Dificultades en la aplicación de analizadores de oxígeno y analizadores de gases en línea

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Dificultades en la aplicación de analizadores de oxígeno y analizadores de gases en línea. Los instrumentos de análisis de gases son herramientas utilizadas para analizar la composición de los gases; con su ayuda se pueden obtener datos sobre ciertos tipos de componentes y sus cantidades. Sin embargo, los instrumentos de análisis de gases no son herramientas sencillas. No tienen una estructura tan simple como los medidores de flujo o los manómetros, ni son fáciles de utilizar como los diversos instrumentos térmicos. Se trata de una clase de herramientas con estructura compleja y cuyo uso requiere habilidades técnicas avanzadas. El uso de instrumentos de análisis de gases es una técnica compleja que no es fácil de dominar. En general, la aplicación de los instrumentos de análisis de gases constituye en sí misma una tarea técnica única, además de ser una actividad de carácter investigativo. Pero esto no es algo que las personas ajenas al tema puedan comprender o darse cuenta. Análisis de las dificultades en la aplicación de los instrumentos de análisis de gases. En cuanto a las dificultades que surgen al utilizar estos instrumentos, se pueden comprender de manera general a través del análisis de los siguientes aspectos. 1. El análisis de gases es fundamental para llevar a cabo una serie de procesos químicos: un analizador de gases o un sistema de análisis de gases equivale a un conjunto completo de equipos para procesos químicos. Por lo tanto, el funcionamiento del sistema de análisis de gases consiste en hacer posible la realización de dichos procesos químicos. Para obtener datos precisos a través del análisis de gases, es necesario conocer las condiciones y los cambios en cada una de las etapas de estos procesos químicos. Es preciso estudiar detenidamente estas regulaciones para poder lograr mediciones exactas. Cabe señalar que no solo dentro de un instrumento de análisis de gases existen las mismas condiciones y procesos químicos, sino que, a veces, en la fase previa al instrumento, donde se realiza el pretratamiento del gas de muestra (incluido el sistema de toma de muestras), también se aplican procesos químicos similares. Si se enfrentan condiciones tecnológicas de proceso más complejas y especiales, entonces el proceso químico que se lleva a cabo en el sistema de pretratamiento del gas de muestra resulta ser muy complejo; es como el proceso de purificación de una pequeña planta química. De esto se puede deducir que el proceso de análisis de gases consiste en comprender y controlar las condiciones del sistema completo de procesos químicos, así como en regular estrictamente todos los factores que pueden influir en las condiciones de medición. De esta manera, se obtienen los datos precisos que necesitan los responsables de la producción y la gestión. 2. Es difícil controlar los factores que influyen en el proceso de aplicación y eliminar los factores de interferencia: durante el uso del instrumento, existen muchos tipos de factores que pueden influir en él, y estos cambios son bastante complejos. Por lo tanto, resulta muy difícil controlar eficazmente estos factores e impedir que interfieran con las mediciones. Por ejemplo, en la medición de cantidades mínimas de oxígeno, no solo es necesario controlar estrictamente el material del sistema y su sellado, sino que también hay que resolver adecuadamente muchos otros factores relacionados con la limpieza del sistema. De lo contrario, el análisis del contenido de oxígeno no arrojará resultados precisos. Y para determinar el contenido de agua en trazas en los gases, además de tener en cuenta todos los factores mencionados anteriormente, también es necesario considerar el equilibrio de adsorción del agua presente en el gas dentro de las tuberías. Para abordar adecuadamente este problema, es preciso realizar pruebas repetidas, conocer sus variaciones y patrones, y dominar las técnicas necesarias para obtener resultados precisos. Por supuesto, al utilizar un cromatógrafo de fase gaseosa para determinar el contenido de impurezas en niveles de ppm o ppb en gases de alta pureza, los factores que deben tenerse en cuenta y controlarse se vuelven aún más complejos. 3. Los factores que influyen en el análisis de los componentes de los gases en cantidades pequeñas son más complejos: los cambios microscópicos que ocurren en los componentes gaseosos mientras fluyen a través de tuberías y equipos son complejos y variables. Mientras que en el análisis de los componentes de gases en cantidades constantes se pueden ignorar muchos factores que influyen en los resultados, en el análisis de los componentes de gases en cantidades mínimas no solo no se pueden ignorar, sino que además es necesario tomarlos en serio. En este caso, estos factores se convierten en las principales causas de errores en los resultados del análisis de gases en pequeñas cantidades. Es necesario eliminar y resolver cada uno de ellos para que los instrumentos de análisis de gases en pequeñas cantidades puedan funcionar correctamente. Estos factores influyentes incluyen principalmente: ① la mezcla repetida del gas dentro de las tuberías de muestreo; ② la interacción fisicoquímica entre las paredes de las tuberías y los componentes del gas; ③ el material de las tuberías; ④ la forma en que se conectan las tuberías; ⑤ el grado de limpieza de las tuberías. 4. La verificación de los instrumentos y métodos es una de las claves para obtener datos precisos: el instrumento, como herramienta de medición, en condiciones normales de funcionamiento, proporciona en su mayoría valores relativos. El instrumento en sí no puede indicar si los datos obtenidos son precisos ni cuál es el grado de precisión de esos datos. Tampoco puede confirmar tal cosa. Se debe recurrir al trabajo de las tecnologías periféricas para llevarlo a cabo; se trata del proceso de verificación de los datos analizados. (1) Verificación de la relación lineal del instrumento. En primer lugar, para garantizar el funcionamiento adecuado del instrumento, este, al ser un instrumento de medición, debe someterse anualmente a pruebas por parte de los organismos de metrología autorizados, de acuerdo con las normas establecidas, para poder ser utilizado. Al mismo tiempo, cada año es necesario utilizar una serie de gases estándar para verificar si la relación lineal del instrumento se mantiene en un estado normal en todo su rango lineal. De lo contrario, confiar ciegamente en el buen estado de los instrumentos de análisis (incluso si son de importación) seguramente llevará a que datos erróneos causen errores en la gestión y control de la calidad de la producción. (2) Análisis de errores. En el proceso de uso de los instrumentos de análisis, es necesario realizar un análisis de errores para cada uno de los resultados obtenidos, con el fin de determinar la veracidad, fiabilidad y credibilidad de esos datos. Un analista calificado no hará, ni debería hacer, que los resultados de cada análisis se presenten o se hagan públicos de forma indiscriminada. Por lo general, solo después de obtener los resultados de la medición, y tras realizar un análisis de errores, se considera que ese dato (o conjunto de datos) representa un resultado correcto para ser presentado o publicado, siempre y cuando la suma de los errores en los datos analizados sea menor que el error permitido. De lo contrario, los datos inexactos pueden acarrear graves consecuencias negativas para los responsables de la producción. (3) Calibración de los instrumentos comúnmente utilizados en el análisis cuantitativo. El analizador de gases, como instrumento de análisis cuantitativo, debe ser calibrado (o ajustado) con gas estándar antes de realizar un análisis cuantitativo. Los gases estándar se adquieren generalmente en departamentos de metrología o fábricas autorizadas; en casos especiales, también es posible fabricarlos uno mismo (pero se requiere contar con la cualificación y capacidad para ello, además de los equipos correspondientes). El plazo de validez del gas estándar es de un año. Al utilizar gas estándar para calibrar los instrumentos de análisis, también es necesario comprender a fondo los procedimientos adecuados y las normas de uso. Si se compran y utilizan gases estándar que no cumplen con los requisitos, esto puede causar desviaciones significativas en los datos de análisis. Si no se conocen bien los requisitos para el uso de gases estándar, también se podrán obtener resultados de datos imprecisos, lo que causará problemas en la producción de aire separado. 5. Los ingenieros analistas deben mejorar y perfeccionar constantemente las técnicas de análisis y detección: un ingeniero analista competente debe seguir aprendiendo e investigando sobre las nuevas tecnologías relacionadas con los instrumentos de análisis, así como sobre los nuevos métodos de análisis por instrumentos, y aplicarlos de inmediato en su trabajo, con el fin de lograr una mejora continua en estas técnicas. Un ingeniero analítico no solo debe ser capaz de utilizar al máximo los equipos existentes, sino que también debe, basándose en un conocimiento profundo de los principios, la estructura y el rendimiento de los instrumentos actualmente en uso, incorporar constantemente las tecnologías analíticas avanzadas, tanto nacionales como extranjeras. De esta manera, se pueden lograr innovaciones tecnológicas que permitan mejorar aún más el nivel de precisión de los instrumentos existentes, en lugar de conformarse con operaciones simples. En resumen, el análisis de gases en trazas es una técnica especializada y también una tarea de carácter investigativo; determina la eficacia y el nivel de los instrumentos utilizados para el análisis de gases. La tecnología de análisis de gases en trazas es también una ciencia empírica; es necesario realizar numerosos experimentos para poder descubrir las regularidades que rigen este campo, así como para dominarla adecuadamente y resolver con éxito los diversos problemas relacionados con el análisis de gases en trazas. También se trata de la síntesis de la experiencia de la primera generación de especialistas en separación de gases en nuestro país, durante los años 60 y 70 del siglo XX, cuando se comenzó a desarrollar gases de alta pureza. La conclusión a la que han llegado tras décadas de análisis de gases debe ser tomada en consideración por las generaciones futuras. Esperamos que los especialistas en tecnología de análisis de gases puedan lograr un desarrollo aún más rápido y significativo en el contexto del rápido avance de la industria de separación del aire.