Schwierigkeiten bei der Anwendung von Sauerstoffanalysatoren und Online-Gasanalysatoren

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Schwierigkeiten bei der Anwendung von Sauerstoffanalysatoren und Online-Gasanalysatoren: Gasanalysegeräte sind Werkzeuge zur Analyse der Zusammensetzung von Gasen. Mit deren Hilfe können Daten zu bestimmten Bestandteilen sowie deren Gehalt ermittelt werden. Doch Gasanalysegeräte sind keine einfachen Geräte. Sie sind weder so einfach aufgebaut wie Durchflussmesser oder Druckmessgeräte, noch sind sie so leicht in der Bedienung wie verschiedene thermische Messgeräte. Es handelt sich um eine Art von Werkzeugen mit komplexer Struktur und hoher technischer Anforderung. Die Verwendung von Gasanalysegeräten ist eine komplexe und schwierig zu meisternde Spezialtechnik. Im Allgemeinen ist die Anwendung von Gasanalysegeräten an sich eine eigenständige technische Tätigkeit – und zugleich eine Tätigkeit mit forschendem Charakter. Doch das ist für Außenstehende nicht erkennbar und verständlich. Analyse der Schwierigkeiten bei der Anwendung von Gasanalysegeräten: Die Schwierigkeiten bei der Anwendung von Gasanalysegeräten lassen sich grob durch die folgenden Aspekte verstehen. 1. Gasanalyse ist die Grundlage für eine Reihe von chemischen Prozessen: Ein Gasanalysator oder ein Gasanalyse-System entspricht im Grunde einem vollständigen Set an Ausrüstung für chemische Prozesse. Somit besteht die Funktionsweise eines Gasanalyse-Systems darin, eine Reihe von chemischen Prozessen durchzuführen. Um durch Gasanalyse genaue Daten zu erhalten, muss man die Bedingungen und Veränderungen in den verschiedenen Phasen dieser chemischen Prozesse kennen. Es ist notwendig, diese Gesetzmäßigkeiten gründlich zu studieren und zu verstehen – nur so kann ein genauer Messergebnis erzielt werden. Es sei darauf hingewiesen, dass nicht nur innerhalb eines Gasanalysegeräts die gleichen Bedingungen und Prozesse wie in einer chemischen Anlage vorherrschen, sondern dass auch der Teil des Geräts, der für die Vorbereitung der Proben vor dem eigentlichen Analysevorgang zuständig ist – einschließlich des Probenentnahmesystems – ebenfalls einem chemischen Prozess entspricht. Sollten komplexere oder speziellere technologische Bedingungen vorliegen, dann ist der chemische Prozess, der im Prozess zur Vorbereitung des Prüfgases abläuft, ebenfalls sehr komplex – er entspricht im Grunde dem Reinigungsprozess in einer kleinen Chemiefabrik. Daraus geht hervor, dass der Prozess der Gasanalyse darin besteht, unter Berücksichtigung aller Bedingungen des gesamten chemischen Prozesssystems die verschiedenen Faktoren, die die Messbedingungen beeinflussen, streng zu kontrollieren, um so die genauen Daten zu erzielen, die für die Prozess- und Betriebsleiter benötigt werden. 2. Es ist schwierig, die Einflussfaktoren während des Anwendungsprozesses zu kontrollieren und störende Faktoren auszuschließen: Im Laufe der Nutzung des Instruments gibt es viele verschiedene Einflussfaktoren, deren Verhalten außerdem recht komplex ist. Es ist daher sehr schwierig, diese Einflussfaktoren effektiv unter Kontrolle zu bringen sowie Störungen bei den Messungen zu beseitigen. Beispielsweise erfordert die Bestimmung von Spurenmengen an Sauerstoff nicht nur eine strenge Kontrolle des Materials der Systeme sowie deren Dichtigkeit, sondern auch die ordnungsgemäße Behandlung vieler weiterer Faktoren wie der Reinheit des Systems. Andernfalls liefern die Analysen des Sauerstoffgehalts keine genauen Ergebnisse. Bei der Bestimmung des Gehalts an Spurenmengen an Wasser in Gasen muss man neben den oben genannten Einflussfaktoren auch das Adsorptionsgleichgewicht des Wassers in den Rohrleitungen berücksichtigen. Die ordnungsgemäße Behandlung dieses Problems erfordert wiederholte Tests, um die Veränderungen und Muster zu erkennen sowie die entsprechenden Verfahrenstechniken zu beherrschen – damit genaue Ergebnisse erzielt werden können. Natürlich werden die zu berücksichtigenden und zu kontrollierenden Faktoren bei der Bestimmung des Gehalts an Verunreinigungen im Bereich von ppm–ppb in hochreinen Gasen mit einem Gaschromatographen noch komplexer. 3. Die Einflussfaktoren bei der Analyse der Spurengasbestandteile sind komplexer: Die mikroskopischen Veränderungen, die beim Fluss der Gasmischung in Rohrleitungen und Geräten auftreten, sind komplex und vielfältig. Viele Einflussfaktoren, die bei der Analyse der Konzentrationen von Stoffen in gasförmigem Zustand vernachlässigt werden können, dürfen bei der Analyse von Spurengasen keineswegs ignoriert werden. Im Gegenteil: Man muss sie ernst nehmen. In diesem Fall stellen diese Faktoren die Hauptursachen für Fehler bei der Analyse der Konzentrationen von Spurengasen dar. Sie müssen einzeln beseitigt und gelöst werden, damit die Geräte zur Analyse von Spurengasen ordnungsgemäß funktionieren können. Zu diesen Einflussfaktoren gehören hauptsächlich: ① die wiederholte Mischung der Gase im Entnahmeschlauch, ② die physikalisch-chemischen Wechselwirkungen zwischen der Schlauchwand und den Gasbestandteilen, ③ das Material des Schlauchs, ④ die Verbindungsart des Schlauchs sowie ⑤ der Reinheitsgrad des Schlauchs. 4. Die Überprüfung von Geräten und Methoden ist einer der Schlüsselpunkte zur Erzielung genauer Daten: Als Messwerkzeug liefern Geräte unter normalen Betriebsbedingungen in den meisten Fällen relative Werte. Ob die gemessenen Daten genau sind und inwieweit sie genau sind (Präzision), kann das Gerät selbst nicht angeben oder bestätigen. Es muss durch periphere Technologien erledigt werden – das ist die Überprüfung der analysierten Daten. (1) Überprüfung der linearen Beziehung des Instruments. Zunächst muss das Analysegerät, als eine Art Messgerät, jedes Jahr von einer zuständigen Prüfstelle gemäß den festgelegten Vorschriften überprüft werden, um dessen Einsatz zu ermöglichen und so seinen ordnungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten. Gleichzeitig muss jedes Jahr mit einer Reihe von Standardgasen überprüft werden, ob die lineare Beziehung des Instruments im gesamten linearen Bereich weiterhin normal ist. Andernfalls wird ein blinder Glaube an die Zuverlässigkeit der Analysegeräte – selbst wenn es sich um importierte Geräte handelt – sicherlich zu fehlerhaften Daten führen, was wiederum zu Fehlern in der Produktions- und Qualitätskontrolle führt. (2) Fehleranalyse. Im Einsatz von Analysegeräten muss für jedes Messergebnis eine Fehleranalyse durchgeführt werden, um die Authentizität, Zuverlässigkeit und Glaubwürdigkeit der Datenanalyse zu bestimmen. Ein qualifizierter Analytiker wird die Ergebnisse jeder Analyse nicht einfach so melden oder veröffentlichen – und sollte das auch nicht tun. In der Regel werden die Ergebnisse erst dann als korrekte Messergebnisse gemeldet oder veröffentlicht, nachdem die Fehleranalyse durchgeführt wurde und festgestellt wurde, dass die Gesamtsumme der Fehler der Analysedaten unter dem zulässigen Fehlerlimit liegt. Andernfalls können ungenaue Daten ernsthafte negative Folgen für die Produktionsleiter haben. (3) Kalibrierung von Geräten, die häufig in der quantitativen Analyse verwendet werden. Als Gerät zur quantitativen Analyse muss ein Gasanalysegerät vor der Durchführung einer quantitativen Analyse mit Standardgasen kalibriert werden. Standardgase werden in der Regel von **Messstellen oder zertifizierten Fabriken gekauft. In besonderen Fällen kann man sie auch selbst herstellen – vorausgesetzt, man verfügt über die notwendigen Qualifikationen und Fähigkeiten sowie über die entsprechenden Geräte.** Die Haltbarkeit von Standardgasen beträgt ein Jahr. Bei der Verwendung von Standardgasen zur Kalibrierung von Analysegeräten ist es außerdem notwendig, sich gründlich mit den entsprechenden Vorgehensweisen und Nutzungsmethoden vertraut zu machen. Der Kauf und Einsatz von Standardgasen, die den Anforderungen nicht entsprechen, kann zu erheblichen Abweichungen in den Analyseergebnissen führen. Wenn die Anforderungen an den Einsatz von Standardgasen nicht gut bekannt sind, kann dies dazu führen, dass keine genauen Daten erzielt werden – was wiederum Probleme in der Luftaufbereitung verursacht. 5. Analytische Ingenieure müssen die Techniken der Analyse und Überprüfung ständig verbessern: Ein qualifizierter Analytiker muss kontinuierlich neue Technologien für Analysegeräte sowie neue Methoden der instrumentellen Analyse erlernen und erforschen und diese rechtzeitig in seiner Arbeit anwenden, um die Techniken der Analyse und Überprüfung stetig zu verbessern. Ein Analyseingenieur muss nicht nur in der Lage sein, die vorhandenen Geräte bestmöglich zu nutzen, sondern auch auf der Grundlage eines tiefen Verständnisses der Prinzipien, Struktur und Leistungsfähigkeit der derzeit verwendeten Instrumente ständig fortschrittliche Analysetechnologien aus dem In- und Ausland aufzunehmen. Dadurch können kontinuierlich technische Innovationen erfolgen, wodurch die Prüfgenauigkeit der vorhandenen Geräte weiter verbessert werden kann – anstatt sich mit einfachen Bedienungen zufriedenzugeben. Kurz gesagt, ist die Analyse von Spurengasen eine spezielle Technik und zugleich eine forschungsorientierte Tätigkeit, die die Effektivität und Qualität der Anwendungen von Gasanalysegeräten bestimmt. Die Technik der Analyse von Spurengasen ist ebenfalls eine empirische Wissenschaft. Um ihre Gesetzmäßigkeiten zu erkennen, muss man zahlreiche experimentelle Untersuchungen durchführen. Nur so kann man diese Technik richtig beherrschen und alle konkreten Aufgaben im Bereich der Spurengasanalyse erfolgreich lösen. Dies ist auch eine Zusammenfassung der Erfahrungen der ersten Generation von Gasanalytikern in unserem Land, als in den 1960er und 1970er Jahren mit der Entwicklung hochreiner Gase begonnen wurde. Die Schlussfolgerung, zu der sie durch jahrzehntelange Gasanalysen gelangt sind, sollte von zukünftigen Generationen ernst genommen werden. Wir hoffen, dass die Fachleute für Gasanalytik in der dynamischen Entwicklung der Luftverarbeitungstechnologie ein noch schnelleres und größeres Wachstum erlangen können.