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浅述全自动比表面积及孔分析仪的应用

浅述全自动比表面积及孔分析仪的应用
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勃式比表面积测定仪安全技术操作规程示范文本

勃式比表面积测定仪安全技术操作规程示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

勃式比表面积测定仪安全技术操作规程 示范文本 使用指引:此操作规程资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 一、操作步骤 1.把装有试料层的透气圆筒连接到压力计上。 2.打开微型电磁泵慢慢从压力计一臂中抽出空气,直到 压力计内液面上升到扩大部下端时关闭阀门。当压力计内 液体的凹月面下降到第一个刻度时开始计时,当液体的凹 月面下降到第二条刻度线时停止计时,记录液面从第一条 刻度线到第二条刻度线所需的时间。以秒记录,并记下试 验时的温度(℃)。 3.计算被测试样比表面积值。 二、注意事项 1.透气圆筒与压力计要保证紧密连接不致漏气,并不振

动所制备的试料层。 2.透气圆筒连接到压力计时要轻轻按住U形管,防止U形管折断。 3.压力计一臂中抽出空气时压力计内液体不得超出扩大部下端,防止液体进入电磁泵。 请在此位置输入品牌名/标语/slogan Please Enter The Brand Name / Slogan / Slogan In This Position, Such As Foonsion

比表面积分析仪使用方法及测试步骤

Rise系列全自动静态容量法氮吸附 比表面积及孔隙度分析仪使用方法及操作步骤 样品准备阶段:样品管烘干,样品管称重,添加样品,新样品管应在样品管称重前测试自由体积。 样品测试阶段:将准备好的样品管安装到样品测试端口,将杜瓦平稳放置到自动升降架,输入样品信息,样品管信息,选择测试方法比表面积或全过程,开始测试。自由体积测试:对新样品管首先烘干样品管,将其固定到样品测试端口,将杜瓦平稳放置到自动升降架,输入样品管编号,开始测试,测试完成后保存样品管信息。 5.1 样品测试 5.1.1样品准备 1.将真空泵与脱气站连接好,选择样品管,确认样品管编号。如果样品是超细粉 状物,须将样品进行压片处理。 2.将样品管固定到脱气口(如果真空泵未打开请打开真空泵) 3.将加热包固定到加热端口 4.设置加热时间和加热温度,开始加热脱气 5.脱气时间到,看到提示或听到提示声音停止加热和抽真空。 6.样品管冷却5分钟后取下。 7.用分析天平称量样品管重量(g1),并记录。 8.为已称好的样品管中加入适量样品,比表面积较大的样品一般在0.2~0.5克,比表面积较小的样品一般在1-10克。比表面积特别大的样品适当减少样品重量 9.将样品管固定到脱气口 10. 将加热包固定到加热端口 11. 设置加热温度,和加热脱气时间,开始加热脱气 12.脱气时间到,看到提示或听到提示声音,停止加热和脱气。 13.样品管冷却5分钟后取下 14.用分析天平称量样品管重量(g2),并记录。 15.(g2-g1)计算样品重量(g),并记录。 * 已使用过的样品管可不做1~7步。 5.1.2 杜瓦瓶准备 将液氮加入杜瓦瓶到指定液位,静置半小时以后待用。 5.1.3 样品管固定到测试端口 5.1.4 输入样品信息 输入样品名称,材料(微孔分析使用),比重,质量。 5.1.5输入样品管信息 空管,选择管号,点击测试后自动测试冷体积和修正系数,然后保存。 5.1.6 输入样品测试数据文件 文件名称可以直接输入,或点击选择 不输入文件名,开始测试后系统自动生成文件名。 5.1.7 开始测试

AntarisII傅立叶变换近红外分析仪-ThermoFisherScientific

Antaris II傅立叶变换近红外分析仪 Antaris II是ThermoFisher分子光谱部(Nicolet)推出的最新一代专业傅立叶变换近红外光谱系统,该仪器为制药、高分子、化工化学、烟草、农业食品等领域的样品分析提供了全新、可靠、快速方便的分析工具。 1.新的设计理念和标准 y结构化的模块设计,即一台仪器上可同时集成积分球漫反射、透射、光纤探头、漫透射检测模块,各检测模块采用各自独立的高灵敏度InGaAs检测器; y建立在高可靠性和稳固性基础上的高性能 y强调高重现性,包括系统自身重现性和系统间重现性(模型数据资源共享) y高适应能力,可用于实验室,也可用于工厂车间,灵活的发挥NIR技术的优势 2.优越性 y建立在Nicolet成熟和先进的傅立叶红外制造工艺和严格的认证标准基础上 y采用Nicolet专利的电磁式动态准直干涉仪技术 y精密对针定位的光学部件封装技术,免调整的永久准直 y波长准确性、重现性、系统间重现性等方面具备目前最高性能指标 y Antaris是第一个采用结构化模块设计技术的近红外仪器, Antaris II还具备同时检测药片/凝胶等样品的透射光谱和漫反射光谱的能力 y所有检测模块,包括光纤探头均能自动采集背景 y在仪器维护方面为用户考虑得更为周全,其光源只需用户自己从外部更换,且更换

后无需任何光路调整 y全新工业标准的RESULT操作系统软 件,其管理模式、拓展能力、操作方 便性、规范性均非常规实验室软件能 比 y独立的光谱化学计量学软件TQ Analyst,将复杂的数据处理和分析程 序化,将强大灵活的数据处理技术融 于直观友好的图形化界面和随处可见 的自动优化及帮助信息中 y Antaris II采用的是开放式的数据格 式,能够将各家公司的光谱数据直接 转移到其软件中 3.硬件技术 ①.干涉仪: y采用尼高力最先进的高光通量自动调整和高速动态准直(每秒13万次)技术的DSP 电磁式干涉仪,具有超高检测稳定性、可靠性和精度,是目前作为傅立叶近红外仪 器心脏部件最先进的技术; y采用CaF2分束器,在近红外光谱图的一、二、三倍倍频和合频区域(光谱范围12000-3800cm-1或833-2631nm)具有更高的能量分布。 ②.光学台: y所有光学镜面采用专利的STONEHENCE合金模块化镜面设计,光学镜面在整体合金座上用金刚石精密抛光形成,光路传输效率更高; y所有光学器件精密对针定位,完全不需要任何光路调整,具有极高的重复性、热稳定性和可靠性; y严格的系统间元器件公差限制和工艺精 度要求,是卓越模型转移精度的保证。 ③.检测器:所有采样模块均有自己独立的高 灵敏度InGaAs检测器。 ④.电子控制技术: y仪器与电脑间高速USB接口,更方便可 靠; y可通过OPC或PLC技术与实验室信息管 理系统如LIMS或工业控制系统如DCS 进行数据交换。

简易频谱分析仪

简易频谱分析仪[ 2005年电子大赛二等奖] 摘要:本设计以凌阳16位单片机SPCE061A为核心控制器件,配合Xilinx Virtex-II FPGA及Xilinx公司提供的硬件DSP高级设计工具System Generator,制作完成本数字式外差频谱分析仪。前端利用高性能A/D对被测信号进行采集,利用FPGA高速、并行的处理特点,在FPGA内部完成数字混频,数字滤波等DSP 算法。 SPCE061A单片机是整个设计的核心控制器件,根据从键盘接受的数据控制整个系统的工作流程,包括控制FPGA工作以及控制双路D/A在模拟示波器屏幕上描绘频谱图。人机接口使用128×64液晶和4×4键盘。本系统运行稳定,功能齐全,人机界面友好。 关键字:SPCE061A 简易频谱分析仪 一、方案论证 频谱分析仪是在频域上观察电信号特征,并在显示仪器上显示当前信号频谱图的仪器。从实现方式上可分为模拟式与数字式两类方案,下面对两种方案进行比较: 方案一:模拟式频谱分析仪 模拟方式的频谱仪以模拟滤波器为基础,通常有并行滤波法、顺序滤波法,可调滤波法、扫描外差法等实现方法,现在广泛应用的模拟频谱分析仪设计方案多为扫描外差法,此方案原理框图如图1.1:

图 1.1 模拟外差式频谱仪原理框图 图中的扫频振荡器是仪器内部的振荡源,当扫频振荡器的频率在一定范围内扫动时,输入信号中的各个频率分量在混频器中产生差频信号 (),依次落入窄带滤波器的通带内(这个通带是固定的),获得中频增益,经检波后加到Y放大器,使亮点在屏幕上的垂直偏移正比于该频率分量的幅值。由于扫描电压在调制振荡器的同时,又驱动X放大器,从而可以在屏幕上显示出被测信号的线状频谱图。这是目前常用模拟外差式频谱仪的基本原理。模拟外差式频谱仪具有高带宽和高频率分辨率等优点,但是模拟器件调试复杂,短期实现有难度,尤其是在对频谱信息的存储和分析上,逊色于新兴的数字化频谱仪方案。 方案二:数字式频谱分析仪 数字式频谱仪通常使用高速A/D采集当前信号,然后送入处理器处理,最后将得到的各频率分量幅度值数据送入显示器显示,其组成框图如图1.2: 图 1.2 数字式频谱仪组成框图

频谱分析仪的原理及应用

频谱分析仪的原理及应用 (远程互动方式) 一、实验目的: 1、熟悉远程电子实验系统客户端程序的操作,了解如何控制远地服务器主机,操作与其连接的电子综合实验板和PCI-1200数据采集卡,具体可参照实验操作说明。 2、了解FFT 快速傅立叶变换理论及数字式频谱分析仪的工作原理,同时了解信号波形的数字合成方法以及程控信号源的工作原理。 3、在客户端程序上进行远程实验操作,由程控信号源分别产生正弦波、方波、三角波等几种典型电压波形,并由数字频谱分析仪对这几种典型电压波形进行频谱分析,并对测量结果做记录。 二、实验原理: 1、理论概要 数字式频谱分析仪是通过A/D 采样器件,将模拟信号转换为数字信号,传给微处理器系统或计算机来处理和显示,与模拟仪器相比,数据的量化更精确,而且很容易实现存储、传输、控制等智能化的功能。电压测量的分辨率取决于A/D 采样器件的位数,例如12位A/D 采样的分辨率是1/4096。在对交流信号的测量中,根据奈奎斯特采样定理,采样速率必须是信号频率的两倍以上,采样频率越高,时间轴上的信号分辨力就越高,所获得的信号就越接近原始信号,在频谱上展现的频带就越宽。 本实验系统基于虚拟仪器构建,数字频谱分析仪是通过PCI-1200数据采集卡来实现的。通过虚拟仪器软件提供的网络通信功能,实现客户端与服务器之间的远程通信。由客户端程序发出操作请求,由服务器接受并按照要求控制硬件实验系统,然后将采集到的实验数据发给客户端,由客户端程序进行处理。 频谱分析仪是在频域进行信号分析测量的仪器之一,它采用滤波或傅立叶变换的方法,分析信号中所含各个频率份量的幅值、功率、能量和相位关系。频谱仪按工作原理,大致可分为滤波法和计算法两大类,本实验所用的数字频谱分析仪采用的是计算法。 计算法频谱分析仪的构成如图1所示: 图1 计算法频谱分析仪构成方框图 数据采集部分由数据采集部分由抗混低通滤波(LP )、采样保持(S/H )和模数转换(A/D )几个部分组成。 数字信号处理(DSP )部分的核心是FFT 运算。 有限离散序列Xn 和它的频谱X m 之间的傅立叶变换可表示如下: N-1 nm X m = ∑ Xn ·W N n=0 -j2π/N 式中W N = C n,m = 0,1,……,N-1 1 N-1 -nm Xn = - ∑ X m ·W N N m=0 X m 有N 个复数值,由它可获得振幅和相位谱∣X m ∣,φm 。由于时间信号Xn 总是实函数,X m 的N 个值的前后半部分共轭对称。 由于数据采集进行的是有限时间内的信号采集,而不是无限时间信号,在进行FFT 变

近红外光谱仪厂家

【导语】近几年,随着化学计量学、光纤和计算机技术的发展,在线近红外光谱分析技术正以惊人的速度应用于包括农牧、食品、化工、石化、制药、烟草等在内的许多领域,为科研、教学以及生产过程控制提供了一个十分广阔的使用空间。那么今天我们一起走入下文了解一下关于近红外光谱仪。 【近红外光谱仪注意事项】 由于近红外光在常规光纤中有良好的传输特性,且其近红外光谱仪较简单、分析速度快、非破坏性和样品制备量小、几乎适合各类样品(液体、粘稠体、涂层、粉末和固体)分析、多组分多通道同时测定等特点,近红外光谱仪成为在线分析仪表中的一枝奇葩。近红外光谱仪的一个重要特点就是技术本身的成套性,即必须同时具备三个条件: (1)各项性能长期稳定的近红外光谱仪,是保证数据具有良好再现性的基本要求; (2)功能齐全的化学计量学软件,是建立模型和分析的必要工具; (3)准确并适用范围足够宽的模型。 这三个条件的有机结合起来,才能为用户真正发挥作用。因此,在购买仪器时必须对仪器提供的模型使用性有足够的认识,特别避免个别商家为推销仪器所做的过度宣传的不良诱导,为此付出代价的厂家有之,因此,一定要对厂家提供模型与技术支持情况有详细了解。 【近红外光谱仪厂家】

山东润通科技有限公司是一家致力于环境在线监测系统、数据采集传输系统、大数据云智慧平台的研发、生产、销售及技术服务为一体的高新技术企业、双软认证企业。 公司拥有多项自主知识产权与完善的体系认证,主要产品有RAIN-VI系列VOCs在线监测系统、水质在线监测系统,R-I7000系列数据采集传输系统,润通云智慧平台。 润通人本着“更用心更专业”的服务理念,为客户提供满意的产品和服务,为员工创造良好的工作和生活环境,为社会做出贡献。为改善人类环境而努力奋斗。山东润通科技有限公司是一家致力于环境在线监测系统、数据采集传输系统、大数据云智慧平台的研发、生产、销售及技术服务为一体的高新技术企业、双软认证企业。 公司拥有多项自主知识产权与完善的体系认证,主要产品有RAIN-VI系列VOCs在线监测系统、水质在线监测系统,R-I7000系列数据采集传输系统,润通云智慧平台。 润通人本着“更用心更专业”的服务理念,为客户提供满意的产品和服务,为员工创造良好的工作和生活环境,为社会做出贡献。为改善人类环境而努力奋斗。

FBT-9型水泥比表面积自动测定仪操作方法

FBT—9型水泥比表面积自动测定仪 操作规程 一.检测前的准备工作 1.被测试样烘干备用; 2.预先测定好被测试样的密度; 3.AC220V、50Hz+10%的电源; 4.1%天平一台; 5.少许黄油; 6.将仪器放平稳,接通电源,打开仪器左侧的电源开关。此时仪器显示1区显示“Err1”,表示压力计内的水平位未达到最底刻度线。用滴定管从压力计左侧一滴一滴的滴入请水,滴水的过程中仔细观察显示屏,如显示平屏出现S值、K值、温度值,请停止滴水。此时仪器处于待机状态;如超过最低刻度线,请倒出水,然后按上述的操作使仪器处于待机状态,再进行测量。 二.仪器常数K值的标定 1.需要的已知的参数 1)标准试样的比表面积; 2)标准试样的密度; 3)容捅的标称体积。 2.试样的制备 1)标准试样需在110+5℃下烘干3小时以上。在干燥中冷却至室温。 2)按公式W S=ρS×V×(1—εS)计算试样量。其中ρS—标准试样的密度;V—容桶的标称体积;εS—标准试样的空隙率。(注:本仪器标准试样及初测试样的空隙率均为0.5) 3)例:标准试样密度3.16;容桶体积1.980;空隙率0.5。 W S=ρS×V×(1—εS)=3.16×1.980×(1—0.5) =3.1284(g) 请称重已烘干并冷却的标准试样3.1284g. 3.将容捅放在金属支架上,放入穿孔板,用推杆将穿孔板放平,再放入一片滤纸,用推杆按到底部平整即可。通过漏斗将标准试样装入容桶(切忌不要振动容桶),用手轻摆容桶将标准试样表面基本摆平。再放入一片滤纸,用捣器轻轻边旋边将滤纸推入容桶至捣器与容桶完全闭合。从支架上取下容桶,在容桶锥部的下部均匀涂上少许黄油。将容桶边旋边放入玻璃压力计的锥口部分,观察容桶外壁与压力计内壁间应有均匀的黄油密封层即可。 4.仪器的K值的标定,请参照操作说明中的K值的测量。 压力计保险管的更换 1.压力计的更换;把固定压力计的4个螺丝卸下,卸下已损坏的压力计上的胶管。把新的压力计用于螺丝固定的部位用医用胶布包好(包扎的圈数可按照换下的压力计的圈数),插上胶官,然后把压力计放到固定夹子上,调整好高度(压力计右端的3条刻度线分别与光电开关的1、2、3平齐或稍下方)再用螺丝固定。更换好压力计后,请参照使用说明书检查漏气。 2.保险管的更换 保险管在仪器的左侧电源插座内,先拔掉电源线,用小一字起子把插座内T形方块撬出,取下已损坏的保险管,然后换上新的规格5×20/1A的保险管,再把T形管推入座内。 3.电磁阀和抽气泵损坏请直接与厂家联系购买。

比表面积仪操作细则

水泥比表面积测定操作比赛实施细则 一、水泥比表面积测定要求: 1、参赛人员在规定时间内,对规定试样(水泥)采用勃氏法进行水泥比表面积测定,确定该样品的比表面积(30min内完成,并出具正式的试验报告); 2、水泥比表面积测定必须按照JTG E30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》的试验步骤及本细则有关要求进行试验; 二、水泥比表面积测定步骤: 1、漏气检查: 用橡胶塞塞紧压力计容桶接口,设定必要参数然后起动仪器,仪器自动停止后,仔细观察液面是否有降落,无降落为正常。 2、试料层体积测定: 1)将两片滤纸沿圆筒壁放入透气圆筒内,用一个直径略比透气圆筒小的细长棒往下按,直到滤纸平整放在金属的穿孔板上。 2)装满水银,用一小块薄玻璃板轻压水银表面,使水银面与圆筒口平齐,保证在玻璃板和水银表面之间没有气泡或空洞存在。 3)从圆筒中倒出水银,称量P1,精确到0.05g。重复几次测定,到数值基本不变为止。 4)从圆筒中取出一片滤纸,试用约3.3g的水泥。 5)轻敲圆筒的边,使水泥层表面平坦。 6)再放入一片滤纸,用捣器均匀捣实试料直至捣器的支持环紧紧接触圆筒顶边并旋转两周。(应制备坚实的水泥层,如水泥太松或不能压到要求体积时,应调整水泥的质量。)

7)慢慢取出捣器,再在圆筒上部空间注入水银。 8)同上方法除去气泡、压平、倒出水银称量P2。 9)测量室温。 10)圆筒内试料层体积V=10-6×(P1-P2)/ρ水银,精确到5×10-9m3。 11)进行两次平行测定,两次数值相差不超过5×10-9m3,则取两者的平均值,精确至10-10m3。 3、确定试样量:W=试样密度ρ×圆筒内试料层体积V×(1-ε) 注:ε——空隙率,标准水泥采用0.500,P.Ⅰ、P.Ⅱ型水泥采用0.500;其它水泥采用0.530。 4、试料层制备: 1)将穿孔板放入透气圆筒的突缘上,用一根直径比圆筒略小的细棒把一片滤纸送到穿孔板上,边缘压紧。 2)称取确定的试样量,精确到0.001g,倒入圆筒。 3)轻敲圆筒的边,使水泥层表面平坦。 4)再放入一片滤纸,用捣器均匀捣实试料直至捣器的支持环紧紧接触圆筒顶边并旋转两周,慢慢取出捣器。 5、参数标定(K值标定): 1)将仪器放平稳,接通电源,打开仪器左侧的电源开关。此时仪器左侧的四位数码管显示Errl,表示玻璃压力计内的水位未达最低刻度线。 2)用滴管从压力计左侧一滴滴的滴入清水。滴水过程中应仔细观察仪器左侧显示屏,至显示good时立即停止加水。此时左侧数码管显示仪器常数K的值;右侧三位数码管显示当前环境温度。至此仪器处于待机状态,可以进行操作。3)将装有试样的容桶锥部的下部均匀涂上少量黄油(或凡士林),将容桶边旋

在线近红外光谱分析仪的研制及应用

第30卷 第3期2009年3月 仪器仪表学报 Chinese Journal of Scientific I nstru ment Vol 130No 13Mar .2009  收稿日期:2008202 Received Date:2008202  3基金项目:国家自然科学基金(50574035)、浙江省重大应用电子技术和新型电子元器件专项(2007C11091)、浙江省自然科学基金人才基金 (R104315)资助项目 在线近红外光谱分析仪的研制及应用 3 叶华俊 1,2 ,刘立鹏2,夏阿林1,张学峰2,王健 1 (1 杭州电子科技大学电子信息学院 杭州 310018; 2 聚光科技(杭州)有限公司 杭州 310052) 摘 要:针对过程分析应用领域,研制了一种在线近红外光谱分析仪。详细描述了该仪器系统的主要组成结构,展现各模块 功能特点。对该仪器进行性能测试,结果显示该分析仪性能稳定,超过了USP1119(美国国家药典)规定的指标要求。实验室中的汽油样本建模实验和现场的重烷基苯与白糖应用结果表明,该仪器具有响应速度快、建模能力强、预测精度高、可同时预测多种组分、使用维护方便、维护成本低和可靠性高等优点,能够适应各种复杂的应用环境。关键词:近红外;光谱分析;在线 中图分类号:TG115.3 文献标识码:A 国家标准学科分类代码:460.40 D evelop m en t and appli ca ti on of on 2li n e near i n frared spectroscopy ana lyzer Ye Huajun 1,2 ,L iu L i peng 2,Xia A lin 1,Zhang Xuefeng 2,W ang J ian 1 (1E lectronic Infor m ation College ,Hangzhou D ianzi U niversity,Hangzhou 310018,China; 2Focused Photonics (Hangzhou ),Inc .,Hangzhou 310052,China ) Abstract:An on 2line near infrared s pectr oscopy analyzer was devel oped f or p r ocess analysis app licati ons .The fea 2tures and configurati on of the analyzer are described in detail .The perf or mance tests reveal that the analyzer perf or m s well and meets the require ments of USP1119.Further more,the analyzer has been successfully app lied t o laborat ory and field .App licati on results de monstrate that the analyzer has the merits of fast ti m e res ponse,excellent modeling capability,high accuracy and l ow maintenance cost,and can deal with comp lex industrial envir onment .Key words:near infrared;s pectr oscopy analysis;on 2line 1 引 言 近红外光谱区域按AST M 定义是指波长在780~2526n m 之间电磁波。这一区域兼备了可见光区信号容易获取与红外光区光谱分析信息量丰富两方面的优点。由于近红外区的倍频与合频吸收强度弱,光谱谱带宽而复杂,重叠严重,在早期限制了近红外光谱技术的应用。光电与计算机技术的不断发展,特别是化学计量学在分析领域的广泛应用,大大 推动了近红外分析技术的发展[1] 。 近红外光谱分析技术被誉为“多快好省的绿色 分析技术”,是最符合目前工业生产需求的一种分析技术,在发达国家被广泛应用于大型工业生产过程的在线分析。在线近红外光谱分析技术主要具有以下优势:1)仪器简单,分析速度快;2)无浪费、无污染,容易实现无损和在线检测;3)适应性广,几乎适合各类样品(液体、粘稠体、涂层、粉末和固体)分析;4)多组分多通道同时测定;5)可使用光纤,实现远程分析检测。基于以上优点,近红外光谱分析已成为现代过程分析中的主流技术之一。 经济的快速发展,必将导致生产模式由粗放型

史上最好的频谱分析仪基础知识(收藏必备)

频谱分析是观察和测量信号幅度和信号失真的一种快速方法,其显示结果可以直观反映出输入信号的傅立叶变换的幅度。信号频域分析的测量范围极其宽广,超过140dB,这使得频谱分析仪成为适合现代通信和微波领域的多用途仪器。频谱分析实质上是考察给定信号源,天线,或信号分配系统的幅度与频率的关系,这种分析能给出有关信号的重要信息,如稳定度,失真,幅度以及调制的类型和质量。利用这些信息,可以进行电路或系统的调试,以提高效率或验证在所需要的信息发射和不需要的信号发射方面是否符合不断涌现的各种规章条例。 现代频谱分析仪已经得到许多综合利用,从研究开发到生产制造,到现场维护。新型频谱分析仪已经改名叫信号分析仪,已经成为具有重要价值的实验室仪器,能够快速观察大的频谱宽度,然后迅速移近放大来观察信号细节已受到工程师的高度重视。在制造领域,测量速度结合通过计算机来存取数据的能力,可以快速,精确和重复地完成一些极其复杂的测量。 有两种技术方法可完成信号频域测量(统称为频谱分析)。 1.FFT分析仪用数值计算的方法处理一定时间周期的信号,可提供频率;幅度和相位信息。这种仪器同样能分析周期和非周期信号。FFT 的特点是速度快;精度高,但其分析频率带宽受ADC采样速率限制,适合分析窄带宽信号。 2.扫频式频谱分析仪可分析稳定和周期变化信号,可提供信号幅度和频率信息,适合于宽频带快速扫描测试。

图1 信号的频域分析技术 快速傅立叶变换频谱分析仪 快速傅立叶变换可用来确定时域信号的频谱。信号必须在时域中被数字化,然后执行FFT算法来求出频谱。一般FFT分析仪的结构是:输入信号首先通过一个可变衰减器,以提供不同的测量范围,然后信号经过低通滤波器,除去处于仪器频率范围之外的不希望的高频分量,再对波形进行取样即模拟到数字转换,转换为数字形式后,用微处理器(或其他数字电路如FPGA,DSP)接收取样波形,利用FFT计算波形的频谱,并将结果记录和显示在屏幕上。 FFT分析仪能够完成多通道滤波器式同样的功能,但无需使用许多带通滤波器,它使用数字信号处理来实现多个独立滤波器相当的功能。从概念上讲,FFT方法

频谱分析仪使用注意

正确使用频谱分析仪需注意的几点 首先,电源对于频谱分析仪来说是非常重要的,在给频谱分析仪加电之前,一定要确保电源接确,保证地线可靠接地。频谱仪配置的是三芯电源线,开机之前,必须将电源线插头插入标准的三相插座中,不要使用没有保护地的电源线,以防止可能造成的人身伤害。 其次,对信号进行精确测量前,开机后应预热三十分钟,当测试环境温度改变3—5度时,频谱仪应重新进行校准。 三,任何频谱仪在输入端口都有一个允许输入的最大安全功率,称为最大输入电平。如国产多功能频谱分析仪AV4032要求连续波输入信号的最大功率不能超过+30dBmW(1W),且不允许直流输入。若输入信号值超出了频谱仪所允许的最大输入电平值,则会造成仪器损坏;对于不允许直流输入的频谱仪,若输入信号中含有直流成份,则也会对频谱仪造成损伤。 一般频谱仪的最大输入电平值通常在前面板靠近输入连接口的地方标出。如果频谱仪不允许信号中含有直流电压,当测量带有直流分量的信号时,应外接一个恰当数值的电容器用于隔直流。 当对所测信号的性质不太了解时,可采用以下的办法来保证频谱分析仪的安全使用:如果有RF功率计,可以用它来先测一下信号电平,如果没有功率计,则在信号电缆与频谱仪的输入端之间应接上一个一定量值的外部衰减器,频谱仪应选择最大的射频衰减和可能的最大基准电平,并且使用最宽的频率扫宽(SPAN),保证可能偏出屏幕的信号可以清晰看见。我们也可以使用示波器、电压表等仪器来检查DC及AC信号电平。 频谱分析仪的工作原理 频谱分析仪架构犹如时域用途的示波器,外观如图1.2所示,面板上布建许多功能控制按键,作为系统功能之调整与控制,系统主要的功能是在频域里显示输入信号的频谱特性.频谱分

SSA3500型全自动比表面积分析仪

SSA--3500型全自动比表面积分析仪 (原理及其特点) 在科技化日新月异的今天,现代化的脚步越来越快。技术更新已经更大程度的影响了一个企业的存亡。计算机智能比表面积测试仪就是其中知识经济的代表。 在工业上,固体高度分散后的固体比表面积的测定和分析(微观结构性能),对于吸附,催化,色谱,冶金,陶瓷,建筑材料的生产和研究工作都有重要意义。本设备是在基于表面物理吸附的相关理论为基础,以Nelsen和Eggertsen提出的连续流动法为结构,从而测定出固体的比表面积。以氦气作为载气,氮气为吸附气体,二者按4:1的比例通入样品管,当样品管浸入液氮时,在低温作用下,混合气中的氮气被样品物理吸附,直至吸附饱和,在随后的样品管及样品在升温的过程中,样品吸附的氮气全部解析出来,此时混合气体中氮气的比例将发生变化。在此吸附和脱附过程中,高精度的热导检测器会完成相关的检测工作,再经过模数转换系统,把模拟电信号转换成数字信号,并通过微机处理系统进行基于布朗诺尔-埃米特-泰勒(BET)的多层吸附理论及其公式计算出固体的比表面积。 本产品(新型智能化表面测定仪)在实际中极大的提高了工作效率,过去用做手工操作的测量,绘制记录波峰,分析得出结果,现

在都可用计算机软件来实现。将工作中的误差减到了最低,计算更加的便捷准确,节省人力和时间,输出规范,便于操作。还在搜索查询等多种功能上完全展现了计算机的独到优势。 SSA系列产品是本公司在原有的此类比表面分析仪的基础上自行研制开发的一种高智能现代化仪器。它具有高精度,高性能,低价位,功能完善的数据处理工具。具备同类进口比表面积处理机的全部功能,并且能随着科学技术的发展功能会得到进一步地完善。仪器操作简单,使用方便,在分析结果结束以后,即可得到您所需的数据结果。 本产品已申请专利,专利号为02229474.0 SSA-3500的特点: 一、自动化: 新型SSA-3500是全自动化的。只需通过计算机操作, 吸附程序、脱附和表面积的显示,所有这些不需要操作者的干涉。 二、精确性:比表面积测试值是通过BET低温吸附原理为理论基础 来计算的,原有的老设备在气体脱附后是通过机械式仪表来实现测量及显示的,因此老式仪器的重复性误差达到了10%---20%,而SSA-3500系列的设备在气体脱附后是采用热导池和高精度传感器来测量转换信号的,并通过取得国家专利的内置工作站和操作软件来实现计算机的数据采集和微处理。由于整个测量、转化和计算的过程都采用了精度极高的软硬件,所以使重复性误差有了大幅度下降,基本保持在2%以下。

近红外光谱仪器比较

近红外光谱仪器比较  一 基本构成   近红外光谱仪的光学部分由:光源、分光系统、测样附件和检测器等部分构成。  (1)光源 近红外光谱仪器最常用的光源是卤钨灯,性能稳定,价格也相对较低。发光二 极管LED是一种新型光源,波长范围可以设定,线性度好,适于在线或便携式 仪器。  (2)测样附件:液体多使用透射式测量池,也可采用透射式光纤探头。  (3)检测器:可分为 单点检测器和阵列检测器 金陵石化汽油调和的是单点检测器。 在短波区域多采用Si检测器或CCD阵列检测器。  在长波区 多采用PbS 或 InGaAs 或其阵列检测器。InGaAs 检测器的响应速 度快,信噪比和灵敏度高,但响应范围相对较窄,价格也较贵。PbS 检测器的 响应范围较宽,价格约为InGaAs检测器的1/5,但其响应呈较高的非线性。为 了提高检测器的灵敏度,扩展响应范围,在使用时往往采用半导体或液氮制冷, 以保持较低的恒定温度。  二 光谱仪的类型   色散型光谱仪由于固有的缺点:扫描速度慢、分辨率低、信噪比低、重复性差。   检测器的作用:检测光通过样品后的能量。选用检测器要满足下面三点要求:  (1)具有较高的检测灵敏度(2)快的响应速度(3)较宽的测量范围   按单色器分类,市场上存在的NIR光谱仪可分为:滤光片型、光栅色散型、傅里叶变换型(FT)、声光可调滤光器型(AOTF)四类。   除采用 单色器 分光外,也有仪器采用多个不同波长的发光二极管作为光源,即 LED型近红外光谱仪。  1.滤光片型  滤光片型仪器采用干涉滤光片进行分光。光学滤光片是建立在光学薄膜干涉原理上的精密光学滤光器件,利用入射和反射之间相位差产生的干涉现象,得到带宽相当窄的单色光,其半波宽可在10nm以下,基本能达到单色器的分光质量。  优点:采样速度快、比较坚固、可制造现场分析的手提式仪器。  缺点:只能在单一或少数几个波长下测定,波长数目有限,若样品的基体发生变化,往往会引起较大的测量误差。  2.光栅扫描型  原理:光源发出的复色光束,经准直后通过入射狭缝,照射到单色器(光栅)上,将复色光色散为单色光,从单色器出射的不同波长单色光的出射角度不同,通过转动光栅按照波长顺序依次通过出射狭缝,与待测样品发生作用后,到达检测器被检测。  优点:结构不复杂、容易制造。与中红外相比,由于近红外光谱仪区可采用高能量的光源和高灵敏度的检测器,其信噪比较高。  缺点:仪器的分辨率较傅里叶变换型仪器稍差,波长的准确性也有所下降。因光栅转动,不利于仪器的稳定性。  光栅型的新进展:基于MEMS(微电子机械系统)开发出来的新型的近红外光谱仪 3.阵列检测器  固定光路阵列检测器型仪器是20世纪90年代发展起来的一种新型的仪器。  原理:此类仪器多采用后分光方式,即光源发出的光首先经过样品,再由光栅分光,光栅不需要转动,经过色散后的光聚焦在阵列检测器的焦面上同时被检测。

比表面积测定仪的原理

比表面积测定仪的原理 比表面:单位质量固体的总表面积。 孔径分布:固体表面孔体积对孔半径的平均变化率随孔半径的变化。 氮吸附法测定固体比表面和孔径分布是依据气体在固体表面的吸附规律。在恒定温度下,在平衡状态时,一定的气体压力,对应于固体表面一定的气体吸附量,改变压力可以改变吸附量。平衡吸附量随压力而变化的曲线称为吸附等温线,对吸附等温线的研究与测定不仅可以获取有关吸附剂和吸附质性质的信息,还可以计算固体的比表面和孔径分布。 一.比表面的计算与测定 1.Langmuir吸附等温方程――单层吸附 理论模型: 吸附剂(固体)表面是均匀的;吸附粒子间的相互作用可以忽略;吸附是单分子层。 吸附等温方程(Langmuir) ------ (1) 式中:v 气体吸附量 Vm 单层饱和吸附量 P 吸附质(气体)压力 b 常数 以对p作图,为一直线,根据斜率和截距可求出b和Vm,只要得到单分子层饱和吸附量Vm即可求出比表面积Sg 。用氮气作吸附质时,Sg由下式求得 ------ (2) 式中:Vm用ml表示,W 用g表示,得到是的比表面Sg为(㎡/g)。 2.BET吸附等温线方程――多层吸附理论 目前被公认为测量固体比表面的标准方法。 理论模型: 认为物理吸附是按多层方式进行,不等第一层吸满就可有第二层吸附,第二层上又可能产生第三层吸附,吸附平衡时,各层达到各层的吸附平衡。 BET吸附等温方程: -----(3) 式中:V 气体吸附量 Vm 单分子层饱和吸附量 P 吸附质压力 P0 吸附质饱和蒸气压 C 常数 将P/V(P0-P)对P/P0作图为一直线,且 1/(截距+斜率)=Vm ,代入(2)式,即求得比表面积。用BET法测定比表面,最常用的吸附质是氮气,吸附温度在其液化点(-195℃)附近。低温可以避免化学吸附。相对压力控制在0.05----0.35之间,低于0.05时,不易建立多

超外差频谱分析仪的原理及组成

显示器 扫描产生器 3.1 超外差式频谱分析仪的原理及组成 3.1.1 超外差频谱分析仪的原理结构图 图3-1所示,为超外差频谱分析仪的简单原理结构图。 图3-1 超外差频谱分析仪的简单原理结构图 由图3-1可知:超外差频谱分析仪一般由射频输入衰减器、低通滤波器或预选器、混频器、中频增益放大器、中频滤波器、本地振荡器、扫描产生器、检波器、视频滤波器和显示器组成。 超外差频谱分析仪的工作原理是:射频输入信号通过输入衰减器,经过低通滤波器或预选器到达混频器,输入信号同来自本地振荡器的本振信号混频,由于混频器是一个非线性器件,因此其输出信号不仅包含源信号频率(输入信号和本振信号),而且还包含输入信号和本 第3章 超外差式频谱分析仪的原理

振信号的和频与差频,如果混频器的输出信号在中频滤波器的带宽内,则频谱分析仪进一步处理此信号,即通过包络检波器、视频滤波器,最后在频谱分析仪显示器CRT 的垂直轴显示信号幅度,在水平轴显示信号的频率,从而达到测量信号的目的。 3.1.2 RF 输入衰减器 超外差频谱分析仪的第一部分就是RF 输入衰减器。可变输入衰减器的作用是保证混频器有一个合适的信号输入电平,以防止混频器过载、增益压缩和失真。由于衰减器是频谱分析仪的输入保护电路,因此基于参考电平,它的设置通常是自动的,但是也可以用手动的方式设置频谱分析仪的输入衰减大小,其设置步长是10dB 、5dB 、2dB ,甚至是1dB ,不同频谱分析仪其设置步长是不一样的。如Agilent 8560系列频谱分析仪的输入衰减的设置步长是10dB 。 图3-2是一个最大衰减为70dB ,步长为2dB 的输入衰减器电路的例子。电路中的电容器是用来避免频谱分析仪被直流信号烧毁,但可惜的是它不仅衰减了低频信号,而且使某些频谱分析仪最小可使用频率增加到100Hz ,而其他频谱分析仪增加到9kHz 。 图3-2 RF 输入衰减器电路 图3-3所示,当频谱分析仪RF 输入信号和本振信号加到混频器的输入时,可以调整RF 输入衰减器,使混频器的输入信号电平合适或最佳,这样就可以提高测量精度。 0到70dB 衰减,步长2dB 电容器

现代近红外光谱分析仪工作原理

现代近红外光谱分析仪工作原理 现代近红外光谱分析仪工作原理 2011年02月08日 20世纪90年代初,外国厂商开始在我国销售近红外光谱分析仪器产品,但在很长时间内,进展不大,其原因主要是:首先,近红外光谱分析要求光谱仪器、光谱数据处理软件(主要是化学计量学软件)和应用样品模型结合为一体,缺一不可。但被分析样品会由于样品产地的不同而不同,国内外的样品通常有差异,因此,进口仪器的应用模型一般不适合分析国内样品。如果自己建立模型,就需要操作人员了解和熟悉化学计量学知识和软件,而外商在中国的代理机构缺乏这方面的专业人才,不能有效地根据用户的需要组织培训,因此,用户对这项技术缺乏全面了解,影响到了它的推广使用。其次,进口仪器价格昂贵,售后技术服务费用也往往超出大多数用户的承受能力。 现代近红外光谱分析技工作原理 近红外光谱主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的。近红外光谱记录的是分子中单个化学键的基频振动的倍频和合频信息,它常常受含氢基团X-H(X-C、N、O)的倍频和合频的重叠主导,所以在近红外光谱范围内,测量的主要是含氢基团X-H振动的倍频和合频吸收。 由于倍频和合频跃迁几率低,而有机物质在NIR光谱区为倍频与合频吸收,所以消光系数弱,谱带重叠严重。因此从近红外光谱中提取有用信息属于弱信息和多元信息,需要充分利用现有的光机技术、电子技术和计算机技术进行处理。计算机技术主要包括光谱数据处理和数据关联技术。光谱数据处理是消除仪器因素(灯及测量方式等)环境因素(如温度等)和样品物态(如颜色、形态等)等对光谱的影响。常采用的方法有平滑、微分、基线漂移扣减、多元散射校正(MSC)和有限脉冲响应滤波(FIR)等也可以用小波变换来进行部分处理。数据关联技术主要是化学计量学方法。化学计量学的发展使多组分分析中多元信息处理理论和技术日益成熟,解决了近红外光谱区重叠的问题。通过关联技术可以实现近红外光谱的快速分析。在近红外光谱的应用中我们所关心的是被测样品的组成或各种物化性质,因此,如何提取这些有用信息是近红外光谱分析的技术核心。现在的许多研究与应用表明,

频谱分析仪的工作原理

频谱分析仪的工作原理 频谱分析仪对于信号分析来说是不可少的。它是利用频率域对信号进行分析、研究,同时也应用于诸多领域,如通讯发射机以及干扰信号的测量,频谱的监测,器件的特性分析等等,各行各业、各个部门对频谱分析仪应用的侧重点也不尽相同。下面结合我台DSNG卫星移动站的工作特点,就电视信号传输过程中利用频谱分析仪捕捉卫星信标,监控地面站工作状态等方面,简要介绍一下频谱分析仪的工作原理。 科学发展到今天,我们可以用许多方法测量一个信号,不管它是什么信号。通常所用的最基本的仪器是示波器,观察信号的波形、频率、幅度等。但信号的变化非常复杂,许多信息是用示波器检测不出来的,如果我们要恢复一个非正弦波信号F,从理论上来说,它是由频率F1、电压V1与频率为F2、电压为V2信号的矢量迭加(见图1)。从分析手段来说,示波器横轴表示时间,纵轴为电压幅度,曲线是表示随时间变化的电压幅度。这是时域的测量方法,如果要观察其频率的组成,要用频域法,其横坐标为频率,纵轴为功率幅度。这样,我们就可以看到在不同频率点上功率幅度的分布,就可以了解这两个(或是多个)信号的频谱。有了这些单个信号的频谱,我们就能把复杂信号再现、复制出来。这一点是非常重要的。 对于一个有线电视信号,它包含许多图像和声音信号,其频谱分布非常复杂。在卫星监测上,能收到多个信道,每个信道都占有一定的频谱成份,每个频率点上都占有一定的带宽。这些信号都要从频谱分析的角度来得到所需要的参数。 从技术实现来说,目前有两种方法对信号频率进行分析。 其一是对信号进行时域的采集,然后对其进行傅里叶变换,将其转换成频域信号。我们把这种方法叫作动态信号的分析方法。特点是比较快,有较高的采样速率,较高的分辨率。即使是两个信号间隔非常近,用傅立叶变换也可将它们分辨出来。但由于其分析是用数字采样,所能分析信号的最高频率受其采样速率的影响,限制了对高频的分析。目前来说,最高的分析频率只是在10MHz或是几十MHz,也就是说其测量范围是从直流到几十MHz。是矢量分析。 这种分析方法一般用于低频信号的分析,如声音,振动等。 另一方法原理则不同。它是靠电路的硬件去实现的,而不是通过数学变换。它通过直接接收,称为超外差接收直接扫描调谐分析仪。我们叫它为扫描调谐分析仪。

比表面及孔径分析原理和仪器介绍比表面积介绍比表面积定义为

比表面及孔径分析原理和仪器介绍 一、比表面积介绍 比表面积定义为单位质量物质的总表面积,国际单位是(m2/g),主要是用来表征粉体材料颗粒外表面大小的物理性能参数。实践和研究表明,比表面积大小与材料其它的许多性能密切相关,如吸附性能、催化性能、表面活性、储能容量及稳定性等,因此测定粉体材料比表面积大小具有非常重要的应用和研究价值。材料比表面积的大小主要取决于颗粒粒度,粒度越小比表面积越大;同时颗粒的表面结构特征及形貌特性对比表面积大小有着显著的影响,因此通过对比表面积大小的测定,可以对颗粒以上特性进行参考分析。 研究表明,纳米材料的许多奇异特性与其颗粒变小比表面积急剧增大密切相关,随着近年来纳米技术的不断进步,比表面积性能测定越来越普及,已经被列入许多的国际和国内测试标准中。 二、气体吸附法 比表面积测试方法有多种,其中气体吸附法因其测试原理的科学性,测试过程的可靠性,测试结果的一致性,在国内外各行各业中被广泛采用,并逐渐取代了其它测试方法,成为公认的最权威测试方法。许多国际标准组织都已将气体吸附法列为比表面积测试标准,如美国ASTM的D3037,国际ISO标准组织的ISO-9277。我国比表面积测试有许多行业标准,其中最具代表性的是国标GB/T19587-2004 《气体吸附BET法测定固体物质比表面积》。 气体吸附法测定比表面积原理,是依据气体在固体表面的吸附特性,在一定的压力下,被测样品颗粒(吸附剂)表面在超低温下对气体分子(吸附质)具有可逆物理吸附作用,并对应一定压力存在确定的平衡吸附量。通过测定出该平衡吸附量,利用理论模型来等效求出被测样品的比表面积。由于实际颗粒外表面的不规则性,严格来讲,该方法测定的是吸附质分子所能到达的颗粒外表面和内部通孔总表面积之和。 氮气因其易获得性和良好的可逆吸附特性,成为最常用的吸附质。通过这种方法测定的比表面积我们称之为“等效”比表面积,所谓“等效”的概念是指:样品的表面积是通过其表面密排包覆(吸附)的氮气分子数量和分子最大横截面积来表征。实际测定出氮气分子在样品表面平衡饱和吸附量(V),通过不同理论模型计算出单层饱和吸附量(Vm),进而得出分子个数,采用表面密排六方模型计算出氮气分子等效最大横截面积(Am),即可求出被测样品的比表面积。准确测定样品表面单层饱和吸附量Vm是比表面积测定的关键。 三、测试方法及原理 比表面积测试方法有两种分类标准。一是根据测定样品吸附气体量多少方法的不同,可分为:连续流动法、容量法及重量法,重量法现在基本上很少采用;再者是根据计算比表面积理论方法不同可分为:直接对比法、Langmuir法和BET法等。同时这两种分类标准又有着一定的联系,直接对比法只能采用连续流动法来测定吸附气体量的多少,而BET法既可以采用连续流动法,也可以采用容量法来测定吸附气体量。 1)连续流动法 连续流动法是相对于静态法而言,整个测试过程是在常压下进行,吸附剂是在处于连续流动的状态下被吸附。连续流动法是在气相色谱原理的基础上发展而来,藉由热导检测器来测定样品吸附气体量的多少。连续动态氮吸附是以氮气为吸附气,以氦气或氢气为载气,两种气体按一定比例混合,使氮气达到指定的相对压力,流经样品颗粒表面。当样品管置于液氮环境下时,粉体材料对混合气中的氮气发生物理吸附,而载气不会被吸附,造成混合气体成分比例变化,从而导致热导系数变化,这时就能从热导检测器中检测到信号电压,即出现吸附峰。吸附饱和后让样品重新回到室温,被吸附的氮气就会脱附出来,形成与吸附峰相反的脱附峰。吸附峰或脱附峰的面积大小正比于样品表面吸附的氮气量的多少,可通过定量气体来标定峰面积所代表的氮气量。通过测定一系列氮气分压P/P0下样品吸附氮气量,可绘

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