淮安金湖县计量器具第三方量具外校计量检测机构
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网络分析仪一种能在宽频带内进行扫描测量以确定网络参量的综合性微波测量仪器。全称是微波网络分析仪。网络分析仪是测量网络参数的一种新型仪器,可直接测量有源或无源、可逆或不可逆的双口和单口网络的复数散射参数,并以扫频方式给出各散射参数的幅度、相位频率特性。自动网络分析仪能对测量结果逐点进行误差修正,并换算出其他几十种网络参数,如输入反射系数、输出反射系数、电压驻波比、阻抗(或导纳)、衰减(或增益)、相移和群延时等传输参数以及隔离度和定向度等。矢量网络分析仪是微波毫米波测试仪器领域中为重要、应用为广泛的一种智能化测试仪器,在业界享有“微波/毫米波测试仪器”的美誉,主要用于被测网络散射参量双向S参数的幅频、相频及群时延等特性信息的测量,广泛应用于以相控阵雷达为代表的新一代电子装备研制、生产、维修和计量等领域,还可以应用于制导、隐身及反隐身、航空航天、卫星通信、雷达侦测和监视、教学实验以及天线与RCS测试、元器件测试、材料测试等诸多领域矢量网络分析仪,它本身自带了一个信号发生器,可以对一个频段进行频率扫描. 如果是单端口测量的话,将激励信号加在端口上,通过测量反射回来信号的幅度和相位,就可以判断出阻抗或者反射情况. 而对于双端口测量,则还可以测量传输参数. 由于受分布参数等影响明显,所以网络分析仪使用之前进行校准。
在微波电路的设计和计算中,需要对所用元、器件特性的全部网络参数进行全面定值。而微波元、器件中,包括微波晶体管,大多采用S参数(散射参数)来表述它们的特性。一般二端口网络需要有四个散射参数(S11、S22、S12和S21),才能对其全面定值。因此往往采用测量的方法来确定网络的参数。
图2 网络分析仪框图
图2 网络分析仪框图
20世纪60年代中期,出现能在宽频带范围内扫频测量并能显示全部网络S参数的模值和幅角的多功能仪器,这就是微波网络分析仪。因此网络分析仪的基本部分实际上就是一台S参数测量仪。方框图如图2所示。
由于测定了网络的S参数后,网络的其它各种特性参量都可以从S参数中导出,因此,微波网络分析仪具有多种功能。
网络分析仪是在四端口微波反射计(见驻波与反射测量)的基础上发展起来的。在60年代中期实现自动化,利用计算机按一定误差模型在每一频率点上修正由定向耦合器的定向性不完善、失配和窜漏等而引起的误差,从而使测量度大为提高,可达到计量室中精密的测量线技术的测量度,而测量速度提高数十倍 [2] 。
原理编辑 语音
一个任意多端口网络的各端口终端均匹配时,由第n个端口输入的入射行波 an将散射到其余一切端口并 发射出去。若第m个端口的出射行波为bm,则n口与m口之间的散射参数Smn=bm/an。一个双口网络共有四个散射参数 S11、S21、S12和S22。当两个终端均匹配时,S11和S22就分别是端口1和2的反射系数,S21是由1口至2口的传输系数,S12则是反方向的传输系数。当某一端口m终端失配时,由终端反射回来的行波又重新进入m口。这可以等效地看成是m口仍是匹配的,但有一个行波am入射到m口。这样,在任意情况下都可以列出各口等效入射、出射行波与散射参数之间关系的联立方程组。据此可以解出网络的一切特性参数,如终端失配时的输入端反射系数、电压驻波比、输入阻抗以及各种正向反向传输系数等。这就是网络分析仪的基本的工作原理。单端口网络可视为双口网络的特例,在其中除S11之外,恒有S21=S12=S22。对于多端口网络,除了一个输入和一个输出端口之外,可在其余一切端口都接上匹配负载,从而等效为一个双端口网络。轮流选择各对端口作为等效双口网络的输入、输出端,进行一系列测量并列出相应的方程,即可解得n端口网络的全部n2个散射参数,从而求出n端口网络的一切特性参数。 图3左为四端口网络分析仪测量S11时测试单元的原理示意,箭头表示各行波的路径。信号源 u输出信号经开关S1和定向耦合器D2输入到被测网络的端口1,这就是入射波a1。端口1的反射波(即1口的出射波b1)经定向耦合器 D2和开关传到接收机的测量通道。信号源u的输出同时经定向耦合器D1传到接收机的参考通道,这个信号是正比于a1的。于是双通道幅度-相位接收机就测出b1/a1,即测出S11,包括其幅值和相位(或实部和虚部)。测量时,网络的端口2接上匹配负载R1,以满足散射参数所规定的条件。系统中的另一个定向耦合器D3也终接匹配负载R2,以免产生不良影响。其余三个S 参数的测量原理与此类同。图3右为测量不同Smn参数时各开关应放置的位置。
图3 网络分析仪
图3 网络分析仪
在实际测量之前,先用三个阻抗已知的标准器(例如一个短路、一个开路和一个匹配负载)供仪器进行一系列测量,称为校准测量。由实测结果与理想(无仪器误差时)应有的结果比对,可通过计算求出误差模型中的各误差因子并存入计算机中,以便对被测件的测量结果进行误差修正。在每一频率点上都按此进行校准和修正。测量步骤和计算都十分复杂,非人工所能胜任。
上述网络分析仪称为四端口网络分析仪,因为仪器有四个端口,分别接到信号源、被测件、测量通道和测量的参考通道。它的缺点是接收机的结构复杂,误差模型中并未包括接收机所产生的误差。
参数编辑 语音
参数(散射参数)用于评估 DUT 反射信号和传送信号的性能。 参数由两个复数之比定义,它包含有关信号的幅度和相位的信息。 参数通常表示为:
输出 输入
输出:输出信号的 DUT 端口号。
输入:输入信号的 DUT 端口号。
例如,参数 S21 是 DUT 上端口 2 的输出信号与 DUT 上端口 1 的输入信号之比,输出信号和输入信号都用复数表示。
当启动平衡 - 不平衡转换功能时,可以选择混合模 S 参数。
新发展编辑 语音
1973年又研制出六端口网络分析仪。它利用一个由定向耦合器和混合接头(魔 T)组成的六端口网络作为测量单元,除二个端口分别接信号源和被测件之外,其余四个端口均接到幅值检波器或功率计。通过检出的四个幅值的适当组合,可以求出被测网络散射参数的模和相位。它不必使用复杂的双通道接收机来取得相位信息,从而使测量系统的硬件大为简化。此外,它有超过必需数目的冗余测量端口,可以利用冗余数据之间互相核对来提高测量结果的可信性。但它的计算工作比四端口网络分析仪要复杂得多。采用双六端口网络分析仪来测量双端口网络,即用一个六端口网络仪接在被测网络的端口1,另一个接在端口2,可在测量过程中避免开关转换或人工倒转被测网络的输入端和输出端,进一步提高了测量的度
世通仪器检测服务有限公司,全国有多个实验室(广东,江苏,陕西,河南,重庆,四川,福建等等)均可上门检测,证书带CANS资质,欢迎来电咨询-陈经理人工电源网络又称电源阻抗稳定网络,是重要的电磁兼容测试设备,主要用于测量被测开关电源沿电源线向电网发射的连续骚扰电压。人工电源网络在射频范围内向被测开关电源提供一个稳定的阻抗,并将被测开关电源与电网上的高频干扰隔离开,然后将干扰电压耦合到接收机上。人工电源网络的工作原理说明如下:
①滤波器由电感L1和电容器C1,C2所构成,其作用是防止射频干扰信号从供电电源传导到受试设备,同时,也防止受试设备的干扰信号进入供电电源,从而起到隔离作用。
②隔离器韵电容器C3用来隔离电源电压而防止其加到测量端,对不同的干扰频率选用不同的电容器。从而使射频干扰信号能耦合到测量/信号端。
③控制器由按钮开关来完成,在测量时由开关控制测量。其中,“线选择”开关控制“地线”和“线间”,在测量时根据测量需要进行选择。另一组开关控制频率范围及衰减器,测量时根据不同的干扰频率进行选择频率范围按钮。在测量前先按下衰减器按钮,当测量干扰信号时,一般情况下不应使用衰减器,仅在干扰信号过大,而超过于扰场强测量仪量程时方可使用20 dB衰减器。
④20 dB衰减器由丌型网络组成,其特性阻抗为50 Ω,在测量干扰信号时,该衰减器对测试仪器设备提供安全保护电路,以防止由于干扰脉冲过大而烧坏设备。因此,测试前先把衰减器按下,当干扰信号在干扰场强测量仪上有足够读数时,则应断开衰减器使信号直通,这样可去掉衰减器引入的误差,从而提高测量精度。
⑤模拟手为重现使用者手的效应,对不接地的手持式电器设备进行干扰测量时要接入模拟手进行测量。测量电路采用CISPRl4号出版物所推荐的电路,测量方法也采用CISPRl4号出版物所推荐的方法。人工电源网络根据测量目的不同,分为两种基本类型:用于测量不对称电压的V型和对称电压△型。针对不同频段,不同负载情况和电网情况,实际的人工电网网络电路形式和种类很多,在GB 6113中的附录F中已经给出一些典型电路。人工电源网络是测量被测设备对电源线路产生的传导干扰电压的辅助设备。它的主要作用有以下几个方面:
(1)为50Hz市电提供通路。由于靠电网这一侧的电感非常小(50μH),不足以在市电频率下形成大的阻抗,因此市电可畅行无阻地为试品提供电能,同时电网侧的电容(1μF)还能进一步衰减来自电网的干扰信号。
(2)隔离被测开关电源工作中产生的射频电磁骚扰(测量频率为0.15MHz~30MHz)。利用网络电感在射频下的高阻抗,可阻止由开关电源产生的射频骚扰信号进入电网。
(3)通过靠近开关电源一侧的耦合电容(0.1μF)转接由开关电源产生的射频骚扰信号进入接收机。
(4)稳定阻抗。由于各个电网的阻抗不同,使得开关电源骚扰电压的值也各不相同。为此,标准规定了一个统一的阻抗(50Ω),以便于测试结果的相互比较。用人工电源网络的目的,是将该网络接入接收机电源插头与供电电源之间,使接收机电源两端之间,有一特定的高频阻抗,同时隔离供电电源,以便使用非平衡输入干扰测量仪,测量对称干扰电压和非对称干扰电压。
该网络还应包括滤波器部分,用来滤除供电系统中存在的射频干扰。必要时,还应加辅助滤波器,
在所测频率范围内,滤波器的阻抗要足够高,使其不影响网络的阻抗特性。要求电源AB两端之间的阻抗以及AB两端连在一起对地的阻抗为150±20Ω,其相位角不超过±20°。
世通仪器检测服务有限公司,全国有多个实验室(广东,江苏,陕西,河南,重庆,四川,福建等等)均可上门检测,证书带CANS资质,欢迎来电咨询-陈经理直读光谱仪,英文名为OES(Optical Emission Spectrometer),即原子发射光谱仪。二战后,由于欧洲重建,市场对钢铁检测有的需求,也促进了相关检测仪器的发展。
六十年代光电直读光谱仪,随着计算机技术的发展开始迅速发展,由于计算机技术的发展,电子技术的发展,电子计算机的小型化及微处理机的出现和普及,成本降低等原因、于上世纪的七十年代光谱仪器几乎地采用计算机控制,这不仅提高了分析精度和速度,而且对分析结果的数据处理和分析过程实现自动化控制。
随着20世纪80年代计算机技术和软件技术的发展,直读光谱仪发展迅速。品种分类
直读光谱仪品种分为火花直读光谱仪,光电直读光谱仪,原子发射光谱仪,原子吸收光谱仪,真空直读光谱仪,直读光谱仪分为台式机和立式机
直读光谱仪广泛应用于铸造,钢铁,金属回收和冶炼以及、航天航空、电力、化工、高等院校和商检,质检等单位。
工作原理分类
根据现代光谱仪器的工作原理,光谱仪可以分为两大类:经典光谱仪和新型光谱仪.
经典光谱仪器是建立在空间色散原理上的仪器;新型光谱仪器是建立在调制原理上的仪器.经典光谱仪器都是狭缝光谱仪器.调制光谱仪是非空间分光的,它采用圆孔进光.
分光原理分类
根据色散组件的分光原理,光谱仪器可分为:棱镜光谱仪, 衍射光栅光谱仪和干涉光谱仪.
光学多道分析仪OMA (Optical Multi-channel Analyzer)是近十几年出现的采 用光子探测器(CCD)和计算机控制的新型光谱分析仪器,它集信息采集,处理, 存储诸功能于一体使传统的光谱技术发生了根本的改变,使用OMA分析光谱,测试准确迅速,方便, 且灵敏度高,响应时间快,光谱分辨率高,测量结果可立即从显示屏上读出或由 打印机,绘图仪输出.
参数的确定编辑 语音
光谱分析仪色散组件的选择
在成像光谱仪设计中,选择色散组件是关键问题,应全面的权衡棱镜和光栅色散组件的优缺点[140-al)
直读光谱分析仪是“汉化”了的光谱分析仪,操作更加简便明了。
发射光谱仪编辑 语音
管他叫直读的原因是相对于摄谱仪和早期的发射光谱仪而言,由于在70年代以前还没有计算机采用,所有的光电转换出来的电流信号都用数码管读数,然后在对数转换纸上绘出曲线并求出含量值,计算机技术在光谱仪应用后,所有的数据处理全部由计算机完成,可以直接换算出含量,所以比较形象的管它叫直接可以读出结果,简称就叫直读了,在国外没有这个概念。
直读光谱仪和ICP都属于发射光谱分析仪器,区别在于他们的激发方式不同,ICP中文名字是电感耦合等离子体,是通过线圈磁场达到高温使样品的状态呈等离子态然后进行测量的,而直读光谱仪一般采用电火花,电弧或者辉光放电的方式把样品打成蒸气进行激发的,在效果上ICP要比直读光谱仪器的检出限小,精度高,但是在进样系统上要求非常严格,没有好的进样系统就只能做溶液样品。
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红外分光光度计:由光源发出的光,被分为能量均等对称的两束,一束为样品光通过样品,另一束为参考光作为基准。这两束光通过样品室进入光度计后,被扇形镜以一定的频率所调制,形成交变信号。由光源发出的光,被分为能量均等对称的两束,一束为样品光通过样品,另一束为参考光作为基准。这两束光通过样品室进入光度计后,被扇形镜以一定的频率所调制,形成交变信号,然后两束光和为一束,并交替通过入射狭缝进入单色器中,经离轴抛物镜将光束平行地投射在光栅上,色散并通过出射狭缝之后,被滤光片滤除次光谱,再经椭球镜聚焦在探测器的接收面上。探测器将上述交变的信号转换为相应的电信号,经放大器进行电压放大后,转入A/D转换单位,计算机处理后得到从高波数到低波数的红外吸收光谱图。傅里叶变换红外光谱仪主要由迈克尔逊干涉仪和计算机组成。迈克尔逊干涉仪的主要功能是使光源发 出的光分为两束后形成一定的光程差,再使之复合以产生干涉,所得到的干涉图函数包含了光源的全部频率 和强度信息。用计算机将干涉图函数进行傅里叶变换,就可计算出原来光源的强度按频率的分布。 [1] 它克服了色散型光谱仪分辨能力低、光能量输出小、光谱范围窄、测量时间长等缺点。它不仅可以测量各种气体、固体、液体样品的吸收、反射光谱等,而且可用于短时间化学反应测量。红外光谱仪在电子、化工、医学等领域均有着广泛的应用。傅里叶变换红外(Fourier Transform Infrared,FTIR)光谱仪主要由红外光源、分束器、干涉仪、样品池、探测器、计算机数据处理系统、记录系统等组成,是干涉型红外光谱仪的典型代表,不同于色散型红外仪的工作原理,它没有单色器和狭缝,利用迈克尔逊干涉仪获得入射光的干涉图,然后通过傅里叶数学变换,把时间域函数干涉图变换为频率域函数图(普通的红外光谱图)。 [3]
(1)光源:傅里叶变换红外光谱仪为测定不同范围的光谱而设置有多个光源。通常用的是钨丝灯或碘钨 灯(近红外)、硅碳棒(中红外)、高压汞灯及氧化钍灯(远红外)。
(2)分束器:分束器是迈克尔逊干涉仪的关键元件。其作用是将入射光束分成反射和透射两部分,然后 再使之复合,如果可动镜使两束光造成一定的光程差,则复合光束即可造成相长或相消干涉。
对分束器的要求是:应在波数v处使入射光束透射和反射各半,此时被调制的光束振幅大。根据使用 波段范围不同,在不同介质材料上加相应的表面涂层,即构成分束器。
(3)探测器:傅里叶变换红外光谱仪所用的探测器与色散型红外分光光度计所用的探测器无本质的区 别。常用的探测器有硫酸三甘钛(TGS)、铌酸钡锶、碲镉汞、锑化铟等。
(4)数据处理系统:傅里叶变换红外光谱仪数据处理系统的核心是计算机,功能是控制仪器的操作,收集 数据和处理数据。 [1]按光学系统分
光谱仪按照光学系统的不同可以分为色散型和干涉型,色散型光谱仪根据分光元件的不同,又可分为棱镜式和光栅式,干涉型红外光谱仪即傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)。其中光栅式的优点是可以重复光谱响应,机械性能可靠,缺点是效率偏低,对偏振敏感;干涉型光谱仪的优点在于可以提供很高的光谱分辨率以及很高的光谱覆盖范围,同时其需要的光学组件及机械组件作为支持。干涉型红外光谱仪凭借其高分辨率、高波数精度、高灵敏度等优点,迅速成为的分析仪器中的研究热点。 [4]
按使用场景分
傅里叶变换红外光谱仪根据使用场景不同可分为型与多用途型。型傅里叶变换红外光谱仪包括了大气环境傅里叶红外光谱仪、太空星载傅里叶光谱仪、化学分析傅里叶红外光谱仪、车载遥感傅里叶变换红外光谱仪等;多功能傅里叶变换光谱仪可以实现多种物质的分析,通常用于实验室对相应样品进行分析。 [傅里叶红外光谱仪的产生是一次革命性的飞跃。与传统的分光光谱仪相比,傅里叶红外光谱仪具有以下优势:
扫描速度快
傅里叶变换红外光谱仪的扫描速度比色散型仪器快数百倍,而且在任何测量时间内都能获得辐射源的所有频率的全部信息,即所谓的“多路传输”。扫描速度的快慢主要由动镜的移动速度决定的,动镜移动一次即可采集所有信息。这一优点使它特别适合与气相色谱、高压液相色谱仪器联机使用,也可用于快速化学反应过程的跟踪及化学反应动力学的研究等等。对于稳定的样品,在一次测量中一般采用多次扫描、累加求平均法得到干涉图,这就改善了信噪比。在相同的总测量时间和相同的分辨率条件下,FTIR的信噪比比色散型的要提高数十倍以上。这也是快速扫描带来的优点。
具有很高的分辨率
分辨率是红外光谱仪的主要性能指标之一,是指光谱仪对两个靠得很近的谱线的辨别能力。一般棱镜式红外分光光度计的分辨率在1000cm-1处为3cm-1。光栅式仪器在1000cm-1处可达0.2cm-1,而傅里叶变换红外光谱仪在整个光谱范围内可达0.1cm-1~0.005cm-1。它的分辨率与仪器的光程差有关,光程差越大,仪器的分辨率越高,即动镜扫描的距离越长,分辨率越高,但扫描时间也随之增加。利用其高分辨率的特性,可以研究因振动和转动吸收带重叠而导致的气体混合物的复杂光谱。在一般材料分析中,不需要高分辨率。相应地,FTIR光谱仪均有多档分辨率供用户据实际需要随用随选。
波数精度高
波数是红外定性分析的关键参数,因此仪器的波数精度非常重要。因为干涉仪的动镜可以被很地驱动,所以干涉图的变化很准确,同时动镜的移动距离是由He-Ne激光器的干涉条纹来测量的,从而了所测的光程差很准确。而现代He-Ne激光器的频率稳定度和强度稳定度都是非常高的,频率稳定度优于5*10-10,因此在计算的光谱中有很高的波数精度和准确度,通常可达到0.01cm-1。
的灵敏度
色散型红外分光光度计大部分的光源能量都损失在入口狭缝的刀口上,而傅里叶变换红外仪没有狭缝的限制,辐射通量只与干涉仪的平面镜大小有关,在同样的分辨率下,其辐射通量比色散型仪器大得多,从而使检测器接受的信噪比增大,因此具有很高的灵敏度,可达10-9~10-12g。由于此优点,使傅里叶变换红外光谱仪特别适合测量弱信号光谱。例如遥测大气污染物车辆、火箭尾气及烟道气等和水污染物例如水面油污染等。此外,在研究催化剂表面的化学吸附也具有很大潜力。
光谱范围宽
傅里叶变换红外仪只要能实现测量仪器的元器件(不同的分束器和光源等)的自动转换,就可以研究整个近红外、中红外和远红外10000cm-1~10cm-1的光谱。这对测定无机化合物和金属有机化合物十分有利。 [迈克尔逊干涉仪是根据光的干涉原理制成的精密测量仪器,它可精密地测量长度及长度的微小改变等。在现代科学技术中有着广泛的应用。
迈克尔逊干涉仪光学结构如图(1)所示,M1和M2是精密磨光的平面反射镜,相互垂直安装构成干涉仪的两臂,M1是动镜,在直线运动机构的驱动下沿轴向前后移动,如图中箭头所示,M2是定镜。G1是分束器,在G1的后表面上镀有分束膜,这就是所谓的介质膜分束器。分束膜由一种半透半反的光学材料制成。图中入射光线在分束膜处通过反射和透射被分成两束光,用深浅不同黑色和灰色的线段表示。G2是补偿板,其和分束器的区别是没有镀分束膜,这是为了使透过分束器的光束也同反射光束一样地三次通过透明光学平板,以两光束间无相位差。 [5]
在食品中的应用编辑 语音
酒制品检测分析
不同产地的葡萄酒具有不同的质量与风格,市场上葡萄酒以假乱真、以次充好现象颇多,寻找简单有效地鉴别葡萄酒产区的方法,有利于葡萄酒市场的健康发展。向伶俐等人采用近、中红外光谱的贝叶斯信息融合技术对葡萄酒原产地进行快速识别,建模集准确率为87.11 %,检验集准确率为90.87 %,提高判别的准确度,为葡萄酒原产地真伪识别提供了一种低成本的新方法。
此外,利用红外光谱对白酒年份与香型鉴别也有十分效。因不同香型白酒的成分有所差异,其红外光谱也不尽相同,可根据红外光谱差异鉴别不同年份的白酒。
蜂蜜检测分析
我国蜂蜜质量参差不齐,掺假现象也较为严重。孙燕等利用中红外图谱分析仪结合化学计量软件建立饶河黑蜂蜂蜜产地真假判别模型判别饶河本地的蜂蜜样品和其它地区蜂蜜样品,准确率达90.3 %,为蜂蜜真伪鉴别提供了一种有效的方法。
谷类检测分析
近年来,少数造假者频频在陈旧大米中涂抹掺加植物油、矿物油,增加其亮度和光泽,冒充新鲜大米销售,严重危害消费者身心健康。张耀武等利用红外光谱对涂有和掺有矿物油的大米进行定性鉴别。将分离出含有矿物油的试样进行红外光谱测试,未出现 1745 cm-1脂 C=O 的伸缩振动吸收和1000~1300 cm-1伸缩振动吸收,证明该试样中含有直链烷烃的矿物油。文中指出该方法可用于对大米、饼干、瓜子和食用油中是否掺加工业矿物油的鉴定。
粮食在高温高湿条件下极易发霉变质,不仅造成经济损失还严重威胁人畜健康。刘凌平等利用傅里叶变换衰减全反射红外光谱技术结合化学计量学方法(ART-FTIR),对稻谷中7 种常见有害霉菌进行了快速鉴定,建立的线性判别分析和偏小二乘判别分析模型对7种不同类别菌株的留一交互验证整体正确率分别达到 87.1 %和87.3 %,表明ART-FTIR 技术技术可用于谷物中霉菌不同属间的快速鉴别,尤其对不同菌属的霉菌具有良好的判别效果。
果蔬检测分析
果蔬中农药残留快速、的检测技术是当前食品安全控制关注的重大问题。朱春艳用傅里叶红外光谱技术对敌百虫和辛硫磷两种农药的红外光谱进行了测量和分析,验证了FTIR/ATR技术快速检测蔬菜中有机磷农药残留的可行性,测定敌百虫的低的检测限为0.2×10-6(体积分数),相关系数为0.9141,辛硫磷的低检测限为0.02×10-6,相关系数为0.9036,为果蔬农药残留检测提供了一种方便、快捷、准确的方法。 [3]
世通仪器检测服务有限公司,全国有多个实验室(广东,江苏,陕西,河南,重庆,四川,福建等等)均可上门检测,证书带CANS资质,欢迎来电咨询-陈经理色散型红外吸收光谱仪,又称经典红外吸收光谱仪,其构造基本上和紫外-可见分光光度计类似。1800年,英国天文学家赫谢尔(F.W.Herschel)用温度计测量太阳光可见光区内、外温度时,发现红外光以外“黑暗”部分的温度比可见光部分的高,从而意识到在红色光之外还存在有一种肉眼看不见的“光”,因此把它称之为红外光,而对应的这段光区便称之为红外光区。1.应用面广,提供信息多且具有特征性。依据分子红外光谱的吸收峰位置,吸收峰的数目及其强度,可以鉴定位置化合物的分子结构或确定其化合物基团;依据吸收峰的强度与分子或某化学基团的含量有关,可进行定量分析和纯度鉴定。
2.不受样品相态的限制,亦不受熔点、沸点和蒸汽压的限制。无论是固态、液态以及气态样品都能直接测定,甚至对一些表面涂层和不溶、不熔融的弹性体(如橡胶),也可直接获得其红外光谱。
3.样品用量少且可回收,不破坏试样,分析速度快,操作方便。
4.已经积累了大量标准红外光谱图(如Sadtler标准红外光谱集等)可供查阅。
5.红外吸收光谱法也有其局限性,即有些物质不能产生红外吸收峰,还有些物质(如旋光异构体,不同分子量的同一种高聚物)不能用红外吸收光谱法鉴别。此外,红外吸收光谱图上的吸收峰有一些是不能做出理论上的解释的,因此可能干扰分析测定,而且,红外吸收光谱法定量分析的准确度和灵敏度均低于可见、紫外吸收分光光度法。红外光谱仪的样品室一般为一个可插入固体薄膜或液体池的样品槽,如果需要对特殊的样品(如超细粉末等)进行测定,则需要装配相应的附件。
单色器
单色器由狭缝、准直镜和色散元件通过一定的排列方式组合而成,它的作用是把通过吸收池而进入入射狭缝的复合光分解成为单色光照射到检测器上。
检测器
红外分光光度计的检测器主要有高真空热电偶、测热辐射计和气体检测计。此外还有可在常温下工作的硫酸三甘肽(TGS)热电检测器和只能在液氮温度下工作的碲镉汞(MCT)光电导检测器等。
放大器
红外光谱仪
红外光谱仪(1张)
由检测器产生的电信号是很弱的,例如热电偶产生的信号强度约为10ˇ-9V,此信号经过电子放大器放大。放大后的信号驱动光楔和马达,使记录笔在记录纸上移动。
世通仪器检测服务有限公司,全国有多个实验室(广东,江苏,陕西,河南,重庆,四川,福建等等)均可上门检测,证书带CANS资质,欢迎来电咨询-陈经理旋转式粘度计是用于测量液体的粘性阻力与液体动力粘度,广泛用于测定油脂、油漆、塑料、食品、药物、化妆品、胶沾品等各种流体的粘度。随着科学发展和工业生产的提高,测定物质的粘度变得非常的重要,旋转粘度计可以用来测定聚合物液体的粘性和流动行为。因为大部分聚合物都是在粘流条件下进行加工成型的,对于聚合物粘度的测定,掌握粘流态的性能规律在聚合物生产工艺中非常的重要。
现有的旋转粘度计主要有转筒式,锥板式和平行板式粘度计几种形式。
旋转式粘度计是用于测量液体的粘性阻力与液体动力粘度,广泛用于测定油脂、油漆、塑料、食品、药物、化妆品、胶沾品等各种流体的粘度。由美国Brookfield家族的旋转粘度测量法,利用其特的转子与流体之间产生的剪切和阻力之间的关系而得出的全新的粘度值,了动力粘度的测量先河。Brookfield家族以自己家族的名字为品牌设计了世界上台动力粘度测量仪,也就是旋转粘度测量仪,也就是今天的布氏粘度计。而布氏也正是Brookfield家族的名称简写。
从开始的表盘式粘度计开始,旋转粘度计经历了75年的改造升级,其性能越来越好,之后逐渐出现的数显粘度计DV-I,DV-II,DV-III更是在粘度测量上创造了很大的进步。使得粘度测量不仅仅是单纯的测量粘度,更得测出流体的其他性质,比如触变等。
后来旋转粘度计进入中国市场,为我国的聚合物工业发展起到了很大的作用。
转筒式粘度计编辑 语音
这种粘度计顾名思义外部为一平底圆筒,同轴的中心有一个圆柱体。在圆筒和狭缝间有两个互相平行 表面所构成的狭缝,聚合物液体就位于此狭缝中。通过无级调速器的带动来使圆筒作旋转运动。圆柱悬挂于一个测力装置上,并且通过弹簧与之相连。当圆筒旋转时,狭缝中的聚合物液体因受到剪切作用而发生流动,因为体液存在粘滞性从而带动圆柱转动,直到圆柱的转矩与弹簧力相平衡而停止转动,这时候圆筒旋转了一定的角度θ。平衡时,液体的剪切作用也到达了稳定状态,再通过圆柱的转矩和圆筒的转速便可以通过公式计算环缝中各位置上的剪切力和剪切速率 [1] 。椎-板粘度计由一上部的圆锥体和一个在下不部的圆板组成,圆锥和圆板的中心都在同一条轴线上,圆锥的顶部与原板想接触,圆锥和圆板都是可转动的部分,和转筒粘度计稍不同的是,聚合物熔体处于圆锥和圆板构成的夹角为θ的狭缝中,转动圆板,由于液体的粘滞性,将带动圆锥转动,在剪切平衡的条件下,圆锥在转动一定角度后停止旋转。
落球式粘度计编辑 语音
落球式粘度计也是测定聚合物粘度的一种方法,但是很少用来测定熔体的粘度,它的局限性在于不容易得到剪切力和剪切速率等基本数据。在球的运动过程中,液体中各部分Υ的数值并不均匀,数据处理也较为困难。因此对于非牛顿流体难以做全面的分析,仅适用于牛顿流体,可以估计球附近的大剪切速率,为3v/2R (v为球下降的速度。R为球的半径)。测定时体液中的剪切速率通常为0.01每秒以下,聚合物熔体在这样的速率下一般可以认为是牛顿液体。