在線(xiàn)近紅外分析儀的使用說(shuō)明
在線(xiàn)近紅外分析儀是基于近紅外光譜(NIRS)技術(shù),對流動(dòng)樣品進(jìn)行實(shí)時(shí)成分分析的儀器,廣泛應用于制藥、化工、食品等需要過(guò)程監控的領(lǐng)域。以下從操作流程、參數設置、維護要點(diǎn)等方面進(jìn)行使用說(shuō)明分析,幫助用戶(hù)規范操作并優(yōu)化分析效果:
***、儀器工作原理與結構概述
1.原理核心
近紅外光(波長(cháng)780–2500nm)照射樣品時(shí),分子中含氫基團(如C-H、O-H、N-H)的倍頻與合頻振動(dòng)會(huì )吸收特定波長(cháng)的光,通過(guò)檢測吸收光譜可建立與樣品成分(如水分、蛋白質(zhì)、脂肪、API含量等)的定量關(guān)系,實(shí)現實(shí)時(shí)分析。
2.典型結構
光學(xué)系統:光源(鹵鎢燈、LED)、分光元件(光柵、干涉儀)、檢測器(InGaAs、PbS)。
采樣系統:流通池(適用于液體/漿液)、光纖探頭(非接觸式測量固體/粉末)、旋轉樣品臺(均勻采樣)。
控制系統:光譜采集模塊、數據處理軟件(含定量模型)、通信接口(連接PLC或上位機)。
二、使用前準備與開(kāi)機流程
1.環(huán)境與樣品要求
環(huán)境條件:溫度15–30℃(避免劇烈波動(dòng)),濕度<80%RH,遠離強電磁干擾源。
樣品預處理:
液體/漿液:過(guò)濾去除顆粒(>50μm),確保流速穩定(0.5–2L/min)、無(wú)氣泡(影響光傳輸)。
固體/粉末:顆粒均勻(粒徑<2mm),堆積密度***致,避免分層。
2.開(kāi)機與系統校準
接通電源,啟動(dòng)儀器主機與工作站軟件,等待光源穩定(約10–15分鐘)。
背景光譜采集:用空流通池或標準參比物(如聚四氟乙烯片)采集背景,消除環(huán)境光干擾。
校準驗證:使用已知濃度的標準樣品(涵蓋測量范圍的高、中、低濃度點(diǎn))驗證模型準確性,偏差應<5%(根據行業(yè)標準調整)。
三、核心操作步驟與參數設置
1.測量模式選擇
在線(xiàn)連續監測:適用于生產(chǎn)流程(如反應釜、管道),設置采樣間隔(10–60秒/次),實(shí)時(shí)傳輸數據至DCS系統。
離線(xiàn)批次分析:用于實(shí)驗室樣品檢測,手動(dòng)進(jìn)樣,適合研發(fā)或質(zhì)量抽檢。
2.定量模型建立與維護
模型創(chuàng )建:
采集至少30個(gè)代表性樣品的光譜,用化學(xué)分析方法(如HPLC、卡爾費休)測定成分真值。
用偏***小二乘法(PLS)或主成分回歸(PCR)建立光譜-成分關(guān)系模型,設置R2>0.95,交叉驗證均方根誤差(RMSECV)<目標誤差的1/3。
模型更新:當樣品基質(zhì)變化(如原料批次更換)時(shí),采集新樣品光譜,通過(guò)“模型擴展”或“局部更新”優(yōu)化模型,避免預測偏差。
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