分析仪部件的监测制造技术

本发明专利技术公开了一种气体分析仪，所述气体分析仪包括样本入口、样本出口、检测器、监测部件和控制器。样本入口被配置为接收样本并连接到样本出口。检测器可操作地设置在样本入口和样本出口之间，并且被配置为提供与样本相关的指示。监测部件被配置为提供关于气体分析仪的至少一个部件的诊断指示。控制器被配置为控制通过气体分析仪的流量并可操作地连接到检测器，以分析样本、向监测部件提供分析报告并向输出提供健康状况指示。

Monitoring of analyzer components

The invention discloses a gas analyzer, which comprises a sample inlet, a sample outlet, a detector, a monitoring component and a controller. The sample entry is configured to receive samples and connect to the sample exit. The detector is operably located between the sample inlet and the sample outlet, and is configured to provide instructions related to the sample. The monitoring unit is configured to provide diagnostic instructions for at least one part of the gas analyzer. The controller is configured to control the flow of the gas analyzer and to be operatively connected to the detector to analyze the sample, provide the analysis report to the monitoring component and provide the health condition instructions to the output.

【技术实现步骤摘要】
分析仪部件的监测
技术介绍
诸如生产气体分析仪、基于激光的气体分析仪和气相色谱仪的分析仪通常接收样本气体输入并通过气体测量阶段输送气体，以提供与样本气体的某些方面相关的分析输出。气相色谱法涉及通过色谱柱基于迁移速率的化合物的混合物的分离。例如，分离可以基于沸点、极性或分子大小的不同。然后，分离的化合物可以流过适当的检测器，例如热传导检测器(TCD)，所述检测器检测给定样本中存在的每种化合物的浓度。已了解单个化合物的浓度使得可以使用工业标准方程式计算样本的特定物理性质，例如BTU、比重或其他所需特性。现代气相色谱仪包括多个部件和子部件，包括多个阀和色谱柱，以将化合物分离分裂成几个子过程。确保每个部件适当作用对于准确的色谱结果是重要的。例如，在长时间(通常几个月至几年)内，流动路径中的污染或者色谱柱的性能的改变可能会影响部件离开色谱柱所需的时间。
技术实现思路
一种气体分析仪包括样本入口、样本出口、检测器、监测部件和控制器。样本入口被配置为接收样本并连接到样本出口。检测器可操作地设置在样本入口和样本出口之间，并且被配置为提供相对于样本的指示。监测部件被配置为提供关于气体分析仪的至少一个部件的诊断指示。控制器被配置为控制通过气体分析仪的流量并可操作地连接到检测器，以分析样本、向监测部件提供分析并向输出提供健康状况指示。附图说明图1A-1C示出根据本专利技术的一个实施例的具有监测部件的气相色谱仪的一个示例；图2示出呈现根据本专利技术一个实施例的甲烷随时间而偏离的经验保留时间的示例性控制图表；图3示出根据本专利技术的一些实施例的可以使用的一个示例性成分/征兆矩阵；图4示出根据本专利技术一个实施例的提供气相色谱仪健康指示的一个示例性方法的流程图；图5是根据本专利技术的一个实施例的用于确定气相色谱仪部件的剩余寿命的方法的流程图；以及图6是根据本专利技术一个实施例的用于使用模糊逻辑计算气相色谱仪部件的剩余寿命的方法的流程图。具体实施方式气体分析仪通常测量各种应用中的气体组成。例如，气相色谱仪可以被配置为向技术人员提供信息，例如色谱图、分析样本中检测到的成分的摩尔百分数、生成的报告和趋势。在一个实施例中，气相色谱仪可以包括MODBUS协议和/或模拟输入/输出接口。现有的分析仪(例如，气相色谱仪单元)的一个问题是所述单元在长时间使用后不能检测和自诊断问题或者不能向技术人员提供检测到的色谱柱健康状态、检测器功能和样本环路功能的指示。因此，可能难以确定给定的分析仪部件是过早老化还是具有可检测的错误或故障。获得这种信息可以向技术人员提供可以帮助通知关于气相色谱仪的决策的信息，例如建议对特定部件进行抢先更换或修理。在气相色谱仪的示例中，故障类型可以包括：色谱柱污染、色谱柱退化、色谱柱松动连接和不好的安装。可以针对检测器提供的一些示例性指示可以包括：检测器热丝不平衡、脏的或有缺陷的检测器、检测器电源关闭状态、熔断的检测器保险丝或者由于使用或磨损而检测到的老化。此外，在一个实施例中，气相色谱监测部件可以提供关于各种其他问题的指示，包括但不限于：色谱仪中不希望有的峰值、与端口泄漏相关的反冲洗阀口、观察到的基准线噪声、注水、阀噪声积分、峰值漂移报警、通风口中的水、样本闸阀故障、通风口堵塞和检测到的泄漏。在一个实施例中，气相色谱仪设置有监测部件，所述监测部件可以被配置为监测随时间变化的一个或多个参数。在一个实施例中，监测部件被配置为向技术人员提供气相色谱仪的部件和子部件的健康状况的指示。在一个实施例中，气相色谱监测部件可以监测色谱柱、检测器和样本环路以及相关联的子部件的健康状况。在一个实施例中，监测部件可以被配置为在预期的部件故障之前向技术人员提供警报，从而减少意外的部件故障的风险。在一个实施例中，分析仪监测部件可以集成专家知识和历史数据，以用于改进自我诊断和故障预测。例如，监测部件可以包括关于可观察的分析仪趋势和已知部件问题之间的已知相关性的数据。在一个实施例中，分析仪监测部件被配置为向诸如气相色谱仪的分析仪的部件和子部件提供基于统计的监测功能。在另一个实施例中，监测部件包括基于模糊逻辑的混合模块，所述混合模块分析分析仪参数随时间的行为。特定用于气相色谱仪的感兴趣的参数的一些示例包括：保留时间、面积、高度、响应因素等。在一个实施例中，基于模糊逻辑的混合模块可以在气相色谱仪专家知识的背景下分析观测参数，以提前诊断和检测潜在的部件故障，从而允许修理。在一个实施例中，监测可以包括气相色谱仪数据的周期性监测。在另一个实施例中，监测包括监测每一个气相色谱仪分析。检测和监测部件健康状况的能力还可以帮助管理维修和更换库存。图1A-1C示出根据本专利技术的一个实施例的具有监测部件的气相色谱仪的一个示例。图1A示出气相色谱仪100的一个示例性实施例，本专利技术的实施例可以使用所述气相色谱仪。然而，图1A示出例如可从RosemountAnalyticalInc.购得的型号700XA气相色谱仪，在此提供的方法和实施例可以用于其他示例性气体分析仪。图1B是本专利技术的实施例可以使用的气体分析仪的示意图。在一个实施例中，气相色谱仪100包括一个或多个入口110。(多个)入口110可以被配置为允许载运气体和样本气体的适当来源例如通过色谱仪100到出口112，在一个实施例中，所述出口包括适当的处理管线。在一个实施例中，载运气体被提供到流动面板，其中所述载运气体在进入分析仪炉120之前通过调节器和干燥器，其中所述载运气体可以通过载运气体预加热器线圈。在一个实施例中，样本气体进入色谱仪100并通过样本环路122。在一个实施例中，根据已知的气相色谱技术，样本气体和载运气体可以进入多个气动控制的多端口选择阀中，所述选择阀被配置成使各种体积的样本和/或载运气体选择性地流动通过一个或多个色谱柱124。在一个实施例中，每一个多端口选择阀可以以流体连通方式连接到相应的螺线管，所述螺线管可被配置为从控制器(例如，控制器130)接收控制信号。在一个实施例中，控制器130也可操作地连接到检测器126。在一个实施例中，检测器126是设置在分析仪炉120内的热传导检测器，并且被配置为例如通过控制一个或多个螺线管(未示出)来充分控制通过气相色谱仪100的流量。另外，在一个实施例中，控制器130被配置成确定检测器126对通过其的气体流的响应。在一个实施例中，控制器130选择性地将样本引入色谱柱124中一段选定的时间量，使气体反向流动通过色谱柱124，将所述反向流引导通过检测器124并随时间记录响应。控制器130优选地包括微处理器或者被配置为执行一系列指令以计算分析参数并存储信息的其他适当的装置。控制器130可以包括或者可以连接到易失性和/或非易失性存储器(如图1C所示)。在一个实施例中，控制器130被配置为提供音频或视觉输出132。输出132可以呈现在连接的显示器、用户接口上，或者可以被提供给另一个装置以用于显示例如远程计算单元。在一个实施例中，控制器130还连接到或者包括监测部件150。在一个实施例中，监测部件150分析当前的气相色谱仪数据，并将所述数据与历史数据或者已知的标准数据进行比较，以便检测一个或多个参数在一段时间(例如，保留时间)、面积等内的潜在偏差。监测部件150可以被配置为提供指示，例如输出132，所述输出指示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体分析仪，包括：样本入口，所述样本入口被配置为接收样本并且被连接到样本出口；检测器，所述检测器能够操作地设置在所述样本入口和所述样本出口之间，并被配置为提供关于样本的指示；监测部件，所述监测部件被配置为提供关于所述气体分析仪的至少一个部件的诊断指示；和控制器，所述控制器被配置为控制通过所述气体分析器仪的流量，所述控制器能够操作地连接到所述检测器以分析样本，向所述监测部件提供分析报告，并向输出提供健康状况的指示。

【技术特征摘要】
2016.11.04 IN PCT/IN2016/0503851.一种气体分析仪，包括：样本入口，所述样本入口被配置为接收样本并且被连接到样本出口；检测器，所述检测器能够操作地设置在所述样本入口和所述样本出口之间，并被配置为提供关于样本的指示；监测部件，所述监测部件被配置为提供关于所述气体分析仪的至少一个部件的诊断指示；和控制器，所述控制器被配置为控制通过所述气体分析器仪的流量，所述控制器能够操作地连接到所述检测器以分析样本，向所述监测部件提供分析报告，并向输出提供健康状况的指示。2.根据权利要求1所述的气体分析仪，还包括：至少一个气体测量台，所述至少一个气体测量台设置在所述样本入口和所述样本出口之间。3.根据权利要求1所述的气体分析仪，其中，所述指示包括关于所述气体分析仪的所述至少一个部件的预期故障的指示。4.根据权利要求1所述的气体分析仪，其中，所述指示包括关于所述气体分析仪的所述至少一个部件所剩余的估计的剩余寿命。5.根据权利要求1所述的气体分析仪，其中，所述指示包括与所述气体分析仪的所述至少一个部件相关的被检测到的问题。6.根据权利要求1所述的气体分析仪，其中，所述指示包括与所述气体分析仪的所述至少一个部件相关的建议的行动过程。7.根据权利要求6所述的气体分析仪，其中，所述指示包括与所述诊断指示相关的被识别的趋势。8.根据权利要求1所述的气体分析仪，其中，所述监测部件还被配置为将所述分析报告与存储的分析报告进行比较。9.根据权利要求1所述的气体分析仪，其中，所述气体分析仪的所述至少一个部件包括样本环路。10.根据权利要求1所述的气体分析仪，其中，所述监测部件被配置为提供关于所述气体分析仪的所述至少一个部件的基于统计的监测功能。11.根据权利要求1所述的气体分析仪，其中，所述监测部件被配置为提供用于分析气体分析仪的参数随着...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯瓦蒂·S·佩蒂尔，塞莉·P·盖加雷，苏雷斯·S·萨塔普特，
申请(专利权)人：罗斯蒙特分析公司，
类型：发明
国别省市：美国,US