在線光譜市場與技術應用
在線光譜儀系統(包括各種二次開發的檢測儀器)應用廣泛,幾乎可以囊括全部的國民經濟領域,下面分具體領域舉例介紹:
1、石油勘探、石油化工:
例一:某石油化工廠,應用小型快速化學反應光譜檢測儀現場檢測聚醚多元醇(高聚物)試驗流程(產品試制)中的化學成分變化情況,用以篩選最佳的控制參數,現已實現聚醚多元醇的伯仲羥基比值測定,提高了產品的成品率。
例二:某油田地質錄井公司在石油鉆井工程中需要快速原位(現場)監測鉆井循環泥漿、巖屑的紫外受激熒光特點,以及時發現地下含油層或指導鉆井工作進程,經濟意義巨大。
例三:油田采油作業區的井口采油集輸站需要在線監測井下原油采出液的含水量、含油量、含氣量、多種離子含量等參數,用來判斷井下油層參數,以及時調整休井時間和井下注水量,如延誤監測造成油井地質報廢,經濟損失難以估量(1個集輸站通常控制數十口油井,單口油井經濟價值在數百萬至數億元)。
例四:某天然氣化工企業從成份復雜的液化氣中提純特殊結構的六碳烴以生產榨油(大豆油)工業所需的豆粕油,但是產品的純度監測在生產流程中難以靠傳統的廠內品管室用離線的取樣化驗方法完成,急需可靠的在線監測方法。
例五:汽油的辛烷值是表征汽油品質的重要指標。傳統測試方法是用內燃機進行點火測試(馬達法),費時(數小時/樣品)費物(需要樣品較多),而利用在線光譜技術建立數據庫后,測試工作瞬間完成,而且需要樣品很少(幾毫升),測試結果既經濟又快速準確。
2、資源調查、礦業、冶金:
例一:野外地質隊在礦產勘察工作中發現了可能有價值的礦點時,目前只能采集礦物標本回到基地后在進行詳細精確的測定,野外標本的重荷造成地質隊員只能采集少量標本,不能長途跋涉,影響全面的地質考察評價,有了方便的礦物光譜鑒別儀器,問題就解決了。
例二:礦砂、礦粉是礦產(特別是貴重礦產)交易中的常見商品,在交易現場隨機采樣進行礦物品位檢驗是增強買方信心的有效手段。
例三:地物光譜航拍照片是有別于傳統航拍照片(只有顏色和地形信息,無光譜信息)的新的國土資源調查新方法,它可以利用光譜信息直接顯示出地物的類別甚至判斷森林火情。
3、農業:
例一:農作物的種籽質量(蛋白質、氨基酸、脂肪、淀粉、糖分、灰份含量)是關系到農業健康發展的至關重要的關鍵,種籽培育、交易過程中的質量鑒定是十分必要的。而在線光譜技術中的近紅外漫反射(漫透射)分光光度法是鑒別種籽質量的極佳方法。
例二:含水量是煙草工業、飼料工業、國家糧庫中品質檢測的重要內容。
例三:國外已經利用色度測試的方法定量測試水果的成熟程度。
例四:廣西某企業采用近紅外技術分析甘蔗糖汁用于指導甘蔗的收購計價。
例五:水稻硅質化作用是影響稻谷(糧食)生產與稻草(飼料)營養品質的主要因素之一,對水稻硅化特點的傳統化學分析費時、耗資、準確度較低。利用近紅外反射光譜分析技術具有分析速度快、精度高、結果穩定的優點可以對采自不同種植地、不同季節、不同品種的稻草及稻葉、葉鞘、莖稈樣品進行半纖維素、纖維素、木質素、可溶及不可溶性硅化物成分的近紅外光譜分析。
4、無機化工、印染、印刷、輕工 :
例一:金屬電鍍廠,電鍍槽內的電鍍液的雜質成份濃度是影響電鍍質量的關鍵因素,傳統光譜方法沒有辦法及時檢測,而電化學儀器又不能很好的同時提供多種復雜成分的濃度。
例二:某印刷企業,在大量套色印刷過程中,發現印刷顏色的漸變問題,但苦于沒有在線監測設備,印刷物次品率高,成本居高不下。
例三:某膠粘紙帶(卷煙過濾嘴包裝紙)生產企業,由于儲膠裝置的噴口經常出現堵塞現象,出現了紙帶上涂膠斷線而不能及時發現的情況,造成無謂返工,成了生產效率提高最大的障礙。
例四:某居民小區供熱中心,為防止管道內水垢結垢現象,需要在循環水中添加阻垢劑,但是阻垢劑濃度大小又會影響阻垢劑的化學效果,不同的水溫也對阻垢劑濃度有不同的要求,由于循環水有循環損失需要隨時補充并且不同時間的水質對阻垢劑的濃度要求不同,阻垢劑的濃度監測與控制成為順利供熱的難題。
5、生物、醫療、制藥:
例一:在線光譜技術可以用透皮光度法檢測人體的血糖濃度、皮膚病變等。
例二:結合生物芯片或者生物修飾光探頭技術,在線光譜技術可以快速準確地進行微量病毒(細菌)樣本檢測。
例三:某化妝品企業應用在線光譜技術控制產品質量。
例四:某中藥制藥企業應用在線光譜技術建立中藥指紋圖譜,研制中藥丸劑。
在線光譜技術應用
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