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第1章 概述 1

1.1 在线分析仪器的发展 1

1.1.1 在线分析仪器的发展概况 1

1.1.2 分析仪器的发展趋势 2

1.2 在线分析仪器的组成 5

1.3 在线分析仪器的分类及应用 6

1.4 在线分析仪器的性能指标 8

思考题1 10

2.1 概述 11

第2章 自动取样和试样预处理系统 11

2.1.1 自动取样和试样预处理系统的组成 12

2.1.2 自动取样和试样预处理系统的分类 13

2.1.3 自动取样和试样预处理系统的性能指标 14

2.2 组件 15

2.2.1 采样探头 15

2.2.2 样品输送管线 19

2.2.3 样品过滤器 22

2.2.4 样品冷凝器 25

2.2.5 采样泵 29

2.3 试样的检测与控制调节 31

2.3.1 试样的流量测量与控制调节 32

2.3.2 试样的压力控制 36

2.3.3 试样的温度测量 38

2.4 典型自动取样和预处理系统举例 40

2.4.1 气体试样自动取样和预处理系统 40

2.4.2 液体试样自动取样和预处理系统 42

2.4.3 固体试样自动取样和预处理系统 43

思考题2 44

第3章 电化学式在线分析仪器 45

3.1 概述 45

3.2 电化学式检测器 45

3.2.1 电极电位检测器 46

3.2.2 工业酸度计 51

3.2.3 电导检测器 53

3.2.4 电导浓度计 57

3.2.5 浓差电动势检测器 60

3.2.6 氧化锆氧量计 61

3.2.7 电位滴定系统 64

3.3 电化学式在线分析仪器举例 66

3.3.1 工业在线pH计 66

3.3.2 工业电导率分析仪 67

3.3.3 氧化锆氧分析器 68

思考题3 69

第4章 热学与磁学式在线分析仪器 71

4.1 概述 71

4.2 热导检测器 71

4.2.1 气体热导率 72

4.2.2 热导检测原理 73

4.2.3 热导检测器 74

4.2.4 热导式分析仪器的应用 77

4.3 热磁检测器 78

4.3.1 气体的磁化率 78

4.3.4 热磁检测器结构 80

4.3.3 磁场对磁介质的作用力 80

4.3.2 气体磁化率与温度的关系 80

4.3.5 热磁检测器应用 83

4.3.6 磁力检测器 84

4.4 热学与磁学式在线分析仪器举例 87

4.4.1 热导式分析仪器 87

4.4.2 磁压力式氧分析器 88

4.4.3 磁机械式氧分析器 88

4.4.4 热磁式氧分析器 89

思考题4 90

5.1.1 电磁波谱的波段划分 91

第5章 光学式在线分析仪器 91

5.1 概述 91

5.1.2 物质吸收光辐射的选择性 92

5.1.3 光的衰减定律：朗伯—比耳定律 93

5.2 吸收光谱检测系统的组成 94

5.2.1 光源 95

5.2.2 色散元件 95

5.2.3 试样池 98

5.2.4 光的探测元件 98

5.3 红外线气体分析器 101

5.3.1 红外线气体分析器分类 102

5.3.2 红外线气体分析器组成 105

5.3.3 常用数据处理方法 107

5.3.4 目前存在的问题 108

5.3.5 红外气体分析器发展方向 109

5.4 可见光分光光度计 109

5.5 光学式在线分析仪器举例 112

5.5.1 红外气体分析仪器 112

5.5.2 分光光度计 113

思考题5 114

6.1 气相色谱检测系统 115

第6章 色谱与质谱检测系统 115

6.1.1 气相色谱分离器的结构 116

6.1.2 气相色谱分析 117

6.1.3 气相色谱的色谱图及常用术语 119

6.1.4 气相色谱的定性与定量分析 120

6.1.5 气相色谱分析用的检测器 122

6.1.6 气相色谱仪的组成及应用 124

6.2 质谱检测系统 126

6.2.1 磁场对运动电荷的作用 127

6.2.2 质谱检测系统组成 127

6.2.3 质谱定量分析 133

6.2.4 在线质谱仪 134

6.3 色谱－质谱联用技术 135

6.3.1 气相色谱－质谱联用 135

6.3.2 液相色谱－质谱联用 136

6.4 在线应用 136

6.4.1 过程气相色谱仪 136

6.4.2 通用工业在线质谱仪 137

6.4.3 气相色谱－质谱联用仪 138

思考题6 138

7.2.1 X射线的产生 139

7.2 X射线荧光光谱检测系统 139

7.1 概述 139

第7章 射线式在线分析仪器 139

7.2.2 X射线荧光 142

7.2.3 X射线与物质的相互作用 143

7.2.4 X射线被物质吸收规律 145

7.2.5 X射线荧光光谱仪的组成 146

7.2.6 X射线荧光光谱检测系统 152

7.3 核辐射检测系统 155

7.3.1 放射性核素核衰变 155

7.3.2 γ射线与物质的相互作用 159

7.3.3 中子与物质的相互作用 160

7.3.4 核辐射检测系统组成 161

7.3.5 辐射的剂量与安全防护 166

7.4 微波测湿系统 169

7.4.1 微波的特点 169

7.4.2 微波测湿的理论基础 170

7.4.3 微波测湿方法 171

7.4.4 微波测湿系统组成 173

7.5 射线式在线分析仪器应用 178

7.5.1 X射线荧光矿物质检测系统 178

7.5.2 X射线荧光水泥生料检测系统 181

7.5.3 γ射线矿浆密度计 183

7.5.4 液态烃含硫量分析仪 185

7.5.5 中子水分仪 186

7.5.6 微波水分检测系统 188

思考题7 189

第8章 在线物性分析仪器 190

8.1 快速失重式水分在线检测系统 190

8.1.1 水分测量 190

8.1.2 快速失重法 191

8.1.3 极限失重温度的确定 191

8.1.4 快速失重式水分检测系统 193

8.1.5 在线粉粒物料水分仪 194

8.2 湿度测量 195

8.2.1 概述 195

8.2.2 湿度传感器分析 197

8.2.3 湿度计 200

8.2.4 湿度测量发展 202

思考题8 205

第9章 在线分析仪器的现代化技术 206

9.1 概述 206

9.2.2 计算机化在线分析仪器采样通道 207

9.2 计算机化在线分析仪器 207

9.2.1 计算机化在线分析仪器组成 207

9.2.3 计算机化在线分析仪器控制通道 210

9.2.4 计算机化在线分析仪器实例 212

9.3 虚拟仪器化在线分析仪器 214

9.3.1 虚拟仪器的基本概念 214

9.3.2 虚拟仪器的组成 214

9.3.3 虚拟仪器的优势 215

9.3.4 虚拟仪器的开发 216

9.3.5 虚拟仪器化在线分析仪器的应用 218

9.4.1 网络数据通信技术 221

9.4 现场总线式在线分析仪器 221

9.4.2 现场总线定义和类型 224

9.4.3 现场总线与传统DCS的比较 226

9.4.4 现场总线式在线分析仪器 230

9.5 网络化在线分析仪器 235

9.5.1 网络化仪器概述 235

9.5.2 网络化仪器结构 236

9.5.3 网络化在线分析仪器应用 240

思考题9 245

参考文献 246