標題分析儀器

    分析儀器是用來測定物質的組成、結構和某些物理特性的儀器。物質分析包括定性分析、定量分析、結構分析和某些物理特性的分析。

  不同物質在各種物理和化學性質上都存在質的和量的差異，顏色、氣味、導熱系數、吸收光能的波長和磁性的不同等，分析儀器正是利用這些特點來完成定性分析和結構分析的。

  不過，大多數物質在各種物理和化學特性上往往沒有質的不同，只有量的差異，而且這種差異往往并不十分顯著。因此，利用分析儀器來進行定性分析，首先必須充分地認識待分析物質，以及與其共存的其他物質的各種物理和化學特性，以它們質的不同或量的顯著差異，作為選用或制造分析儀器的依據。

  用分析儀器進行定量分析，是以物質存在量與轉換成的某種物理量如電量、熱量等之間具有一定的函數關系為依據的。例如紅外分光光度計是根據待測物吸收特定波長的輻射能的不同，將所吸收的輻射能轉換成熱能，或進一步轉換成電量，通過對電量的測量就可以確定待測物質的存在量。

  分析儀器的應用領域十分廣泛，有的用于生產過程分析，有的用于環境監測，還有許多用于各個學科和企業部門的實驗室。為了適應不同的需要，分析儀器的結構比較龐雜�，F代許多分析儀器已配有微處理器或微型計算機，其功能更為完備，尤其是儀器本身的自動化程度大為提高。

  分析儀器一般由取樣系統、樣品調節系統、分離系統、檢測系統、信號處理和顯示系統、條件補償系統、電源等幾部分組成。

  取樣系統的任務是將一定量的、能真實代表待分析對象的樣品取出，并送入各個測量環節。取樣系統可包括：能耐各種介質腐蝕、高溫、高壓、低溫和低壓等各種條件的取樣管、取樣器；抽吸或增壓、減壓裝置；以及除去有害或對分析有干擾的雜質的一系列過濾器和反應器等。

  樣品調節系統對取得的樣品流進行適當的處理，使其壓力、溫度和流量等參數符合分離系統和檢測系統的要求。因此，它可能包括壓力、溫度和流量等參數的比較簡易的調節裝置。

  在大型分析儀器或各種譜儀中，為了實現多組分分析或樣品的全分析，往往都采取先分離后檢測的辦法，即利用物理或化學主法分離，分析樣品中的各種組分。例如，色譜儀中的色譜柱、質譜儀中的質量分析器等就是最典型的分離系統。

  檢測系統是分析儀器的核心，它將各種成分量、結構量和物性量轉換成易于測量的各種電量如電阻、電容、電流、電壓和頻率等。在分析儀器中，上述各種量往往不能直接轉換成易于測量的電量，一般須經過中間轉換，如先轉換成溫度、壓力或光通量等，而后再轉換為電量。由成分量或結構量的變化所引起的轉換量的變化十分微小，如轉換為溫度時可低達十萬分之一攝氏度的變化量，并精確定量。因此，分析儀器的檢測器結構往往比較復雜，對工藝、材料的要求也較高。

  信號處理和顯示系統的任務是將檢測器的輸出信號加以處理、顯示。分析儀器往往對被測對象的介質條件和環境條件，如環境氣氛、溫度、壓力和電源參數等十分敏感。為了保證精確度，對這些條件都有較高的要求。為了降低這些要求，在儀器內部往往設計有對各種條件波動進行補償的裝置，以消除或降低條件波動對測量造成的影響。

  分析儀器廣泛應用于工業生產過程監控、環境保護、生物化學和醫療、空間探索和軍事等各個領域，是現代科學研究中一種重要的技術手段。

  分析儀器主要有兩種分類方法：根據所應用的物理和化學原理分類，可以分為電化學式、熱學式等十類；根據所施加的能量形式分類，有光能式熱能式和電磁場式等