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MATRIXTM-F型
在线傅立叶变换近红外光谱仪

仪器介绍:
R&D100金奖产品,在仪器设计和性能各个方面都有非常出色的表现。做为新一代工业在线级傅立叶变换近红外光谱分析仪,该仪器采用了多项先进技术,满足各种工业现场要求:
1、
采用三维立体角镜的RockSolidTM 永久准直干涉仪,Bruker的专利技术,光能利用率比45O角干涉仪提高41%;
2、
DigiTECT技术,数字化检测器,Bruker的专利技术,提高了仪器的灵敏度;
3、
可选择多种光纤探头满足各种工业环境检测需要;
4、
强大的远程数据交换系统,可选择OPC、Modbus、Profibus、RS485、RS232、4-20mA等数据交换系统与工业控制系统或其它外围计算机进行数据交换。
5、
实时诊断功能使计算机随时诊断仪器的状态,并自动显示仪器的各种故障。
主要特点:
1、
数字化设计:光谱仪主机内置服务器,通过Ethernet网卡与计算机连接,光谱仪主机也可以作为网络终端进行网络控制。
2、
超强稳定性:满足车载、工业现场和在线质量控制。
3、
工业级硬件设计标准:简易紧凑的设计,优异的密封性能,能适应各种恶劣的工业环境。
4、
多光路扩展:每台仪器可同时连接6个光路通道,用户可根据需要在每个通道上连接八通道光线扩展模块,光纤接口数量最多可达48个!
5、
操作简单:中文操作软件在中文Windows XP操作系统下运行,图形化界面,简单易用。
6、
模型传递:高分辨率,优异的灵敏度和波长准确度,轻松实现模型传递。
技术参数
1、
光谱范围:12,800 – 4,000 cm-1 (780nm – 2,500nm)
2、
分辨率:2cm-1 (0.3nm 在1,250nm处)
3、
波数准确度:优于0.05 cm-1
4、
波数精度:优于0.1 cm-1
5、
透光率精度:优于0.1%T
应用实例
MATRIX-F在我国成功应用于石油炼制厂、精细化工企业,全国总共安装了7套,应用于在线分析质量控制,现以石油炼制厂为例介绍应用情况。
在石油炼制厂现主要分析过道中汽油产品的研究法辛烷值、马达法辛烷值、烯烃含量、芳烃含量、10%馏程、50%馏程、90%馏程、蒸汽压关键质量指标,光谱仪主机安装在输油管线排架下方的防爆室内,防爆室内安装防爆空调、防爆电源箱,光谱仪主机采用正压防爆保护措施,由通入防爆室内的工业仪表风为光谱仪主机实施正压防爆,近红外光纤和探头通过法兰密封连接到输油管道中,近红外探头插入管道中进行光谱采集,光谱仪器主机通过通讯光缆与主控室的控制计算机连接实现分析控制,主控的控制计算机将近红外分析结果通过RS485通讯接口将数据传送到工厂的DCS控制系统,再由DCS控制炼油装置。
该系统从2004年开始运行,每年为企业节省的成本和增加的效益近千万人民币,不仅减少了企业的运行成本,而且提高了产品的质量,经济效益非常显著。
近红外应用于汽油炼制厂的关键技术是能够准确反映工艺过程的真实情况,这就对近红外模型预测准确度和可靠性有非常高的要求,现将该系统分析汽油8个主要质量指标近红外模型验证的结果列表如下:
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研究法辛烷值
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马达法辛烷值
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烯烃含量
%
|
芳烃含量
%
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10%馏程
oC
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50%馏程
oC
|
90%馏程
oC
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蒸汽压
KPa
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范围
|
88.5-94.6
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78.9-82.9
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23.3-56.8
|
13.1-34.0
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43.2-60.0
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71.9-112.8
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149.4-170.0
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53.0-82.2
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均方差
|
0.173
|
0.187
|
0.897
|
0.838
|
0.923
|
1.11
|
0.906
|
1.41
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决定系数
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99.08
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97.28
|
98.90
|
97.87
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96.31
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98.98
|
94.83
|
93.18
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仅将研究法辛烷值和烯烃含量验证的相关图表示如下:
 
研究法辛烷值验证的相关图
烯烃含量验证的相关图
以上验证结果表明,预测误差都在国家标准允许范围之内,预测值与国标方法测定值具有很高的相关性。
许多工业应用中现场防爆保护是非常关键的,特别是石油炼制企业的工业现场,这就要求安装在现场的仪器必须具有相应的防爆等级,工业现场距离非防爆区的距离非常远,如果近红外光谱仪安装地点离测试点的距离超过100米以上,近红外仪器光纤的传导性能几乎丧失,无法实现远距离遥测,将防爆近红外光谱仪安装在工业现场不仅可以节省近红外仪器的光纤成本,而且分析结果的准确度也会大大提高,因为通讯光缆的价格非常便宜,短的近红外仪器光纤的信号衰减比较弱,得到光谱的质量非常高,结果稳定、可靠。
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