OPMS 的核心部件是质谱仪,其工作原理是将待测气体或蒸汽电离成离子,然后根据质荷比 (m/z) 进行分离和检测。具体步骤如下:
样品引入: 通过采样系统从工艺流程中提取少量气体或蒸汽样品,并将其引入质谱仪的离子源。
电离: 在离子源中,样品分子被电子轰击、化学电离或其他方式电离,形成带正电荷的离子。
质量分析: 离子在电场和/或磁场的作用下,根据其质荷比进行分离。
检测: 分离后的离子被检测器检测,产生与离子丰度成正比的电信号。
数据分析: 电信号被转换成质谱图,通过分析质谱图中的特征峰,可以确定样品中各种成分的种类和浓度。
与传统的离线分析方法相比,OPMS 具有以下显著优势:
实时性: 能够连续、实时地监测过程气体成分的变化,为过程控制提供即时反馈。
高灵敏度: 能够检测到痕量级别的成分,满足高精度分析的需求。
多组分同时分析: 能够同时分析多种成分,提供全面的过程信息。
无需样品预处理: 直接分析气体或蒸汽样品,简化了分析流程,提高了分析效率。
自动化程度高: 可以实现无人值守的连续运行,降低人工成本。
随着科技的进步,OPMS 将会朝着以下方向发展:
微型化: 开发更小型化、便携式的 OPMS,满足现场快速检测的需求。
智能化: 结合人工智能和大数据技术,实现数据分析的自动化和智能化。
多功能化: 开发能够同时分析多种物理化学参数的 OPMS,提供更全面的过程信息。
网络化: 将 OPMS 接入工业物联网,实现远程监控和数据共享。
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