在线分析系统工程技术
作者；高喜奎 主编
出版时间：2014年
内容简介
《在线分析系统工程技术》全面介绍了在线分析系统的基本知识、系统构成、设计制造、项目管理和工程应用。第一篇概论介绍了在线分析系统的专业基础知识，包括系统的分类、组成、主要性能特性及发展。第二～五篇重点介绍了组成在线分析系统的在线气体分析仪器、在线水质分析仪器、样品处理系统、数据采集处理系统等。第六篇介绍了在线分析系统的工程设计、集成制造、项目管理及运行管理。第七篇和第八篇重点介绍了在线分析系统在石油化工、化工、冶金、电力、建材等流程工业和环境监测等领域的工程技术应用及典型案例。本书集中了在线分析技术行业众多专家的智慧和经验，是国内首次全面介绍在线分析系统工程技术的专业图书，内容覆盖面广，可供从事在线分析监测及应用的科技人员阅读；特别适合从事在线分析应用的设计院所，化工、石油化工、冶金、电力、建材等流程工业的直接用户，环境监测单位的专业技术人员，以及从事在线分析系统设计、制造、运行的专业技术人员参考使用。也可作为高等院校现代仪器分析课程的参考教材。
目录
第一篇 在线分析系统工程技术概论
第1章 在线分析系统工程技术基本知识
1.1 在线分析系统工程技术基本概念
1.1.1 在线分析系统技术基本知识
1.1.2 在线分析系统集成技术相关知识
1.1.3 在线分析系统工程技术有关概念
1.1.4 在线分析系统技术常用专业词语
1.2 在线分析系统发展的有关论述和技术方向
1.2.1 在线分析系统技术发展的有关论述
1.2.2 在线分析系统技术的发展方向
1.3 在线分析系统技术的应用与发展
1.3.1 在线分析监测技术的应用
1.3.2 在线分析系统技术的发展历程与前景
第2章 在线分析系统的分类、组成及性能特性
2.1 在线分析系统及在线分析仪器的分类
2.1.1 在线分析仪器的分类
2.1.2 在线分析系统的分类
2.1.3 取样式在线分析系统的分类
2.1.4 非取样式在线分析系统的分类
2.2 取样式在线分析系统的组成
2.2.1 取样式在线分析系统的基本组成
2.2.2 正压式取样在线分析系统的组成
2.2.3 冷干法抽取式在线分析系统的组成
2.2.4 热湿法抽取式在线分析系统的组成
2.2.5 稀释抽取式在线分析系统的组成
2.2.6 紧密耦合式在线分析系统的组成
2.3 非取样式在线分析系统的组成
2.3.1 直接测量式在线分析系统的组成
2.3.2 遥测气体分析系统的组成
2.4 在线分析系统的技术特性
2.4.1 在线分析系统的技术特性概念
2.4.2 在线分析系统的主要特性
2.4.3 在线分析系统的主要技术指标
2.4.4 CEMS的主要检测技术要求
第二篇 在线气体分析仪器
第3章 在线气体分析仪器概述
3.1 在线气体分析仪器基本知识
3.1.1 在线分析仪器的定义与应用
3.1.2 在线气体分析仪器的细化分类
3.1.3 在线气体分析仪器相关技术标准
3.1.4 在线气体分析应用相关专业词语
3.2 在线分析仪器及分析系统技术进展
3.2.1 分析检测器的研究与应用
3.2.2 分析流路技术与新型器件的应用发展
3.2.3 在线分析技术自动化与智能化应用
3.2.4 在线分析仪器及分析系统应用技术的发展
3.3 我国在线分析检测技术发展展望
3.3.1 在线分析技术近期发展任务及课题
3.3.2 振兴我国仪器仪表产业发展展望
第4章 在线红外光谱气体分析仪
4.1 光谱分析测量原理及应用技术
4.1.1 电磁辐射波谱特性
4.1.2 吸收光谱法测量原理
4.1.3 在线光谱分析技术的应用
4.2 在线红外气体分析仪
4.2.1 红外气体分析测量原理
4.2.2 红外气体分析仪的分类及其特点
4.2.3 红外检测器的几种结构与原理
4.2.4 非分光型红外气体分析仪
4.2.5 固定分光型红外气体分析仪
4.2.6 高温多组分红外气体分析仪
4.2.7 各类红外气体分析仪的性能特点
4.2.8 红外气体分析仪的工程应用
4.3 在线近红外光谱分析仪
4.3.1 近红外光谱分析测量原理
4.3.2 近红外光谱分析仪基本组成
4.3.3 近红外光谱分析仪关键部件
4.3.4 近红外光谱分析仪技术特点
4.3.5 光纤在近红外光谱分析中的应用
4.3.6 近红外光谱分析在石油化工中的应用
4.4 在线傅里叶变换红外光谱分析仪
4.4.1 傅里叶变换红外光谱分析测量过程
4.4.2 傅里叶变换红外光谱分析测量原理
4.4.3 傅里叶变换红外光谱分析系统组成
4.4.4 迈克尔逊干涉仪结构与原理
4.4.5 FT-IR用于CEMS的典型产品
第5章 激光及紫外等在线光谱分析仪
5.1 在线激光光谱气体分析仪
5.1.1 激光光谱气体分析测量原理与特点
5.1.2 激光光谱气体分析仪的分类
5.1.3 激光光谱气体分析仪基本结构
5.1.4 激光光谱气体分析仪关键部件
5.1.5 激光光谱气体分析仪的测量组分及应用
5.1.6 激光光谱气体分析仪的安装使用及维护
5.2 在线紫外吸收光谱气体分析仪
5.2.1 紫外吸收光谱气体分析仪原理与结构
5.2.2 紫外吸收光谱气体分析仪关键部件
5.2.3 紫外吸收光谱气体分析仪性能特性
5.2.4 紫外差分吸收光谱测量原理与技术
5.2.5 紫外吸收光谱气体分析仪典型产品及应用
5.3 在线紫外荧光光谱气体分析仪
5.3.1 紫外荧光光谱分析特性
5.3.2 紫外荧光SO2分析仪测量原理
5.3.3 紫外荧光SO2分析仪结构组成
5.4 在线化学发光法气体分析仪
5.4.1 化学发光法基本测量原理
5.4.2 化学发光气体分析测量方法
5.4.3 化学发光气体分析仪组成部件
5.4.4 化学发光气体分析仪典型产品
5.5 在线拉曼光谱分析仪
5.5.1 在线拉曼光谱分析仪测量原理
5.5.2 在线拉曼光谱分析仪结构组成
5.5.3 拉曼光谱分析与色谱分析的比较
5.5.4 在线拉曼光谱分析仪在石化中的应用
第6章 在线核磁共振分析仪
6.1 核磁共振技术原理
6.1.1 核磁共振技术简述
6.1.2 脉冲核磁共振基本原理
6.2 核磁共振波谱技术
6.2.1 概述
6.2.2 高分辨核磁共振波谱技术
6.2.3 固体核磁共振波谱技术
6.3 核磁共振弛豫谱分析技术
6.3.1 弛豫机理概念
6.3.2 弛豫测量方法
6.3.3 扩散弛豫及扩散系数测量
6.3.4 T2弛豫-扩散弛豫二维谱
6.4 在线核磁共振分析仪结构特点
6.4.1 核磁共振分析仪的分类
6.4.2 在线核磁共振分析仪基本结构
6.4.3 在线核磁共振分析仪的特点
第7章 在线气相色谱仪
7.1 在线气相色谱仪测量原理及组成
7.1.1 在线气相色谱仪测量原理
7.1.2 在线气相色谱仪基本组成
7.1.3 在线气相色谱仪主要技术指标
7.2 在线气相色谱仪的检测器
7.2.1 概述
7.2.2 热导检测器（TCD）
7.2.3 氢火焰离子化检测器（FID）
7.2.4 火焰光度检测器（FPD）
7.3 在线气相色谱仪的色谱柱及分析流路
7.3.1 在线气相色谱仪的色谱柱
7.3.2 在线气相色谱仪的分析流路及柱系统
7.3.3 在线气相色谱仪的色谱柱箱
7.4 在线气相色谱仪的各种阀件
7.4.1 色谱仪常用阀件的功能与类型
7.4.2 色谱仪的常用阀件
7.5 在线气相色谱仪的控制系统与机箱结构
7.5.1 电子控制系统
7.5.2 显示器及网络工作站
7.5.3 机箱结构
7.6 在线气相色谱仪的分析及标定
7.6.1 色谱峰的识别及定性分析
7.6.2 在线气相色谱仪的定量分析
7.6.3 在线气相色谱仪的取样及辅助气体
7.6.4 在线气相色谱仪的分析标定
7.7 在线气相色谱仪典型产品
7.7.1 国内常用进口在线气相色谱仪典型产品
7.7.2 国产在线气相色谱仪典型产品
第8章 在线质谱仪
8.1 概述
8.1.1 在线质谱分析基本知识
8.1.2 在线质谱仪的基本组成
8.2 各类在线质谱仪工作原理
8.2.1 四极杆质谱仪工作原理
8.2.2 扇形磁场质谱仪工作原理
8.2.3 飞行时间质谱仪工作原理
8.3 在线质谱仪关键部件
8.3.1 离子源及离子检测器
8.3.2 质谱仪的真空系统
8.3.3 质谱仪的进样系统
8.4 在线质谱仪的应用与典型产品
8.4.1 在线质谱仪的应用
8.4.2 在线质谱仪典型产品
第9章 热导、磁氧、电化学等在线分析仪
9.1 热导气体分析仪
9.1.1 热导气体分析仪测量原理
9.1.2 热导气体分析仪的组成与关键部件
9.1.3 微流型热导传感器及检测器结构
9.1.4 热导气体分析仪的性能与误差分析
9.1.5 热导气体分析仪典型产品
9.2 顺磁氧分析仪
9.2.1 概述
9.2.2 热磁式氧分析仪
9.2.3 磁力机械式氧分析仪
9.2.4 磁压力式氧分析仪
9.2.5 氧分析仪误差分析及调试维护
9.3 固体电解质氧化锆氧分析仪
9.3.1 氧化锆氧分析仪测量原理及分类
9.3.2 直插式氧化锆氧分析仪
9.3.3 抽取式氧化锆氧分析仪
9.4 电化学式气体分析仪
9.4.1 电化学式气体分析仪的分类及原理
9.4.2 燃料电池式氧分析仪
9.4.3 电解池式氧分析仪
9.4.4 定电位电解式气体检测仪
9.4.5 电化学分析仪典型产品
9.5 在线气体水分测量仪
9.5.1 概述
9.5.2 电容式在线湿度测量仪
9.5.3 电解式微量水分析仪
9.5.4 晶体振荡式微量水分仪
9.5.5 半导体激光微量水分仪
9.5.6 光纤式在线水露点分析仪
9.6 在线硫分析仪
9.6.1 在线硫分析仪的分类及应用
9.6.2 醋酸铅纸带法硫化氢分析仪
9.6.3 紫外荧光法总硫分析仪
9.6.4 X射线荧光法总硫分析仪
第三篇 在线水质分析仪器
第10章 在线水质分析监测技术
10.1 概述
10.1.1 在线水质分析监测的应用
10.1.2 在线水质分析仪器分类
10.1.3 在线水质分析技术与产业发展
10.2 流动注射水质分析技术
10.2.1 概述
10.2.2 流动注射分析技术原理
10.2.3 流动注射分析仪器的主要组成
10.2.4 流动注射分析技术的特点
10.2.5 顺序注射分析技术
10.3 光谱法水质分析技术
10.3.1 光谱法水质分析的原理
10.3.2 UV法水质分析技术
10.3.3 荧光法水质分析技术
10.4 电化学法水质分析技术
10.4.1 电化学法水质分析的原理
10.4.2 电化学水质分析仪的组成及特点
第11章 浊度/溶解氧/pH/ORP/电导率五参数在线监测仪
11.1 浊度在线监测仪
11.1.1 浊度测定方法及原理
11.1.2 浊度在线监测仪的组成及部件
11.1.3 在线浊度仪典型产品
11.2 溶解氧在线监测仪
11.2.1 溶解氧测定方法及原理
11.2.2 溶解氧在线监测仪的组成
11.2.3 溶解氧在线监测仪典型产品
11.3 pH在线监测仪
11.3.1 pH测定概述
11.3.2 pH测定方法及原理
11.3.3 pH在线监测仪的组成
11.3.4 pH在线监测仪典型产品
11.4 ORP在线监测仪
11.4.1 氧化还原电位（ORP）的基本概念
11.4.2 ORP监测仪的测定方法及原理
11.4.3 ORP在线监测仪典型产品
11.5 电导率在线监测仪
11.5.1 电导率的基本概念
11.5.2 电导率仪的测定方法及原理
11.5.3 电导率仪的典型产品
第12章 水中有机污染物在线分析仪
12.1 COD/BOD/TOC的概念及相关性
12.1.1 化学需氧量（COD）的概念
12.1.2 生物化学需氧量（BOD）的概念
12.1.3 总有机碳（TOC）的概念
12.2 COD在线分析仪
12.2.1 COD测量原理、方法及装置
12.2.2 COD测定技术的进展
12.2.3 CODCr、CODMn及CODUV在线监测仪
12.3 BOD在线分析仪
12.3.1 BOD测量原理
12.3.2 BOD测定方法
12.3.3 BOD在线检测仪典型产品
12.4 TOC在线分析仪
12.4.1 TOC测定原理
12.4.2 TOC测定方法及比较
12.4.3 TOC在线分析仪及干扰影响
第13章 水中营养盐在线分析仪
13.1 氨氮在线分析仪
13.1.1 氨氮在线分析概述
13.1.2 纳氏试剂分光光度法氨氮分析仪
13.1.3 水杨酸分光光度法氨氮分析仪
13.1.4 氨气敏电极法氨氮分析仪
13.2 总氮在线分析仪
13.2.1 总氮在线分析概述
13.2.2 总氮在线分析仪测量方法及原理
13.2.3 总氮在线分析仪组成及技术指标
13.2.4 总氮在线分析仪典型产品
13.3 总磷在线分析仪
13.3.1 总磷分析仪的测量方法及原理
13.3.2 总磷在线分析仪组成及技术指标
13.3.3 总磷在线分析仪典型产品
13.4 硝酸、亚硝酸盐氮在线分析仪
13.4.1 硝酸盐氮在线分析概述
13.4.2 硝酸盐氮在线分析法及测量原理
13.4.3 硝酸盐氮在线分析仪典型产品
第14章 水中无机离子在线分析仪
14.1 溶出伏安法水中重金属离子在线分析仪
14.1.1 溶出伏安法测量原理
14.1.2 溶出伏安法重金属在线分析仪的组成与维护
14.1.3 水中重金属在线分析仪典型产品
14.2 极谱法重金属在线分析仪
14.2.1 极谱法测量原理
14.2.2 极谱法重金属在线分析仪典型产品
14.3 离子选择性电极法在线分析仪
14.3.1 离子选择性电极概述
14.3.2 氟离子选择电极法
14.3.3 氟离子在线分析仪典型产品
14.4 分光光度法无机离子分析仪
14.4.1 分光光度法无机离子分析原理及种类
14.4.2 流动注射-光度法离子分析仪典型产品
第四篇 样品处理系统第15章 样品处理系统技术基础
15.1 样品处理系统的基本知识
15.1.1 概述
15.1.2 样品处理系统的定义与基本要求
15.1.3 样品处理系统的技术组成
15.1.4 样品处理系统发展的方向与目标
15.2 样品处理系统的基本功能与组成
15.2.1 样品处理系统的基本功能
15.2.2 样品处理系统的组成及关键部件
15.3 样品处理系统的技术要求与性能特性
15.3.1 样品处理系统的基本技术要求
15.3.2 样品处理系统的主要性能特性
15.4 样品处理系统的主要技术指标
15.4.1 样品处理系统共性技术指标与检测
15.4.2 样品处理系统的特有误差
15.4.3 典型部件的技术指标及检测方法
第16章 取样探头
16.1 取样点选择与取样探头分类
16.1.1 取样点选择
16.1.2 取样探头的分类
16.1.3 取样探头的选择原则
16.2 直通式及过滤式取样探头
16.2.1 直通式取样探头
16.2.2 加热过滤取样探头
16.2.3 不加热的过滤取样探头
16.3 喷射式取样探头
16.3.1 压缩空气喷射泵取样探头
16.3.2 蒸汽喷射泵取样探头
16.4 稀释法取样探头
16.4.1 烟道内稀释取样探头
16.4.2 烟道外稀释取样探头
16.5 特殊用途取样探头
16.5.1 脱硝装置取样探头
16.5.2 高温、高粉尘取样探头系统
16.5.3 高温裂解取样探头系统
16.6 其他取样探头
16.6.1 电加热防爆取样探头
16.6.2 特殊的电捕焦取样探头
16.6.3 烟气汞的特殊取样探头
16.6.4 除湿除尘一体化取样探头系统
第17章 样品传输管线
17.1 概述
17.1.1 样品传输基本要求
17.1.2 样品传输管线的要求
17.1.3 样品传输的管材和管件
17.2 电伴热输送管线
17.2.1 电伴热带
17.2.2 电伴热管缆
17.3 蒸汽伴热输送管线
17.3.1 蒸汽加热保温和隔热保温
17.3.2 蒸汽伴热管线的组成
第18章 样品除尘过滤器
18.1 概述
18.1.1 样品除尘要求
18.1.2 样品除尘技术
18.2 直通与旁通过滤器
18.2.1 常用除尘过滤元件
18.2.2 直通过滤器
18.2.3 旁通过滤器
18.2.4 含旁路结构的筒式除尘过滤器
18.3 精细过滤器
18.3.1 膜式过滤器
18.3.2 筒式精细过滤器
18.4 聚集过滤器
18.4.1 气溶胶过滤器
18.4.2 聚结薄膜组合过滤器
第19章 样品除湿器
19.1 概述
19.1.1 湿度的基本知识
19.1.2 样品除湿要求及除湿技术
19.2 压缩机冷凝器
19.2.1 压缩机冷凝器的制冷原理
19.2.2 压缩机冷凝除湿器典型产品
19.3 半导体冷凝器
19.3.1 半导体冷凝器的工作原理
19.3.2 半导体除湿器典型产品
19.4 涡旋管冷凝器
19.4.1 涡旋管冷凝器的工作原理
19.4.2 涡旋管冷凝器的结构与应用
19.5 Nafion膜气体干燥器
19.5.1 Nafion膜气体干燥器的结构原理
19.5.2 Nafion膜气体干燥器的特点
19.5.3 Nafion膜气体干燥器的应用
19.6 其他除水除湿装置
19.6.1 列管式热交换除水
19.6.2 聚结凝结过滤除水
19.6.3 干燥剂吸收吸附除水
第20章 样品泵及压力、流量调节
20.1 样品泵技术概述
20.1.1 样品泵的分类及应用
20.1.2 样品泵选用原则与使用要求
20.2 隔膜泵
20.2.1 隔膜泵工作原理及应用
20.2.2 隔膜泵的类型及典型产品
20.3 喷射泵
20.3.1 喷射泵的原理及应用
20.3.2 喷射泵的结构
20.4 蠕动泵
20.4.1 蠕动泵的结构与原理
20.4.2 蠕动泵的应用
20.5 样品流量调节与测量
20.5.1 样品流量调节要求
20.5.2 样品流量调节阀件
20.5.3 样品流量控制与测量
20.6 样品压力调节与测量
20.6.1 样品压力调节要求
20.6.2 样品压力调节部件
20.6.3 样品压力测量
第21章 样品处理系统的其他相关技术
21.1 样品废气、废液排放
21.1.1 样品废气排放
21.1.2 废液排放
21.1.3 冷凝液的排出方法
21.2 样品转换
21.2.1 氮氧化物转换炉
21.2.2 甲烷化转换器
21.2.3 催化反应转换器
21.3 样品有害物质处理与防腐蚀
21.3.1 有害干扰组分的处理
21.3.2 样品系统防腐蚀材料选择
第22章 样品处理系统流程设计及控制
22.1 样品处理系统的流程设计
22.1.1 概述
22.1.2 样品处理系统的流路设计
22.2 样品处理系统的PLC控制
22.2.1 PLC基本原理及其组成
22.2.2 PLC典型产品介绍
22.2.3 PLC硬件及软件设计
22.2.4 CEMS的PLC编程实例
22.2.5 PLC控制系统的调试及通信
第五篇 数据采集处理及监控系统
第23章 数据采集处理系统的功能
23.1 概述
23.1.1 基本概念
23.1.2 CEMS数据采集处理的功能要求
23.2 数据采集
23.2.1 基于单片机的数据采集
23.2.2 以计算机作为核心的数据采集
23.2.3 集散控制系统
23.3 数据处理
23.3.1 数据处理的任务
23.3.2 数据处理的常用方法
23.4 数据通信与传输
23.4.1 数据通信
23.4.2 数据通信的差错控制
第24章 数据采集处理系统的硬件
24.1 概述
24.1.1 硬件设计要求
24.1.2 基于微处理器应用的系统硬件
24.2 基于PLC及PC机的系统硬件
24.2.1 PLC和PC机
24.2.2 CEMS数据处理及监控系统的硬件
24.3 数据采集传输仪
24.3.1 数据采集传输仪的应用
24.3.2 数据采集传输仪的结构
第25章 数据采集处理系统的软件
25.1 在线色谱仪的数据采集处理系统软件
25.1.1 在线色谱仪数据采集处理的测控技术
25.1.2 在线色谱仪的测控系统方案设计
25.1.3 在线色谱仪测控系统的软件结构
25.1.4 在线色谱仪测控系统的程序流程
25.2 CEMS数据采集处理系统软件
25.2.1 软件功能
25.2.2 PLC控制软件设计
25.2.3 CEMS数据采集处理系统软件设计
第26章 数据通信传输及远程监控
26.1 PC机与PLC的通信接口
26.1.1 PC机与PLC的通信方式及通信协议
26.1.2 自由口通信程序
26.1.3 Modbus方式通信连接
26.1.4 基于OPC方式通信
26.2 数据采集传输仪的传输
26.2.1 在线监测数据传输标准
26.2.2 数据采集传输仪的有线传输
26.2.3 数据采集传输仪的无线传输
26.3 分析系统的远程监控
26.3.1 基于PSTN方式的CEMS远程监控
26.3.2 基于GPRS方式的CEMS远程监控
26.3.3 分析系统的总线应用及联网技术
第27章 环境监测信息监控系统
27.1 环境监测污染源信息监控系统
27.1.1 系统简介
27.1.2 环境在线信息监控系统的典型设计
27.2 工业污染源信息监控系统
27.2.1 信息监控系统的组成与设计原则
27.2.2 信息监控系统的结构和监控要求
27.2.3 监控中心的基本功能及软硬件
27.2.4 监控中心的数据采集传输仪
27.3 环境空气质量信息监控系统
27.3.1 系统组成
27.3.2 系统的监测设备
