QM-3000GC礦井氣分析專用色譜儀
一、背景資料
我國煤礦資源豐富，井工開采占95%以上，而且地質(zhì)構(gòu)造復雜，自然災(zāi)害嚴重。大、中型重點煤礦開采礦井中，高瓦斯礦井約占35%，有煤層自然發(fā)火傾向的礦井約占37%，而具有煤塵爆炸危險的礦井占60%，各種事故隱患嚴重威脅著礦井安全與正常生產(chǎn)秩序。
近年來由于種種原因，我國煤礦安全生產(chǎn)形勢嚴峻，瓦斯爆炸等事故不斷發(fā)生，重大惡性事故造成上百名礦工喪生。
在治理礦井瓦斯、自然發(fā)火等災(zāi)害中，氣體分析法及相應(yīng)的測試儀表及裝備，在煤礦管理保障機制中早已被廣泛應(yīng)用。氣相色譜儀作為煤礦行業(yè)中安全監(jiān)察儀器儀表中重要的組成部分之一也得到普遍的認可。
二、QM-3000GC礦井氣分析專用色譜儀
QM-3000GC是四川旭信科技有限公司推出的一款專用于礦井氣成份分析的專用氣相色譜儀，儀器配備雙FID檢測器和一個高靈敏度熱導檢測器，采用十通閥進樣系統(tǒng)，一次進樣完成礦井氣中H2、O2、N2、CH4、CO、CO2、C2H4、C2H6、C2H2、C3H8等組分的全分析，從而對煤礦監(jiān)察管理工作提供科學、準確無誤的分析結(jié)果，為煤礦安全生產(chǎn)服務(wù)，防止礦難發(fā)生。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
煤礦通風實驗室：礦井大氣日常檢測；“一通三防” 工作中火災(zāi)氣體、礦井瓦斯組分等有毒、有害氣體檢測；安全監(jiān)測管理體系中氣體檢測。礦山救援指揮中心、礦山救護隊氣體分析實驗室（救援車）：救災(zāi)指揮過程中實時提供災(zāi)害地點氣體分析結(jié)果，判斷災(zāi)變地點氣體組分濃度的變化狀態(tài)，進行瓦斯爆炸危險程度判別（爆炸三角形法），為救災(zāi)指揮決策者提供科學數(shù)據(jù)。測定密閉火區(qū)氣體濃度變化狀態(tài)，判斷火區(qū)熄滅程度。分析煤層氧化升溫過程中自然發(fā)火標志氣體組分濃度，確定煤層自然發(fā)火火原點位置。
四、技術(shù)參數(shù)
1.檢測范圍及檢測限
氣體種類 | 濃度范圍 | 低檢出限 | 優(yōu)先權(quán) |
氧 | 1%-21% | 5ppm | 1 |
氮 | 1%-99% | 5ppm | 2 |
一氧化碳 | 0.5ppm-10000ppm | 0.5ppm | 1 |
二氧化碳 | 0.01%-20% | 2ppm | 1 |
甲烷 | 0.01%-20% | 0.1ppm | 1 |
乙烷 | 0.01%-20% | 0.1ppm | 2 |
乙烯 | 0.01%-1% | 0.1ppm | 1 |
乙炔 | 0.01%-1% | 0.1ppm | 2 |
丙烷 | 0.01%-5% | 0.5ppm | 3 |
丁烷 | 0.01%-5% | 0.5ppm | 3 |
2.檢測器技術(shù)指標：
熱導檢測器（TCD） | 氫火焰離子化檢測器（FID） |
采用半擴散式結(jié)構(gòu) | 圓筒型收集極結(jié)構(gòu)設(shè)計，石英噴嘴，響應(yīng)高 |
電源采用恒流控制方式 | 自動點火；穩(wěn)定時間：十分鐘 |
靈敏度：≥5000mV·ml／mg（正十六烷/異辛烷） | 檢測限：≤8×10-12g／s（正十六烷/異辛烷） |
基線噪聲：≤20μV | 基線噪聲：≤2×10-13A |
基線漂移：≤100μV/30min | 基線漂移：≤2×10-12A/30min |
線 性：≥104 | 線性：≥106 |
3.溫控指標：
控溫部位 | 控溫范圍 | 控溫精度 |
柱箱 | 室溫上8℃~400℃ | ±0.1℃ |
氫火焰（FID）檢測器 | 室溫上8℃~400℃ | ±0.1℃ |
熱導（TCD）檢測器 | 室溫上8℃~400℃ | ±0.1℃ |
Ni觸媒轉(zhuǎn)化爐 | 室溫上8℃~400℃ | ±0.1℃ |
4.系統(tǒng)配置：
產(chǎn)品名稱 | 規(guī)格型號 | 數(shù)量 |
便攜式色譜儀 | QM-3000GC | 1套 |
專用色譜工作站 | ||
標準氣體 | 2L鋁合金瓶裝，7組份 | 1瓶 |
小瓶裝高純氮氣 | 2L鋁合金瓶裝 | 1瓶 |
小瓶裝高純氫氣 | 2L鋁合金瓶裝 | 1瓶 |
內(nèi)置工控電腦 | 1臺 |
5.其他參數(shù)：
外形尺寸：5U
重量：<15kg< span="">
電源：AC220V±10 50Hz
五、技術(shù)特點
1.采用計算機反控技術(shù)，實現(xiàn)儀器氣路壓力數(shù)字化顯示：
QM-3000GC所有氣路壓力均通過壓力傳感器數(shù)字顯示，通過工作站即可直接讀取載氣、氫氣和空氣的壓力，實施掌握分析條件。
2.采用計算機反控技術(shù)，實現(xiàn)儀器溫度的設(shè)置、顯示等操作：
QM-3000GC所有溫度參數(shù)均實現(xiàn)數(shù)字顯示，通過工作站即可直接讀取和控制包括柱箱、檢測器、轉(zhuǎn)化爐等各路溫度，操作簡潔明了。
3.采用計算機反控技術(shù)，實現(xiàn)一鍵開機：
QM-3000GC的升溫、降溫等操作均可通過工作站輕點鼠標實現(xiàn)，摒棄了以前在試驗室色譜中的繁瑣操作，基本實現(xiàn)了一鍵開機。
4.輕點鼠標完成點火和電流設(shè)置等操作
QM-3000GC內(nèi)置有自動氣路控制裝置，在您輕點鼠標時自動放掉一部分空氣，使氫氣和空氣的配比達到適合點火的比例，并在自動完成點火后恢復這一比例；同樣，通過工作站軟件中的橋流設(shè)置窗口即可完成熱導橋流的設(shè)置。
5.數(shù)字化FID電子調(diào)零技術(shù)，增強儀器的抗力：
QM-3000GC的FID檢測器信號調(diào)零采用電子調(diào)零技術(shù)，利用高精度數(shù)字電路對FID進行基流補償，實現(xiàn)FID輸出信號電平的電子調(diào)節(jié)。由于電子調(diào)節(jié)可以直接安裝在電路板的信號通道上，提高電子噪聲抑制能力，不存在機械電位器連線時的干擾信號。由于減小了寄生參數(shù)，因而具有較強的抗力。
6.內(nèi)置空氣泵，無需外接空氣氣源：
QM-3000GC主機內(nèi)部自帶一個進口的小型空氣泵，可以不間斷地為儀器提供空氣氣源，由于采用了防震設(shè)計，空氣泵可以悄無聲息的工作，使用者幾乎不會感覺它的存在。
7.熱導鎢絲斷氣保護功能
QM-3000GC具有智能的熱導斷氣保護功能，當載氣壓力小于安全閾值時，系統(tǒng)會自動切斷熱導電流，以保護熱導檢測器不受到損壞。
六、色譜工作站
1、實時顯示實測溫度
方便的設(shè)定各個溫度參數(shù)及其保護值，操作條件一目了然
方便的設(shè)定程序升溫程序并實時顯示程序升溫狀態(tài)
輕松設(shè)置外部事件，自動完成諸如自動進樣、切換、反吹、切割等復雜的過程
輕松點擊鼠標即可完成FID點火，TCD加橋流的操作
坐在電腦前即可完成主機的升溫、降溫等過程，讓色譜的操作簡單到極點
2、硬件性能：
通訊接口：RS232/USB接口
高精度：24位的高精度A/D
分辨率：±1uv
輸入電平范圍：-5mv至+1v
采樣頻率：20次/秒
動態(tài)范圍：106
積分靈敏度：1μv·sec
線性度：<±0.1%。
重現(xiàn)性：0.06％。
3、軟件性能：
（1）主要特點：
提供歸一法、修正歸一法、內(nèi)標法、外標法、指數(shù)法等多種計算方法
結(jié)果報告直接顯示半峰寬、理論塔板數(shù)、分離度、拖尾因子等信息，方便專業(yè)人員使用
結(jié)果報告有分析結(jié)果和分組結(jié)果兩種形式，可以編輯樣品詳細信息，令結(jié)果報告一目了然
譜圖采集的實時數(shù)據(jù)和結(jié)果可以輸出到EXCEL中，或保存成標準化AIA文件格式。利用別的作圖工具或軟件可重新作圖或重新計算。也可接復制譜圖到剪貼板然后粘貼到用戶需要的文檔中，方便科研人員使用。
譜峰鎖定功能，對譜圖保留時間與峰鑒定表時間發(fā)生偏差時，方便用戶進行峰定性。
任意多點校準曲線功能：直接得出校正因子、相關(guān)系數(shù)，及時驗證曲線的準確性，任意多點平均，任意多點校正，并直觀地顯示校正曲線。
自動識別拖尾峰，重疊峰，鋸齒峰和前后肩峰等，自動基線切割?？赏ㄟ^調(diào)整參數(shù)和時間程序自動重分析，可通過手動修正方式進行色譜峰的識別、刪除及調(diào)整基線切割。另外可以對譜圖任意重分析，放大，移動，逐點跟蹤，添加組份名，譜圖復制，多譜圖比較，基線扣除等。
（2）多圖比較功能：可直接得出保留時間、峰高、峰面積、含量的相對偏差，輕松完成對數(shù)據(jù)重復性的掌握
