多点校准自动化
由一瓶有证气体,自动生成完整的校准系列。
GasMix 动态稀释仪可将多点校准变为无人值守的序列。它由一瓶有证气体依次生成每个浓度水平,并通过简单的数字 I/O 握手与您的分析仪协调:等待仪器进入 READY 状态后触发运行,按用户设定的混合和采样时间保持每个浓度水平,然后进入下一个。由于握手方式通用,它既可驱动气相色谱仪(Agilent、Shimadzu),也可驱动元素/形态分析仪,包括 PAC Elements 和 Multitek 等 PAC 仪器。整条校准曲线从头到尾自动构建,各点之间无需操作人员介入。
多点校准是实验室中最重复的工作之一:更换气瓶、等待管线稳定、启动运行、记录数据点,周而复始。每一个手动步骤都会耗费时间并增加出错的可能。将动态稀释仪与分析仪联用,可彻底消除手动循环。本页介绍自动化的工作原理、带来的效益以及适用场景,并提供详细应用页面的链接。
为什么要实现多点校准自动化
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一瓶气,一条完整曲线将一瓶较高浓度的有证标准气实时稀释到每个浓度水平,而不必为每个浓度准备一瓶气。
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无人值守的序列稀释仪与分析仪自行协调,完整的多点系列运行过程中,各点之间无需操作人员介入。
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时序一致、可重复用户设定的混合和采样时间确保每个浓度水平在每次运行中都以相同方式处理。
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原生可溯源各浓度水平来自经过校准的质量流量控制,并附有记录的不确定度,而非手工配制。
自动校准的工作原理
稀释仪位于有证气瓶与分析仪之间,配有稀释气管线,并通过双向数字 I/O 与仪器连接。无论使用何种分析仪,序列都相同:
由于这是通用的 READY / START 数字 I/O 交换,因此不局限于某一品牌或某一种检测器。在实际应用中,GasMix 稀释仪已与气相色谱仪(包括 Agilent 和 Shimadzu)以及元素和形态分析仪(包括 PAC Elements 和 Multitek 等 PAC 仪器)联用,由负责编程序列并记录日志的 AlySoft 软件驱动。
哪些仪器可以实现自动化
任何提供就绪和启动信号的分析仪均可联用。实际应用中,GasMix 稀释仪可与以下仪器配合运行:
| 仪器类型 | 示例 | 自动化内容 |
|---|---|---|
| 气相色谱仪 | Agilent、Shimadzu(Micro GC 和 GC) | 无人值守的多点 GC 校准曲线 |
| 元素/形态分析仪 | PAC Elements、PAC Multitek | 跨浓度水平的自动校准系列 |
| 其他气体分析仪 | 带数字 I/O 的 FTIR、PID、传感器和监测仪 | 程序化浓度序列 |
品牌名称均为其各自所有者的商标。本页介绍 GasMix 稀释仪与这些仪器的互操作性,并不意味着获得其制造商的任何认可。
实证结果:GC 示例
最有力的公开证据来自与 Agilent 490 Micro GC 的联用。使用 GasMix 稀释校准气,CO2 在 5 至 300 ppm 的七个浓度水平上自动完成校准:
| 指标(CO2,Agilent 490 Micro GC) | 结果 |
|---|---|
| 校准范围 | 5 至 300 ppm(7 个浓度水平,自动) |
| 线性 | R² = 0.9999 |
| 检出限 | 5 ppm(最低校准点) |
| 保留时间重复性 | 0.16 % RSD(n = 20) |
| 浓度重复性 | 2.6 % RSD(n = 20,外标法) |
详细信息请参阅Agilent GC 自动校准页面及其所依据的应用笔记。这些数据特定于该配置和化合物,用于说明方法,并不保证在每台分析仪上都能获得相同数值。
手动与自动多点校准对比
| 对比项 | 手动校准 | GasMix + 分析仪 |
|---|---|---|
| 浓度水平 | 每个浓度水平一瓶气 | 一瓶有证气体即可生成完整浓度阶梯 |
| 操作人员参与 | 每一步都需在场 | 序列启动后无人值守 |
| 运行触发 | 手动,时序不一 | READY / START 握手,每次运行完全一致 |
| 管线稳定 | 由操作人员判断 | 用户设定的混合和采样时间 |
| 低浓度点 | 难以通过气瓶获得 | 通过稀释生成,可低至检出限 |
| 溯源性 | 依赖手工记录 | 经校准的 MFC 控制,有据可查并记录日志 |
选择合适的稀释仪进行设置
自动化多点校准需要一台带数字 I/O 的稀释仪,通常还需要一个流路选择器。对于自动化多气体稀释和序列运行,首选 AIOLOS III;如需紧凑型双气体稀释,可选 ZEPHYR II;如需多达 16 个以上通道的复杂混合气,可选 HURRICANE。同样的自动化也是痕量级气体生成以及更广泛的准确、可溯源结果的基础。不确定哪款适合您的分析仪?《如何选择合适的配气仪》一文提供了详细指导,您也可以使用产品选型助手获取配置建议。
常见问题
这里所说的“多点校准自动化”是什么意思?
动态稀释仪由一瓶有证气体生成校准曲线的每个浓度水平,并与分析仪协调,依次测量每个浓度水平,各点之间无需操作人员介入。您只需编程一次浓度水平和时序,系统即可构建整个系列。
哪些分析仪可以与 GasMix 联用?
任何通过数字 I/O 提供就绪和启动信号的仪器均可。在实际应用中,包括 Agilent 和 Shimadzu 等气相色谱仪(Micro GC 和 GC)、PAC Elements 和 Multitek 等元素或形态分析仪,以及其他带数字 I/O 的气体分析仪、FTIR、PID 和监测仪。
稀释仪如何与仪器协调?
通过双向 READY / START 握手。稀释仪按用户设定的混合时间保持目标浓度,等待分析仪发出 READY 信号,然后通过继电器触发 START(采样时间可由用户选择),再进入下一个浓度水平。
已验证了怎样的性能?
在一次有文献记录的 GC 联用(Agilent 490 Micro GC)中,CO2 在 5 至 300 ppm 范围内进行校准,线性 R² = 0.9999,检出限 5 ppm,保留时间重复性为 0.16 % RSD,浓度重复性为 2.6 % RSD(n = 20)。结果取决于分析仪和化合物。
还需要有证校准气吗?
需要。有证气瓶仍是您可溯源的参考标准。稀释仪对其进行扩展:由一瓶较高浓度的标准气按需生成所有中间浓度水平,让您无需为每个浓度单独准备气瓶,即可完成全量程校准。
自动校准是否可溯源?
各浓度水平由经过校准的质量流量控制而非手工配制生成,并附有记录的不确定度,软件还会记录整个序列。结合有证源气瓶,即可实现有据可依、可溯源的多点校准。
让校准变为无人值守的例行程序
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文中引用的 GC 数据来自一次有文献记录的 Agilent 490 Micro GC 联用(参见 Agilent GC 自动校准页面)。仪器品牌名称均为其各自所有者的商标;文中所述互操作性不代表任何认可。GasMix,AlyTech。