过程气相色谱分析仪
1、过程气相色谱分析仪的概述
MAXUM edition II
 MicroSAM
SITRANS CV
过程气相色谱分析仪
概述
过程气相色谱分析法是过程工业zui强大的测量和分析方法之一。它是将工艺样品取出进行分离，然后再进行测量的过程，常用于工业流程的在线监测，自动循环分析不但可以实现自动化控制，而且可同时测量多种成分。过程气相色谱分析仪可用于分离和测量几乎所有的气体混合物，或可以气化的液体混合物的成分。将样品分离后的单个组分以不同的速度经过检测器，然后连续地测量并输出数据。介质从进样到流出检测器的时间叫作保留时间，是介质的重要特性，色谱通过保留时间来识别不同的介质。通过检测器信号的强弱来测量介质的体积浓度。
过程气相色谱分析仪
MAXUM edition II型是通用的过程气相色谱分析仪，具有强大的分析手段和灵活应用能力。MAXUM edition II 集各种功能模块和灵活的柱箱概念于一身，可实现各种复杂的应用。MAXUM edition II可用于化工、石化和炼油工业的所有环节。它可以分析各种生产过程中气体和液体的化学组分。MAXUMedition II适合于安装在接近过程现场的分析柜中或分析小屋中。正是由于其灵活的应用功能，它可用于分析原料、成品，同时也可分析中间产品。MAXUM II也可满足各种环境气体的测量应用。
MAXUM II型拥有极其耐用，并且经过特殊设计的硬件和软件。
它可自动的从工艺过程中获取样品，完成进样分析。
其功能强大的软件和硬件，能满足测量重复性的zui高要求，同
时可在无人工干预的情况下连续长时间运行。通过强大的通讯
工具，MAXUM II可传输测量结果至过程控制系统。广泛的网络
兼容性可将多个MAXUM II型气相色谱仪连接至一个庞大的通讯
网络中。
MAXUM II 集成有不同的分析组件，可提供强大的分析能力。一
种产品即可完成多种截然不同的测量任务。从而大大减少了投
资、节省了培训和备件的成本。
MAXUM II 平台可提供：
• 多种的柱箱配置为几乎每一种应用提供*的解决方案。
• 多种类型的检测器和阀，提供*化的分析解决方案。
• 智能化电子设备，本地面板操作和中央工作站，提供快速简
单的操作、监测和维护。
• 强大的软件，改善分析结果。
• 通用的 I/Os 和串口，用于内部和外部的通讯。
• 全面的网络功能，用于集中维护和数据安全传输。
• 基于大型应用数据库，可实现多种分析功能。
• 经验丰富的支持团队，提供支持。
硬件和软件特点：
同步应用：使用一台 MAXUM II 型可达到多台常规色谱的功能。
并行色谱：将复杂分析任务分解成多个简单的并行任务，缩短
分析时间。
低运行成本：灵活的柱箱设计理念，超低的气体和能源消耗。
MAXUM edition II
概述优势
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过程气相色谱分析仪
应用功能
化学工业
• 监测苯乙烯中的 ppb 级苯浓度
• 超高纯度气体中的痕量残气的分析
• 气体分离装置中碳氢化合物的痕量测定
• 在几分钟内快速分析 CS2 和 H2S
• C6 到 C8、C9 及以上芳香化合物的快速测量
• 氯碱装置中氢的监测
• 含硫成分的测量
• C9 到 C18 石蜡的测量
• 在一分钟的周期内测定房间空气中的氯乙烯
• 单体氯乙烯（VCM）生产中的气体分析
• 多晶硅还原炉尾气分析
石油 & 天然气
• 裂解气分析
• 乙烯及下游工业轻烃分析
• 天然气成分和热值
• 快速测量石脑油中的苯
• 测量蒸馏馏分中的高沸点芳香化合物
• 快速测量乙烯中的乙炔
• 汽油和柴油中的总硫
水/废水
• 测量卤化碳氢化合物
• 同时测量水中的氯化烃、芳香烃和醇
• 废水监测
冶金
• 高炉煤气分析
设计
MAXUM II 气相色谱仪分为三个部分：
• 上部为电子部分，包含电源，控制器，模拟电子器件
• 中部包含气动部件和部分检测器
• 下部为柱箱，包含用于分离的全部分析部件。
MAXUM II 型可以墙体挂装或者安装在支架上。
载气，燃烧气，辅助气体
必须给气相色谱仪提供载气，如果需要的话，同时也要提供燃
烧气和辅助气体。载气是用于传输样品到分析系统的。辅助气
体是用于驱动阀和柱箱吹扫，燃烧气是用于火焰离子检测器。
进样系统
进样系统是连接连续的工艺过程和分析过程的纽带。它周而复
始的通过载气把固定量的样品带入分析系统当中。
进样方式可以用传统的样品阀，也可以用西门子专有的“鲜
活”无阀进样实现：
• 气态样品（0.1 至 5 ml）
• 可气化的液体样品（0.1 至 10 μl）
气体进样阀
50 型十通阀：
• 集进样和反吹功能与一体
• 气压驱动，无移动部件，免维护
11 型六通阀：
• 气体、液体进样阀或柱切阀
• 柱塞操作的膜片阀
• 一百万次开关周期内免维护
液体进样阀（FDV）
液体进样阀可以自动进样一个恒量的液体样品，样品随后可以
快速和*气化。这种阀也可用来进样少量的气体。
液体进样阀由三部分组成：
• 恒温气化系统
• 密封的样品通道
• 气动驱动机构
MAXUM edition II
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过程气相色谱分析仪
MAXUM edition II
双柱箱采用两个加热回路来获得独立的柱箱温度，这样就能在
一个色谱仪中实现两个不同应用。
为测量挥发度差别较大的样品，程序升温通常被用于色谱分
离。此时，柱箱温度依据设定的升温速率连续地增加。这个方
法（PTGC）在 MAXUM II 型中是可用的。
炼油厂模拟蒸馏是程序升温色谱的一个重要的应用。实现对燃
料品质，即馏程范围的在线跟踪。
色谱柱
色谱柱是色谱仪的核心部件，用于把混合物分离成单一组分。
• 填充/微填充柱，内径 1 ~ 4 mm
• 毛细管柱，内径 0.15 ~ 0.53 mm
填充柱在物理上是稳定的，且易于处理。毛细管柱有显著的分
离能力，可实现较短的分析周期，只需要更低的分离温度。
“鲜活”进样
“鲜活”进样技术可以实现和色谱柱分离能力匹配的进样量。
恒温箱
温度对于分离性能来说是一个很重要的因素。它对个别组分的蒸
汽压有显著的影响，因而影响组分在色谱柱固定相和流动相中的
扩散。这就影响了保留时间，即影响了对组成的识别。所以对柱
箱温度的稳定性、进样设备和检测器有很高的要求。
可用的两种不同类型的柱箱：
电加热柱箱
• 高至 280ºC 的柱箱温度
• 不需要仪表空气
空气浴柱箱：
• 恒温型（5 ~ 225ºC）
• 程序升温型
两种柱箱都可有：
• 单柱箱或
• 双柱箱
􀫌􁂙
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􀽂􀘊􁋹
􀮱􁀦􀠶􁋹
􀠦􀼹􀠦􀛨􁁎
􁅂􀼹􀠦􀛨􁁎
􀰾􀧦 1 􁋁 4 mm
􀰾􀧦 0.15 􁋁 0.53 mm􀇄􁉏􀩥􀄂􁊟􀗉􀄂􀩻􀩥􀇅
􁀌􀞹􁁳􀡕
􀝴􀲦􀇈􀶸􀦴
􀽂􀘊􁋹 3 mm
􁉏􀩥 0.15 mm
􀩻􀩥 0.53 mm
􁊟􀗉 0.32 mm
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过程气相色谱分析仪
MAXUM edition II
电磁阀控制模块
• 在一个模块中包含所有的控制元件使维修时间更短。
• 3 通和 4 通配置，对多种不同类型阀进行控制。
• 使用独立的，可插拔式管道连接，允许使用不同的气源。
电子压力控制模块（EPC）
• 控制压力，不需要机械压力调节器，不需要手动调节。
• 压力控制可编程，以实现快速色谱及应用。
• 对载气和燃烧气的控制，可避免因机械调节带来的基线漂移与
波动。
检测器
多数情况下热传导式检测器（TCD）和火焰离子检测器（FID）都可
用于过程色谱分析。特殊的检测器，如火焰光度检测器（FPD），
电子捕获检测器（ECD），光电离检测器（PID），氦离子化检测器
（HID）的使用范围较小。
在 MAXUM II 色谱中上面描述的检测器模块可以以许多不同的方式
组合在一起。
• 空气浴柱箱zui多可以使用三个检测器模块。
• 电加热柱箱、双柱箱、程序升温柱箱zui多可以使用两个模块。
• 多个模块可以并行分析，缩短分析周期。
• 每一个并行模块可以独立分析一个流路。
• 两个相同模块的并行使用提供冗余的测量。
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过程气相色谱分析仪
MAXUM edition II
检测器测量值依赖于：选择性应用实例
TCD
浓度通用的绝大部分介质
FID
质量流量碳氢化合物碳氢化合物
FPD
质量流量含硫和磷的物质微量硫
PDHID
质量流量通用的（氦除外） 高纯度气体分析
PDECD
质量流量带负电的分子微量卤化烃
PDPID
质量流量选择性取决于离子化电势
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过程气相色谱分析仪
MAXUM edition II
热导式检测器（TCD）
TCD 的测量原理是基于气体混合物的导热性不同。任何导热系
数不同于纯载气的成分都可以被 TCD 检测出来。TCD 主要由测
量池和参比池组成，由热敏电阻构成惠斯通电桥。当只有载气
通过时，电桥是平衡的，当被测样品经过测量池，气体混合物
的导热系数的改变就引起了温度的改变，这就引起了电阻的改
变。上述导致的桥电路的偏离是和样品的浓度成比例的。
TCD 的种类:
• 热敏电阻检测器
• 热丝检测器
火焰离子检测器（FID）
使用火焰电离检测器，使气体离开色谱柱时在氢焰中燃烧，如
果气体混合物中包含着可燃的有机化合物，则在燃烧的过程中
一个电极会捕捉到离子。
然后就会在火焰的喷嘴和位于喷嘴之上的离子收集器之间形成
一个电势。电流经过放大即产生测量信号。
和基于浓度信号的 TCD 相比，FID 的信号是和组分的质量流量
成比例的。
FID 的线性范围可高至 6 到 7 个数量级，检测极限小于 0.1 个
PPM （和样品中的碳氢化合物的浓度有关）。FID 不能用来检
测不可燃烧的组成（比如惰性气体和水）。
除了载气，FID 检测器需要氢气和空气用于燃烧。
火焰光度检测器（FPD）
火焰光度检测器用来测量含有硫和磷的微量化合物。被测物质
在氢的火焰中燃烧时所发射的特定波长的光会被 FPD 测得。
脉冲放电检测器（PDD）
PDD 可以以三种不同的类型被使用：HID（氦离子化检测器），
ECD（电子捕获检测器），以及 PID（光电离子检测器）。PDD 无
需进行另外的调整就可直接安装在 Maxum 色谱中。PDD 把氦中稳
定的直流脉冲放电当做离子源。PDD 的工作性能相同于或高于那
些采用放射性离子源的检测器。
因为没有使用放射源，客户就不用担心那些复杂的辐射防护要求。
• PDHID （氦离子化检测器）
PDHID 在电离率 0.01% 至 0.1% 下工作，它拥有一个很高的灵敏
度，它对有机组成物的灵敏度是线性的，且可高达 5 个数量级，
同时它的检测范围也可低至 ppb 数量级。PDHID 可普遍地用于除
氦和氖之外的有机和无机成分的检测。
• PDECD（电子捕获检测器）
在电子捕获模式下，具有高电子亲和势的样品组成可以有选择性
地被检测到，如卤代烃。PDECD 的属性和灵敏度可以和 63Ni
ECD 的相提并论。在此模式下，必须使用辅助气体（推荐：含
3% 氖的氦）。
• PDPID（光电离子检测器）
为使额外的气体电离，可在载气中加入氩、氪、氙。PDPID 在此配
置下可以选择性地检测脂族化合物、芳香族化合物、胺。这个选
择性可以通过选择不同附加气体来决定。在此模式下 PDPID 的灵
敏度受限于电离电势低于附加气体的发射能量的样品组成。
附件：空气净化器
仪表空气通常被微量的碳氢化合物污染，如果被污染后的空气用
作火焰离子检测器（FID）的助燃气的话，会产生干扰噪声。空气
净化器可以把空气中微量碳氢化合物转化成 FID 不响应的二氧化碳
和水，从而消除干扰。
并行色谱分析
使用 MAXUM II 型色谱仪，你可以将一个复杂的应用分割为几个简
单的子应用，这些子应用都可以并行分析，这样就缩短了分析周
期。MAXUM II 型色谱仪的软硬件允许一个复杂的色谱分析分割成
几个简单的分析，每一个简单的分析都可以并行地同时被执行。
这不仅仅简化了整个分析，同时也更加快速和可靠。
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过程气相色谱分析仪
MAXUM edition II
通讯
TCP/IP 通讯和标准以太网硬件意味着 MAXUM II 色谱仪可以和很
多网络相兼容。
软件
为使操作和维护较简单，MAXUM II 型提供一个在线的软件
系统，可通过HMI的进行本地操作，也可通过工作站进行远
程访问。
每一个 MAXUM II 型色谱仪都安装了在线软件系统，包括：
• 嵌入式的 EZChrom
• 嵌入式的 MaxBasic
• 通讯软件、网络软件，I/O 驱动
工作站软件：
• MAXUM II 型工作站工具
• System Manager 网络浏览软件
• EZChrom 方法生成软件
• MMI 维护面板仿真
• 数据记录软件
• MODBUS 下载工具
• 备份和回复工具
• 在线系统下载工具
• 在线帮助和存档软件
和可选的独立软件包
• MaxBasic 编辑软件
• 模拟蒸馏方法程序
• 空气监测程序
• OPC 通讯服务器
兼容性
MAXUM II 和西门子所有以往的的色谱仪都相兼容，如：PGC
302，RGC 202，Advance Maxum，Optichrom Advance。
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过程气相色谱分析仪
MAXUM edition II
zui小测量范围
（通常情况）
热导检测器：0-500ppm
火焰离子检测器：0-1ppm
火焰光度检测器：0-100ppb
柱箱温度范围5-225 ºC
温度控制+-0.02 ºC
EMI/RFI 设计符合 CE 标准，通过 89/336/ECC 认证（EMC）
符合 CE 标准，通过 73/23/ECC 认证（低压）
按照 EN 61010-1 /IEC 1010-1 测试
校验
• 方式
• 零点
• 量程
手动或自动
自动基线校正
标准气钢瓶
设计
安装左侧空间：离墙或其他设备 460 mm
右侧空间：460 mm
前方空间：654 mm
挂墙式安装：轴心距为 1120 mm
重量77 Kg
防护等级IP54，NEMA 3
防爆等级标准配置：
• 通过 CSA C/US 认证，可用于 Class 1，Div.
2，Group B，C，D
• 可用于常规用途和非危险区域
• 通过 CSA C/US 认证，可用于 Class 1，Div. 1，
GroupB，C，D，带空气或氮气吹扫
• 通过 ATEX 认证，满足 EEx pedmib IIB+H2，带
空气或氮气吹扫控制，可用于 Zone 1 或Zone 2
配置
柱箱选择单空气浴柱箱或有两个独立恒温区的双空气浴
柱箱。
无空气的电加热的单柱箱或双柱箱。双柱箱型
有两个分开的空间可*独立操作。
检测器模块热导，火焰离子，火焰光度
氦离子化，光度离子，电子捕获。
检测器数目空气浴柱箱可以是 1，2，3 个检测器的任意组合
电加热柱箱可以是 1，2 个检测器的任意组合
取样和柱切阀膜片阀，膜片柱塞阀，无阀柱切，转阀，推杆阀
无阀柱切无阀“鲜活”柱切
色谱柱填充柱，微填充柱，毛细管柱
气体压力调节zui多 8 个电子压力控制，zui多 6 个机械压力控制
电气特征
AC 电源100-130VAC 或 195-260VAC（可选），47-63Hz，
单相
单柱箱：zui大 14 A
双柱箱：2 个回路，每一个zui大 14 A
气体样品条件
样品流量50-200 ml/min（取决于应用）
样品过滤5μ
zui低样品压力标准 15 kpa，更低压力可选
zui高样品压力标准 515 kPa，更高压力可选
zui高样品温度标准 121 ºC，更高温度可选
样品管线材质不锈钢，聚四氟乙烯，其他材料可选
液体样品条件
样品流量5-20 ml/min（取决于应用）
样品过滤5μ
zui低样品压力标准 35 kpa，更低压力可选
zui高样品压力标准 2070 kPa，更高压力可选
zui高样品温度标准 121 ºC，更高温度可选
样品管线材质不锈钢，聚四氟乙烯，其他材料可选
测量响应
灵敏度（取决于应用） ±0.5 % 满量程
线性（取决于应用） ±1 % 满量程
震动影响可忽略
重复性±1 % 满量程
检测限见检测器
输入和输出
标准输入输出2 个模拟输出，4 个数字输出
（1 个用于系统报警，3 个可自由配置）
4 个数字输入
2 个串口输出
可选卡插槽3
输入输出卡AO 8：8 通道隔离模拟输出
D IO：4 个数字输入，4 个数字输出
A I/O ：2 个数字输入，2 个数字输出，2 个模拟输
入，2 个模拟输出
数字输入光电藕合，内置 12-24 Vdc 电源，触点浮空
数字输出浮空双掷触点，触点zui大容量 1 A，30 V。不能驱
动超过 0.5 A 的感应负载，如果数字输出连到电磁
阀，应有一个二极管抑制电磁阀负载。
模拟输入-20-20 mA，50 Ω，或者-10-10 V，1 MΩ
模拟输出0/4-20 mA，750 Ω，共用负端
接线端子用螺钉连接，线径 1.5 mm2
气候条件
环境温度-18-50 ºC
气源
仪表空气空气浴柱箱zui小 175 kPa，每一柱箱 85 l/min
电加热柱箱不需要仪表空气
阀驱动空气zui小 550 kPa
载气氮或氦，纯度 99.998 %，氢纯度 99.999 %
典型消耗量：每个检测器 5500 l/月
燃烧气99.999 % 的氢
典型消耗量：每个检测器 2000 l/月
助燃空气参考空气（THC<1 ppm，氧气浓度 20-21 %）
防腐保护用干燥的空气吹扫以保护电子器件
柱箱内衬用不锈钢，外层不锈钢表面喷涂环氧树脂
通讯
输出RS232，RS485
以太网100 M 工业标准高速以太网 ，zui多 4 个 RJ45 接口
技术规格
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过程气相色谱分析仪
MAXUM edition II
文档
尺寸图
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过程气相色谱分析仪
MicroSAM 是一个小型化的过程气体色谱仪，微电子机械加工技
术，所有分析部件被浓缩在一个微小的区域中。这种特别的设
计可使其分布式地安装在装置的附近。
• 分布式的现场安装节省了投资费用，同时开启了新的应用领
域，如：
－ 安装于不能放置分析小屋的区域。
－ 不需要额外的设施就可以安装在较远的位置。
• 通过在线测量减少实验室分析
• 很小的空间要求减少了投资成本
• 低的维护需要和气体、能量消耗，减少了操作费用
• 高分辨率的毛细管柱可快速分析
• 灵活进样允许注入zui有代表性的样品
• 免维护，电子压力控制的无阀柱切
• 多个串行的微热导检测器确保的测量结果并具有验证功能
• 强大的网络功能确保远程维护和安全的数据传输
• 带基于 windows 的操作软件和以太网通讯
• 可更换的模块，简化维修过程
优点
化学工业
• 二氯乙烷（EDC）中乙烯的分析
• 快速测量乙炔中的氮
• 裂解原料（LPG）中烃类的分析
• 罐车卸车中环氧乙烷的安全检测
• 环氧乙烷中的多成分分析
• 实验工厂甲醇、水的分析
• 冷却剂监控：氯甲烷监控
• 氯碱装置中纯气体中氮和氢的分析
石油 &天然气
• 循环气体和其它过程工业中氢的分析
• 燃烧气中惰性气体和轻烃的分析
• 重整和催化过程中的氢气和轻烃的分析
• 裂解乙炔中杂质的痕量分析
• 裂解乙烯中乙烷的分析
• 电厂废气的热值分析
• 乙烯厂乙烯中甲烷的分析
• 裂解工艺中 MAPD 的分析
• 乙烯工艺中其它轻烃的分析
• 火炬排放气的分析
• 环氧丙烷工艺中循环气的分析
• 低密度聚乙烯工艺循环气中 CO 的分析
• 炼厂气的分析
• 天然气处理厂热值的分析
钢铁工业
高炉煤气的分析
制药工业
• 发酵过程中 O2、 N2、CO2 和水的分析
• 真空干燥装置氮中醇类的分析
金属，聚合物，水泥
惰性气体和碳氢化合物中矿气的分析
概述应用
MicroSAM
文档
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过程气相色谱分析仪
MicroSAM
文档
设计
外壳
• 隔爆设计，EEx-d（依照 ATEX II 2G）
• 从 60 至 165
。
C 的加热是可调的（恒温）
• 在取样点附近分布式安装
分析模块
紧凑的分析模块包含一个色谱分析仪所有的功能。
MicroSAM 可以实现：
• 灵活进样
• 灵活的无阀柱切
• 标准的分析模块
• 通过位于一小块母版上多达 8 个微热导检测器实现多元检测
功能
灵活进样
MicroSAM 拥有两级进样系统。通过一个微型的进样阀，*级
进样是在载气压力下注入一定量的样品，和常规的系统相比这
就消除了定量时压力变化带来的误差。第二级进样，样品通过
一个无阀微进样系统被传送至色谱柱。进样量可以随时间控制
而不同，同时地符合色谱柱的要求。
灵活无阀柱切
由于传统阀存在比较大的死体积，所以对小型化的系统只能考虑
无阀切换。在色谱柱的适当位置使用几个电子压力控制器，促使
流向发生改变。柱切和反吹的功能就可在无死体积下实现。
色谱柱系统
色谱柱系统由顺次连接的两根或三根毛细管柱组成。微型 TCD
和微型的阀安装于各个色谱柱上下游流路。三个电子压力调节
器向色谱柱提供载气，也实现柱切的功能（进样，反吹，中心
切割）。通过使用窄孔的毛细管柱，可以在更短的时间内实现
的分离。
电子压力调节器
为实现和快速的切换，需要在 hPa 范围内具有高度的压力稳定
性和快速的调节能力，这得益于电子压力调节器中的压电驱动器。
检测器
微型 TCD 是以载气和被测组分热传导率不同的原理来进行连续测
量工作的。在避免接触热丝和维持恒定流量的情况下，可以实现
没有丝毫偏离的测量。这保证了在线检测的一致性，没有物质质
量和数量的损失。
应用模块
标准化的应用模块都包含了灵活进样和灵活柱切。
D01 到 D03 模块有 4 个检测器和 3 个分离柱。D04 到 D08 模块，
D10 和 D11 模块有 3个检测器和 2 个分离柱。D09 模块有 3 个检
测器和 3 个分离柱。应用模块适合于下面描述的组成的分离。
检测器柱1 检测器柱2 检测器柱切柱3 检测器
D01
进样TCD Sil5
C3，C4，C5，C6+
TCD PoraPLOT/PorabondQ
CO2，C2，H2O
TCD 灵活无阀分子筛
H2， （Ar+O2） ， N2，
C1， CO
TCD
D02
进样TCD Sil5
C5+
TCD SilicaPLOT
C2，C3， C4 （饱和，不饱
和）， C5+
TCD 灵活无阀分子筛
H2，（Ar+O2）， N2， C1， C
TCD
D03
进样TCD Sil5
C5+
TCD WAX，
易挥发组份，如乙醇，醚，
酮，醛，C7+
TCD 灵活无阀ALOX
C1， C2， C3， C4（饱
和，不饱和）
TCD
D09
进样－ Sil5
芳烃，脂族烃
TCD Sil5
芳烃，脂族烃
TCD 灵活无阀Porabond Q
除分子筛分离的所有组分
TCD
应用模块 D01 - D03 和 D09
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过程气相色谱分析仪
MicroSAM
文档
功能（续）
检测器柱1 检测器柱切柱2 检测器
D04
进样TCD WAX
易挥发组份，如乙醇，醚，酮，醛，C7+
TCD 灵活无阀SilicaPLOT C2， C3， C4， C5， C6（饱和，
不饱和）
TCD
D05
进样TCD WAX
芳烃，脂族烃
TCD 灵活无阀WAX
芳烃，脂族烃
TCD
D06
进样TCD Sil5
芳烃，脂族烃
TCD 灵活无阀Sil5 芳烃，脂族烃TCD
D07
进样TCD WAX
极芳香烃，脂族烃
TCD 灵活无阀Sil5
芳烃，脂族烃
TCD
D08
进样TCD Porabond Q
除分子筛分离的所有组分
TCD 灵活无阀分子筛
H2，（Ar+O2）， N2， C1， CO
TCD
D010
进样TCD Sil5
芳烃，脂族烃
TCD 灵活无阀
WAX 芳烃，脂族烃
TCD
D011
进样TCD
RTX-5+
RTX-200
芳烃，脂族烃，中等极性组分如氯代硅烷
TCD 灵活无阀SilicaPLOT
C2， C3， C4， C5， C6（饱和， 不饱和）
TCD
应用模块 D04 - D08，D10 - D11
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过程气相色谱分析仪
MicroSAM
文档
技术规格
设计，机箱
重量15kg
防爆ATEX II 2 G EEx d IIC T4
FM Class I,Div 1,GroupB,C,D T4
FM Class I, Zone 1, Group IIB+H2 T4
CSA Class I, Division 1, Groups B, C,D T4
防护等级IP65（NEMA 4X）
可安装在杆，管或墙壁上
两侧空间300mm（12”）
上下空间200mm（8”）
电气参数
电源24V DC +10/-15%
功耗
• 典型值18 W
• zui大值60 W
电气安全IEC 61010 / DIN VDE 0411
EMC抗干扰根据 IEC 60801/DIN VDE 0843
• 交流电源的传导干扰
－根据第 4 部分（脉冲
猝发）
2 kV
－根据第 5 部分 （毫秒脉
冲），在两导线之间
1 kV
－根据第 5 部分 （毫秒脉
冲），在导线和地之间
2 kV
• 在信号线路上的传导干扰
－根据第 4 部分（脉冲
猝发）
1 kV
• 抗静电放电的干扰
－根据第 2 部分（ESD） 8 kV
• 抗场干扰
－根据第 3 和第 6 部分10 V/m
• 噪音抑制根据 CISPR 11 /
EN 55011 / DIN VDE 0875 限制等级 B
• 熔丝T 2.5 A
进气条件
样品压力10 - 50kPa
样品流量20 - 100ml/min
zui大样品温度120 °C
环境条件
容许的环境温度-20－55 °C
容许的存储和运输温度-30－70 °C
容许的相对湿度zui大 90%
取样和进样
样品流路3
标气流路1
相态气态
过滤< 0.1μm 的颗粒，过滤精度 99.99%
接触材质不锈钢，熔融石英，聚酰亚胺
进样“无阀”进样
• 控制多功能膜片阀
• 切换时可调的进样量2－50μl
• zui大操作温度165
。
C
柱箱
数目/类别1/ 恒温柱箱
尺寸160 x 10 mm
加热功率20 W
温度范围60－155°C
温度稳定性±0.1K（60－155
。
C）
环境温度每变化 10 度时，
保留时间的变化幅度
近似为 3%
从 30
。
C 加热至 100
。
C 所需
时间
10 min
色谱柱和气体
柱类型内径为 0.15－0.25 mm 毛细管柱
柱切换带反吹和无阀柱切的多维色谱
多功能膜片阀用于进样和反吹
气路连接SWAGELOK 1/8”
压力调节器zui多 4 个电子压力调节器
载气H2， N2， He， Ar
• 气体纯度> 99，999 %
• 固体组成< 0.1 μm
• 过滤<0.1μm 的颗粒，过滤精度 99.99%
• 消耗量10－60 ml/min
• 进气压力500－700 kPa
• 仪表空气无需要
检测器，校正和性能数据
检测器类型TCD，zui多 8 个传感器
环境温度可忽略
震动可忽略
检测池体积0.02μl
校准手动或自动，单级或多级
zui小量程100 ppm
线性范围> 104（典型的）
循环时间30－240 秒（典型的）
18
过程气相色谱分析仪
MicroSAM
文档
功能（续）
输入输出
基本配置
• 数字输出
（继电器触点 0.4A，24VDC ）
4 个
• 数字输入（光隔离 24V ） 4 个，3 个可自由使用
接口
• 通讯1 个以太网 10BaseT/TCP/IP
• 控制系统接口1 个 RS485 或 RS232/MODBUS RTU
电子器件
通讯和分析控制器（CAC）
• 微处理器In 586
• EPROM 128 MB
• 动态 RAM 64 MB
• 操作系统Windows CE 3.0
• 软件预装，操作 PC 可通过网络或本地下载
升级
实时信号处理器
• 微处理器Motorola 68376，20MHz
• EPROM 1 MB
• 动态 RAM 1 MB
• 操作系统FORTH
• 软件预装，操作 PC 可通过网络或本地下载
升级
状态显示
LED • 电源电压
• 软件工作状态
• 准备运行
• 维护请求报警
• 故障
• 样品流量
LCD • 样品流路 S1，S2，S3，S4
• 样品名称
• 样品浓度和计算值
操作站
• 个人计算机台式机或笔记本
• 处理器奔 3 以上
• 主频≥ 800 MHz
• 接口以太网
• 操作系统Windows ME，2000 或 XP
• 软件• 4.2 版的 SystemManager
• 4.2 版的 Maxum EZChrom
19
过程气相色谱分析仪
MicroSAM
文档
尺寸图
20
过程气相色谱分析仪
SITRANS CV
文档
概述
SITRANS CV 气体色谱分析仪，是在技术的 MicroSAM 的基
础上发展起来的，是专门为天然气而设计的分析仪。SITRANS CV
可以测量高位热值、低位热值、标准密度、沃白指数，（遵照
ISO, AGA8, Gost 等标准），它不仅测量快速、可靠、而且
节省用户投资和使用成本。
优点
安装方式灵活：紧凑而牢固的设计可使其安装在的环境
下，如海边，并可直接安装在管道上。SITRANS CV 已经取得适
用于这些场合的认证。
和 MicroSAM 一样，SITRANS CV 由基本单元和分析模块组成，
如有必要可快速进行更换。SITRANS CV 兼具极低的电量和气体
消耗，大大降低了使用成本。
SITRANS CV 的热值管理软件使得操作过程简单、清晰而且快速。
集成在软件中的自动优化方法提高了热值测量的重复性，同时
也减少了支出费用。
串口 RS485/RS232 和以太网接口实现与控制系统和流程计算机
之间的通讯。
如同 MicroSAM 一样，SITRANS CV 强大的分析能力来源于窄孔
的毛细管柱、灵活进样，灵活柱切和串行检测技术。
应用
• 电厂天然气的分析：
－ 质量控制
－ 透平优化
－ 管道监控
• 海底钻探的天然气分析
• 天然气液化和再气化装置中天然气的分析（LNG 再气化和存储）
• 天然气处理厂中天然气热值的测定
• 天然气管道中天然气热值分析
• 天然气门站中天然气热值分析
• 天然气贸易交接
设计
外壳
• 隔爆 EEx-d 标准（符合 ATEX II 2G）
• 从 60 至 165
。
C 的加热是可调的（恒温）
• 取样点附近安装
分析模块
紧凑的分析模块包含一个色谱分析仪所有的功能。
SITRANS CV 可以实现：
• 灵活进样
• 灵活的无阀柱切
• 标准的分析模块
• 通过位于一小块母版上多达 8 个微热导检测器实现多元检测
功能
灵活进样
SITRANS CV 拥有两级进样系统。通过一个微型的进样阀，*
级进样是在载气压力下注入一定量的样品，和常规的系统相比这
就消除了定量时压力变化带来的误差。第二级进样，样品通过一
个无阀微进样系统被传送至色谱柱。进样量可以随时间控制而不
同，同时地符合色谱柱的要求。
无阀柱切
由于传统阀存在比较大的死体积，所以对小型化的系统只能考虑
无阀切换。在色谱柱的适当位置使用几个电子压力控制器，促使
流向发生改变。柱切和反吹的功能就可在无死体积下实现。
色谱柱系统
色谱柱系统由顺次连接的三根毛细管柱组成。微型 TCD 和微型的
阀安装于各个色谱柱上下游流路。三个电子压力调节器向色谱柱
提供载气，也实现柱切的功能（进样，反吹，中心切割）。通过
使用窄孔的毛细管柱，可以在更短的时间内实现的分离。
电子压力调节器
为实现和快速的切换，需要在 hPa 范围内具有高度的压力
稳定性和快速的调节能力，这得益于电子压力调节器中的压电
驱动器。
检测器
微型 TCD 是以载气和被测组分热传导率不同的原理来进行连续测
量工作的。在避免接触热丝和维持恒定流量的情况下，可以实现
没有丝毫偏离的测量。这保证了在线检测的一致性，没有物质质
量和数量的损失。
21
过程气相色谱分析仪
SITRANS CV
文档
模块
标准的应用模块通常由灵活进样、灵活柱切、检测器、3 根色谱柱组成。
检测器柱 1 检测器柱 2 检测器柱切柱 3 检测器
C01进样TCD CP-Sil5CB
C6+
C7, C8 C9+ 可选
TCD CP -S il5CB
C3, C4, C5
TCD 灵活无阀CP-Porabond Q
N2, C1, C2, CO2
O2 可选
TCD
应用
SITRANS CV 是标准产品，在工厂中就已经进行了校准。测量组分
和方法表都已经保存在色谱中。现场调试时应进行重新标定。
SITRANS CV 可测量以下组分：
组成正常溶度范围（%） 量程（%）
CH4 50 - 100 50 - 100
N2 0 - 22 0 - 25
CO2 0 - 12 0 - 20
C2H6 0 - 14 0 - 20
C3H8 0 - 5 0 - 15
i-C4H10 0 - 0.9 0 - 10
n-C4H10 0 - 1.8 0 - 10
neo-C5H12 0 - 0.1 0 - 1
i-C5H12 0 - 0.12 0 - 1
n-C5H12 0 - 0.12 0 - 1
C6+ 0 - 0.08 0 - 1
C6H14 0 - 0.3
C7H16 0 - 0.3
C8H18 0 - 0.3
C9+ 0 - 0.3
氦定值（可加入组分表）
可选择扩展氧的测量
组成量程（%）
氧0 - 4
测量组分的重复性，遵照 ISO 6974-5（2001）– Annex B
浓度范围（mol %） 依据 ISO 6974-5（2001）的重复性；
摩尔百分比 %
50 < X < 100 0.1
1 < X < 50 0.011
0.1 < X < 1 0.006
X < 0.1
表 3，根据 ISO 6974-5（2001）– Annex B 的可重复性
热值和标准密度的重复性可达到相对标准偏差小于 0.015%。
22
过程气相色谱分析仪
SITRANS CV
文档
气候情况
环境温度-20－55 °C
储运温度-30－70 °C
相对湿度zui大 90%
防护等级IP65/NEMA 4
电源
电源24V DC + 10/-15%
保险T 2.5 A
功耗
• 典型值18 W
• zui大值60 W
尺寸和重量
宽×深×高360×300×220 mm
重量15 kg
安装
可安装在杆，管或墙壁上
两侧距离300 mm（12''）
上下距离200 mm（8''）
电磁兼容性
噪音抑制根据 CISPR 11 / EN 55011 /
DIN VDE 0875 限制等级 B
EMC 根据 IEC 60801/
DIN VDE 0843
交流电源的传导干扰
• 根据第 4 部分（脉冲猝发） 2 kV
• 根据第 5 部分（毫秒脉冲），
在两导线之间
1 kV
• 根据第 5 部分（毫秒脉冲），
在导线和地之间
2 kV
在信号线路上的传导干扰
• 根据第 4 部分（脉冲猝发） 1 kV
抗静电放电的干扰
• 根据第 2 部分（ESD） 8 kV
抗场干扰
• 根据第 3 和第 6 部分10 V/m
安全性
电气安全根据 IEC 61010 /
DIN VDE 0411
防爆ATEX II 2 G EEx d IIC T4
FM Class I, Div 1, Group B, C, D
T4
FM Class I, Zone 1, Group IIB+H2
T4
CSA Class I, Division 1, Groups B,
C, D T4
技术规格
柱箱
数量/类别1/ 恒温柱箱
加热功率20 W
温度范围60－155°C
温度稳定性±0.1K（60－155°C）
从 30°C 加热至 100°C 所需时间10min
色谱柱和气体
柱类型内径为 0.15－0.25 mm 毛细管柱
柱切换带反吹和无阀柱切的多维色谱
多功能膜片阀用于进样和反吹
气路连接SWAGELOK 1/8”
压力调节器4 个电子压力调节器
载气He
• 气体纯度> 99,999 %
• 固体组成< 0.1 μm
• 过滤< 0.1μm 的颗粒，过滤度 99.99%
• 消耗量30 ml/min
• 进气压力500－700 kPa
• 仪表空气不需要
取样和进样
样品流路3
标气流路1
相态气态
允许的样品压力10 - 500 kPa，zui少比载气低 200 kPa
样本流量20－100 ml/min
zui大样品温度120
。
C
固体微粒< 0.1μm
过滤精度过滤度 99.99%
接触的材质不锈钢，熔融石英，聚酰亚胺
进样“无阀”进样
可调的进样量2－50μl
检测器，校验和性能数据
检测器类型TCD，zui多 8 个传感器
检测池体积0.02μl
校验手动或自动，单级或多级
热值和密度的重复性≤ 0.01%
热值和密度的准确度≤ 0.1%
线性范围> 104（典型的）
循环时间100 秒（典型的）
环境温度可忽略
震动可忽略
平均维修时间（MTBF） < 1 小时 /3 年
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过程气相色谱分析仪
SITRANS CV
文档
技术规格（续）
通讯和分析控制器（CAC）
微处理器In 586
EPROM 128 MB
动态 RAM 64 MB
操作系统Windows CE 3.0
软件预装，操作 PC 可通过网络或本地下载
升级
实时信号处理器
微处理器Motorola 68376，20 MHz
EPROM 1 MB
动态 RAM 1 MB
操作系统FORTH
软件预装，操作 PC 可通过网络或本地下载
升级
接口
通讯1 个以太网 10BaseT/ TCP/IP
控制系统接口1 个 RS485 或 RS232/MODBUS RTU
输入输出基本配置
数字输出（继电器触点 0.4 A
/ 24 VDC ）
总共 4 个，3 个用于样品，1 个用于
校验
数字输入（光隔离 24 V） 4 个，1 是样品流量，2 是同步时间，
3 是修正，4 是校验
状态显示
LED • 电源电压
• 软件状态
• 准备
• 维护请求报警
• 故障
• 样品流量
LCD • 样品流路 S1，S2，S3，S4
• 组分名称
• 组分浓度
操作站要求
个人计算机台式机或笔记本
处理器奔 3 以上
时钟≥ 800 MHz
接口以太网
操作系统Windows XP
软件CV Control
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过程气相色谱分析仪
尺寸图
SITRANS CV
文档
25
过程气相色谱分析仪
培训
培训
介绍
西门子自动化与驱动集团培训部是目前国内技术、质量精
湛、管理完善、规模zui大的自动化专业培训机构，为钢铁、机
械、冶金、电力、食品、饮料、包装、汽车、化工和能源等领
域用户提供专业、系统、全面和高质的专业培训服务。
迄今为止，西门子自动化与驱动集团培训部在*共建有
200 多个专业培训中心，在现有北京、上海、广州、武
汉、重庆、沈阳共 6 个培训中心，帮助用户在短期内迅速掌
握使用西门子自动化产品和技术并提高解决各种现场问题的综
合能力。各培训中心坚持统一的质量标准和用户至上的原则，
每位用户在任何一个培训中心都能获得同等高质量的专业培训
服务。为了满足用户的不同需求，培训中心设置了从初级到高
级，从标准课程到特设课程，从教室课程到现场培训，从光盘
自学教程到网络课程的多样课程，您可以根据自身条件，选择
合适的课程和培训方式。
优势
• 培训得益于明确的培训目标，根据不同需求，我们提供
80 余种专业课程
• 32 名资深专职培训教师，拥有丰富的现场实践和教学经验
• 培训设备和技术与德国标准一致
• 德国授权专业培训教材，中文培训教材专门为市场编写
• 理论知识讲授与上机操作相结合，小班中文授课保证学员充
足的上机练习时间
• 丰富多样的课程设置，包括初、课程/标准课程/特殊课程
/教室课程/现场培训课程/光盘自学课程/网络课程
• 宽敞、舒适的培训环境
• 用户评估监控系统不断完善培训质量
• 学成合格者授予西门子统一培训证书
培训内容
课程代号课程名称课程天数课程教材
P1101（SSCL） SITRANS P 压力仪表、
SITRANS T 温度仪表及
SIPART 阀门定位器维护培训
3 中文
P1102（SSCL） SITRANS F 流量仪表维护培训3 中文
P1103（SSCL） SITRANS L 物位仪表维护培训5 中文
P2101（SPAS） Maxum II 气相色谱仪5 中文
P2102（SPAS） MicroSAM 气相色谱仪3 中文
P2103（SPAS） LDS6 激光分析仪2 中文
P2104（SPAS） U23，U6，O6，O61，C6
连续气体分析仪
3 中文
报名
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适的课程、时间和地点，填写申请表，传真给您区域的培训顾
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