統(tǒng)直接面對(duì)和滿足工程應(yīng)用的苛刻要求，并直接競(jìng)標(biāo)進(jìn)入市場(chǎng)，已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的技術(shù)潮流，這是本專業(yè)最為本質(zhì)的技術(shù)規(guī)律。H＆B早在1993年的單機(jī)直接銷售比例僅為1/3，國(guó)內(nèi)主流廠商的單機(jī)直接銷售比例近幾年來(lái)已成明顯的單向下降趨勢(shì)。
2008年出現(xiàn)了這篇拋磚引玉的“在線分析工程技術(shù)導(dǎo)論”。
（2） 在線分析工程系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計(jì)將走向深入
業(yè)內(nèi)資深專家們的技術(shù)觀將起到一定的引導(dǎo)作用；
企業(yè)及技術(shù)的戰(zhàn)略發(fā)展，是創(chuàng)新決定成敗；
產(chǎn)品技術(shù)設(shè)計(jì)，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)決定成敗
在線分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是規(guī)范的專業(yè)化針對(duì)性設(shè)計(jì)決定成敗；
工程應(yīng)用：是在線分析系統(tǒng)投運(yùn)技術(shù)的細(xì)節(jié)決定成敗；
生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)：是主導(dǎo)產(chǎn)品支撐的營(yíng)銷決定成敗。
（3）在線分析系統(tǒng)的品質(zhì)將得到很大的提高
朱良漪絕筆論文最后說(shuō)“我所想到的難點(diǎn)和閃點(diǎn)：
“取樣系統(tǒng) 可靠性 少維護(hù) 軟件技術(shù)”， 〔１〕
在線分析系統(tǒng)的質(zhì)量和品質(zhì)很難用技術(shù)指標(biāo)來(lái)衡量，只能用朱老所提倡的4個(gè)尺度來(lái)評(píng)審，只能通過(guò)深化技術(shù)設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新來(lái)實(shí)現(xiàn)。
（4） 更關(guān)注在線分析工程技術(shù)的體系性整合
以樣氣處理系統(tǒng)技術(shù)為核心和關(guān)鍵技術(shù)的在線分析工程技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行有效整合，準(zhǔn)確、深入地認(rèn)識(shí)和駕馭并不容易，因?yàn)樗o(wú)邊界，高深莫測(cè)，對(duì)工程用戶的設(shè)備、工藝、取樣及應(yīng)用要求的了解和交流更是永無(wú)止境，這才特別需要對(duì)在線分析系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)范的專業(yè)化、針對(duì)性設(shè)計(jì)和管理：對(duì)在線分析系統(tǒng)要進(jìn)行體系性的研究和表達(dá)，對(duì)千差萬(wàn)別的樣氣處理系統(tǒng)進(jìn)行分類歸納，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)相對(duì)固定的典型（分類）設(shè)計(jì)。
對(duì)在線分析工程技術(shù)的體系性整合集成和規(guī)范表達(dá)，是在線分析工程技術(shù)相對(duì)成熟的標(biāo)志之一，是在線分析工程技術(shù)走向成熟的必經(jīng)路徑。
２００８年是很敏感的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，是我國(guó)在線分析工程技術(shù)處于新飛躍的啟始年，正進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期，不難發(fā)現(xiàn)新鮮的證明：
三個(gè)核心觀念的轉(zhuǎn)變將引發(fā)技術(shù)思想的革故鼎新；
《分析儀器》雜志開辟《在線分析工程技術(shù)》專欄，將成為本專業(yè)理論初創(chuàng)的鮮有先例的寶貴實(shí)踐。
北京北分麥哈克分析儀器有限公司于2008年5月8日重新組建系統(tǒng)工程部，決心在技術(shù)創(chuàng)新和規(guī)范的專業(yè)化方面取得快速突破。
現(xiàn)實(shí)的進(jìn)展只能是相對(duì)的，２００８年以后在線分析工程技術(shù)的發(fā)展，將只能用更加朝氣富有成效。
3 在線分析工程技術(shù)的新定義
氣體分析儀 gas analyzer
輸出信號(hào)為氣體混合物中一種或多種組分的濃度、分壓、露點(diǎn)溫度的單調(diào)函數(shù)的分析器。
在線分析器 on-line analyzer (在線分析儀器)
是在工業(yè)生產(chǎn)工藝過(guò)程和環(huán)境監(jiān)測(cè)中，對(duì)物質(zhì)化學(xué)成分及有關(guān)物力性質(zhì)完全自動(dòng)地長(zhǎng)期連續(xù)分析和測(cè)量的分析器。也習(xí)慣稱過(guò)程分析儀表或在線分析儀表。
在線分析系統(tǒng) no-line analysis system
是在線分析器與樣氣處理系統(tǒng)通過(guò)針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用條件和樣氣條件規(guī)范的專業(yè)化分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)，所實(shí)現(xiàn)的合理匹配與完善組合，能長(zhǎng)期連續(xù)穩(wěn)定、準(zhǔn)確可靠，近于免維護(hù)地協(xié)調(diào)運(yùn)行的成套設(shè)備。也習(xí)慣稱過(guò)程分析（成套）系統(tǒng)。它至少包括一臺(tái)在線分析器和一個(gè)樣氣處理系統(tǒng)。
在線分析系統(tǒng)簡(jiǎn)言之：合理匹配、完善組合、協(xié)調(diào)運(yùn)行；
規(guī)范的專業(yè)化、針對(duì)性設(shè)計(jì)
“有效改進(jìn)、持續(xù)創(chuàng)新”所實(shí)現(xiàn)的高端品質(zhì)。
在線分析工程技術(shù) on-line analysis engineering
是以工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)保領(lǐng)域的在線分析工程項(xiàng)目為中心，研發(fā)出連續(xù)穩(wěn)定、準(zhǔn)確可靠、近于免維護(hù)的樣氣處理系統(tǒng)，進(jìn)而確保在線分析系統(tǒng)能夠高準(zhǔn)確度、連續(xù)穩(wěn)定地檢測(cè)分析，適時(shí)監(jiān)控物質(zhì)成分量的工程技術(shù)。
4 重新界定樣氣處理系統(tǒng)的地位功能
樣氣處理系統(tǒng) sample (gas) handing system
本文所述的樣氣處理系統(tǒng)，過(guò)去卻一直叫“取樣預(yù)處理裝置”，是在線分析器的附加部分或不得已的延申，早期甚至直接組合在分析器機(jī)箱上，后來(lái)地位有所提高，也就是到“預(yù)處理”止步，始終是分析器附帶著“預(yù)處理”。
“JB/T 6854—1993在線分析器器試樣處理系統(tǒng)性能表示”的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在已上升為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19768—2005，已經(jīng)取消了預(yù)處理系統(tǒng)之前的“預(yù)”字，對(duì)于氣體分析，從中必然準(zhǔn)確引申出“樣氣處理部件 ”和“樣氣處理系統(tǒng)”的技術(shù)概念和專業(yè)名詞。十多年來(lái)，人們（包括很多資深專業(yè)人士）對(duì)此卻視而不見，致使名詞術(shù)語(yǔ)的使用十分混亂。
本文為樣氣預(yù)處理系統(tǒng)取消了“預(yù)”字，以系統(tǒng)取代“裝置”，足可以證明其自身的獨(dú)立性、系統(tǒng)性、嚴(yán)密性。PLC的自控功能及其軟件技術(shù)就是證明，H＆B公司的60號(hào)干法高溫取樣探頭系統(tǒng)曾在中國(guó)賣過(guò)135萬(wàn)元的高價(jià)是另一個(gè)證明。樣氣處理系統(tǒng)完全能夠強(qiáng)有力地去促進(jìn)在線分析器的工程應(yīng)用了。
在線分析面對(duì)諸多十分艱巨復(fù)雜的技術(shù)難題，使得“樣氣處理系統(tǒng)技術(shù)成為在線分析系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵技術(shù)”。[2] 技術(shù)觀和方法論都是推動(dòng)技術(shù)發(fā)展的最強(qiáng)有力的動(dòng)力，我們期待樣氣處理系統(tǒng)從此走上健康發(fā)展的軌道。
5 在線分析器工程應(yīng)用的癥結(jié)和最佳途徑
5.1 在線分析器的工程應(yīng)用長(zhǎng)期存在三大癥結(jié)
在線分析的連續(xù)自動(dòng)取樣和樣氣處理技術(shù)，要求樣氣不中斷、不失真和快速傳輸；
在線分析的有效抗干擾：排除或降低可能出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差，以保證必要的檢測(cè)準(zhǔn)確度；
分析系統(tǒng)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的協(xié)調(diào)性、可靠性和易維護(hù)性（或少維護(hù)）。
5.2 在線分析器工程應(yīng)用的最佳途徑
采用規(guī)范的專業(yè)化、針對(duì)性系統(tǒng)設(shè)計(jì)的專用型在線分析系統(tǒng)；
實(shí)踐工程學(xué)指導(dǎo)下的在線分析系統(tǒng)全過(guò)程技術(shù)服務(wù)，兌現(xiàn)“100%工程應(yīng)用投運(yùn)成功率”的承諾。
6 在線分析系統(tǒng)的組成
6.1 分析系統(tǒng)的硬件部件
一般由在線分析器，取樣系統(tǒng)（取樣探頭和壓縮空氣反吹單元等），后級(jí)樣氣處理系統(tǒng)（樣氣輸送、伴熱和冷卻、冷凝和排放冷凝液、抽吸或壓力調(diào)節(jié)、粉塵過(guò)濾和除液霧、流量控制、氣路切換、旁路流控制、尾氣和冷凝液的集管安全排放、各種報(bào)警等），PLC自控單元，信號(hào)輸出處理及遠(yuǎn)傳通訊，儀表盤和標(biāo)準(zhǔn)氣，分析（儀器）柜的加熱或降溫等。
6.2 分析系統(tǒng)的軟件部分（主要指軟技術(shù)）
一般包括選型及應(yīng)用咨詢、確定技術(shù)方案和系統(tǒng)配置、各種自動(dòng)控制與報(bào)警的程序設(shè)計(jì)，分析系統(tǒng)的針對(duì)性設(shè)計(jì)與制造、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和操作人員培訓(xùn)、備品備件供應(yīng)和應(yīng)用整改等，應(yīng)提供富有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的全過(guò)程技術(shù)服務(wù)，使在線分析系統(tǒng)能向工程擁護(hù)提供整體性技術(shù)轉(zhuǎn)移。
7 在線分析系統(tǒng)的應(yīng)用指南
對(duì)于完善的在線（氣體）分析系統(tǒng)，最關(guān)鍵的是在線分析器和樣器處理系統(tǒng)以及其他自動(dòng)化技術(shù)的系統(tǒng)集成，才能予以保證。
樣氣處理系統(tǒng)與樣氣條件及應(yīng)用條件的合理匹配，只有通過(guò)規(guī)范的專業(yè)化、針對(duì)性地專用型在線分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)才能實(shí)現(xiàn)。
對(duì)在線分析系統(tǒng)檢測(cè)分析結(jié)果的所有懷疑，同樣只有使用合格的標(biāo)準(zhǔn)氣，對(duì)分析器的零點(diǎn)和量程進(jìn)行定期的嚴(yán)密校準(zhǔn)，才能予以確認(rèn)。
為了提高在線氣體分析的準(zhǔn)確度，除了在線分析器的合理選型外，還應(yīng)特別關(guān)注可能出現(xiàn)的干擾誤差和影響誤差，有時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)誤差校正是十分必要的，此時(shí)專業(yè)供應(yīng)商的經(jīng)驗(yàn)和咨詢建議尤其值得重視。
8 在線分析系統(tǒng)的技術(shù)對(duì)策
8.1 過(guò)程氣體分析面對(duì)的困難和問(wèn)題
高溫或低溫、高粉塵、高水分或液霧、高壓或負(fù)壓、腐蝕性或爆炸性等惡劣樣氣條件；
高可靠性，去年“國(guó)際論壇”，提出的“在線分析系統(tǒng)要有15年壽命”的工程設(shè)計(jì)新理念，值得高度重視和積極應(yīng)對(duì)。
較高的自動(dòng)化程度，少維護(hù)量甚至免維護(hù)；
防塵、防濺、防腐和防爆等方面十分苛刻的防護(hù)要求；
較快的反應(yīng)速度，系統(tǒng)滯后時(shí)間一般不允許超過(guò)60秒；
保證必要的檢測(cè)分析準(zhǔn)確度（即高準(zhǔn)確度應(yīng)用）。
8.2 干法取樣技術(shù)的必要性：
干法樣氣處理新系統(tǒng)能有效地保證必要的檢測(cè)準(zhǔn)確度，可達(dá)到與在線分析器單機(jī)準(zhǔn)確度相當(dāng)?shù)乃剑煞ㄈ蛹夹g(shù)當(dāng)今已成為絕對(duì)的主流技術(shù)；
強(qiáng)調(diào)以實(shí)踐工程學(xué)為導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)綜合的技術(shù)措施，以確保最終應(yīng)用效果為目標(biāo)。
8.3 高粉塵取樣的綜合技術(shù)措施示例：
高溫、高粉塵的防堵塞連續(xù)取樣技術(shù)已經(jīng)是十分成熟的技術(shù)，其硬件是帶外過(guò)濾器的干法取樣探頭;
高精度過(guò)濾，探頭外過(guò)濾器粉塵 ＞0.3um粉塵的過(guò)濾精度可達(dá)到99%；
采用壓縮空氣反吹單元，由PLC實(shí)現(xiàn)程控內(nèi)外吹掃過(guò)濾器，有完善的反吹程序，反吹周期按需要設(shè)定，可能短至１５分鐘。
過(guò)濾器及樣氣傳輸管線伴熱，避免出現(xiàn)樣氣冷凝，以及在傳輸管道中出現(xiàn)積液；
后級(jí)高精度綜合過(guò)濾器，過(guò)濾 ＞0.05um 粉塵 ，液霧的精度99%。
嚴(yán)格而富有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)安裝施工、調(diào)試投運(yùn)技術(shù)。
9 深入開展在線分析系統(tǒng)的工程應(yīng)用
深入調(diào)研工程項(xiàng)目的工藝過(guò)程，由定性深入到定量，由靜態(tài)深入到動(dòng)態(tài)非常必要。
“堅(jiān)持有效改進(jìn)、技術(shù)創(chuàng)新”，理念盡快提高樣氣處理系統(tǒng)的針對(duì)性、可靠性、技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量。
切實(shí)加強(qiáng)制造商，工程用戶和設(shè)計(jì)院之間的緊密合作與交流互動(dòng)。
加快在線分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，應(yīng)用技術(shù)的更新和發(fā)展，迫切需要質(zhì)量和品質(zhì)檔次高的產(chǎn)品，重視新領(lǐng)域的專用型分析系統(tǒng)的研發(fā)。
做好全過(guò)程技術(shù)服務(wù)，真正兌現(xiàn)“100%工程應(yīng)用投運(yùn)成功率”的承諾。
10 在線分析系統(tǒng)的質(zhì)量管理體系
ISO9000和IS9001系列國(guó)際質(zhì)量體系認(rèn)證很必要，對(duì)于在線分析系統(tǒng)同樣必要。由于在線分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程的特殊性，就是它的規(guī)范化，針對(duì)性設(shè)計(jì)和柔性生產(chǎn)有太多的不確定性，應(yīng)采取特殊措施。
分析系統(tǒng)的制造不需要大的設(shè)備投入，使用模具也很少；現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中不斷加深對(duì)工藝過(guò)程的認(rèn)識(shí)之后，會(huì)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有產(chǎn)品的不足之處，這些使在線分析系統(tǒng)的持續(xù)改進(jìn)有了現(xiàn)實(shí)的可操作性，所謂“糾錯(cuò)機(jī)制很靈活”。這就是“有效改進(jìn)、持續(xù)創(chuàng)新”的理念。
在線分析系統(tǒng)使制造商和工程用戶有更深的合作和交流互動(dòng)，超過(guò)其他任何儀器儀表產(chǎn)業(yè)。因此推行“有效質(zhì)量管理（EQM）”的質(zhì)量管理模式就具有現(xiàn)實(shí)性和緊迫性，有效質(zhì)量管理的深刻內(nèi)涵就是實(shí)行真正意義的一切行動(dòng)上的質(zhì)量第一和用戶至上。
11 在線分析系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
與在線分析系統(tǒng)直接有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，僅見GB/T19768—2005《在線分析器試樣處理系統(tǒng)性能表示》。在線分析系統(tǒng)并無(wú)行業(yè)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這就嚴(yán)重影響了在線分析工程技術(shù)最基本的規(guī)范和健康發(fā)展。
由于在線分析器及其在線分析系統(tǒng)特殊專業(yè)性，又因?qū)?SPAN lang=EN-US>GB/T19768—2005標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)注和宣貫很不夠，一些有實(shí)力的企業(yè)，曾組織編寫和實(shí)施在線分析系統(tǒng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在正醞釀編寫在線分析系統(tǒng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
12 應(yīng)用在線分析系統(tǒng)的本質(zhì)目的
12.1 在線分析系統(tǒng)的計(jì)量準(zhǔn)確度
應(yīng)用在線分析系統(tǒng)的目的，普遍認(rèn)為是為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制、節(jié)能、環(huán)保、安全防爆以及保障質(zhì)量、提高產(chǎn)量等。由于分析儀器是計(jì)量?jī)x器，在線分析系統(tǒng)只不過(guò)是延申、擴(kuò)大了的分析儀器，總離不開計(jì)量準(zhǔn)確度，這也是所有計(jì)量?jī)x器決無(wú)例外的本色。所以追求計(jì)量準(zhǔn)確度才是應(yīng)用在線分析系統(tǒng)的本質(zhì)目的。如果計(jì)量不準(zhǔn)確，其他所有應(yīng)用目的都有可能落空，那就是工程應(yīng)用的失敗。
12.2 高深莫測(cè)的技術(shù)課題
分析器與生俱來(lái)的弱點(diǎn)就是計(jì)量準(zhǔn)確度低，長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的在線分析器可能將本來(lái)就比較大的誤差放大幾倍也很常見。主要影響因素分析如下：
１）分析器的原理選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造調(diào)試方面：如果穩(wěn)定性能達(dá)到±1%FS/7d應(yīng)是受歡迎的；±2%/3d和±5%/1d,就很難被接受了。
２）分析器校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)氣不是想象中的令人放心的“標(biāo)準(zhǔn)”，某些常量標(biāo)準(zhǔn)氣的最好水平只能達(dá)到≤0.5%，而微量標(biāo)準(zhǔn)氣達(dá)到2%都有困難。
３）工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的儀表工程師校準(zhǔn)儀器的操做可能不規(guī)范，使儀器并未運(yùn)行在最佳狀態(tài)。
４）樣氣處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)不良或維護(hù)不到位，出現(xiàn)漏氣甚至相變，或者取樣點(diǎn)的選擇并無(wú)真正的代表性等原因，使檢測(cè)結(jié)果嚴(yán)重偏離樣氣中被測(cè)組分的真實(shí)含量。
5）樣器處理之后的各種直觀、微觀變化，如含塵量、水份、溫度的變化，物理、化學(xué)特性的變化，都有相關(guān)的理論和實(shí)踐根據(jù)證明，都會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)確定和不確定的影響，很多問(wèn)題因?yàn)闊o(wú)能為力或怕麻煩“繞”過(guò)去了。
6）非測(cè)量組分的干擾誤差有時(shí)會(huì)大得出乎意外。例如合成氨甲烷化分析微量CO的準(zhǔn)確度十分關(guān)鍵，其中甲烷的干擾就會(huì)造成很大的負(fù)向誤差。又如CEMS系統(tǒng)中的SO2 測(cè)量，假如紅外分析器的設(shè)計(jì)并未采取特殊的抗干擾措施或在應(yīng)用中采用校正系統(tǒng)誤差的措施，那么CO2 也會(huì)造成很大的負(fù)值干擾誤差。這種類型的干擾誤差或“系統(tǒng)誤差“，可采取有深度的技術(shù)設(shè)計(jì)來(lái)減小。
12.3 在線分析系統(tǒng)的高準(zhǔn)確度應(yīng)用仍然可期
在線分析系統(tǒng)的高準(zhǔn)確度應(yīng)用雖然面對(duì)諸多困難，迫切需要付出加倍的努力去實(shí)現(xiàn)。我們能做的無(wú)外乎是深入分析，實(shí)驗(yàn)證明，定量把關(guān)，分段治理，綜合處置，一般都能收到較好的效果。筆者的理論分析和工程實(shí)踐證明，在線分析系統(tǒng)在工程應(yīng)用中的最高準(zhǔn)確度可以達(dá)到優(yōu)于 0.5% 的良好水平。
九年前金義忠曾撰寫論文“論在線分析器表的高精度應(yīng)用”，被國(guó)家級(jí)大型文獻(xiàn)《中國(guó)科學(xué)技術(shù)文庫(kù)》征用。
1３ 發(fā)展在線分析工程技術(shù)需要堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)
和任何專業(yè)的科學(xué)技術(shù)一樣，僅有方向和決心是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須有堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)并堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新。
1３.１ 在線分析工程技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)課題（在線分析器暫除外）
取樣系統(tǒng)
樣氣“除塵“——即粉塵過(guò)濾
樣氣“除水”——即冷凝和排水
反映速度
分析的準(zhǔn)確度
可靠性和安全性
工程應(yīng)用
在初選的以上七項(xiàng)之中，樣氣的“除塵”和“除水”要徹底解決，又是十分棘手。
13.2 基礎(chǔ)技術(shù)問(wèn)題要有新的有效解決方案
2007年11月“國(guó)際論壇”之后，已有重慶凌卡分析儀器有限公司和北京北分麥哈克分析儀器有限公司率先回應(yīng)“在線分析系統(tǒng)要有十五年壽命周期”的工程設(shè)計(jì)新理念，將其分析系統(tǒng)新產(chǎn)品定名為LKS 1500和 BM1500。聯(lián)合在《分析儀器》雜志上開辟《在線分析工程技術(shù)》專欄，這是他們?yōu)樵诰€分析工程技術(shù)專業(yè)理論的初創(chuàng)所作的最新努力和大膽嘗試。
重慶凌卡分析儀器有限公司的技術(shù)創(chuàng)新有不俗的表現(xiàn)，申請(qǐng)有發(fā)明專利和實(shí)用型專利，都是針對(duì)樣氣處理系統(tǒng)技術(shù)中的難題。其中高效自吹洗綜合過(guò)濾器在根治“除塵”和“除水”兩大頑癥方面，有突破性進(jìn)展。該過(guò)濾器采用具有納米特性的先進(jìn)膜元件，能同時(shí)過(guò)濾粉塵和各種液霧，精度可達(dá)到0.05um 99%,而且抗張強(qiáng)度高，氣疏阻力很小，可以在線維護(hù)（更換過(guò)濾膜片）。
如果每個(gè)基礎(chǔ)技術(shù)課題，都有全新的有效解決方案，在線分析系統(tǒng)規(guī)范的專業(yè)化、針對(duì)性設(shè)計(jì)，就不會(huì)像過(guò)去那樣困難重重，舉步維難了。
我們關(guān)注今天的科技現(xiàn)實(shí)和社會(huì)環(huán)境現(xiàn)實(shí)，為的是能找準(zhǔn)和鎖定全新的定位和全新的發(fā)展方向，在全新的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)格局上，專注和致力于創(chuàng)造和技術(shù)創(chuàng)新，那么在線分析工程技術(shù)這個(gè)前途無(wú)量新專業(yè)的理論初創(chuàng)、質(zhì)量發(fā)展、水平的提高、總規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大等，都將有希望出現(xiàn)全新的發(fā)展成果。
參考文獻(xiàn)
１ 朱良漪.２１世紀(jì)的前沿技術(shù) “分析技術(shù)”與“自動(dòng)化”的系統(tǒng)集成，第二屆在線分析儀器應(yīng)用及發(fā)展國(guó)際論壇 論文集，2007,4-6
２ 金義忠. 在線分析儀器樣品處理系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展，第二屆在線分析儀器應(yīng)用發(fā)展國(guó)際論壇 論文集，2007，210-216
３ 朱良漪.２１世紀(jì)的前沿技術(shù)在線分析器的應(yīng)用及發(fā)展國(guó)際論壇 邀請(qǐng)函，分析儀器，2007(3),67