智能微波消解儀怎么選型
- 時間：2020-10-19
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微波消解大不同：高通量微波消解儀怎么選
當前，環境安全檢測和食品安全檢測中應用廣的就是高通量微波消解儀。所謂“高通量”，是指批處理量≥40個，其所用消解罐的罐體結構及客戶做樣情況和對設備安全性的要求，都與只有十幾個或者幾個消解罐的“超高壓微波消解儀”存在差異！
簡單來說，至少有以下幾點：
1、“高通量微波消解罐”批處理量≥40個，至少呈2圈分布，甚至是3圈分布。這就必然存在內外圈微波能量差及散熱速率差所導致的罐體溫度差。此時，如果用一個主控罐溫度來代表剩余39個罐的溫度，到底有多大代表性顯然就是個問題。
2、購置“高通量微波消解罐”的客戶，通常待檢樣品量大，對做樣效率有著極高要求，且樣品可能形形，成分組成不可能一致。當不同的樣品同批次消解，各反應罐罐內溫度、壓力變化情況有所不同，顯然無法用一個主控罐的溫度和壓力來代表剩余39個罐的溫度和壓力！
3、同批次≥40個樣品罐同時消解，超溫、超壓所致的安全風險較批處理6-16罐的“超高壓罐”模式成倍提高，這時“全罐紅外測溫”和“全罐壓力控制”對于確保安全性就變得尤為重要！
4、好的“高通量微波消解罐”較“超高壓微波消解罐”結構更為簡單，操作更為便捷，使用成本更低，“高通量微波消解罐”對控溫準確性及操作安全性提出了更高的要求。
毫無疑問，是否采用“全罐控溫”和“全罐控壓”方式，對于確保高通量微波消解儀的安全性和消解效果極為重要。那么，是否所有聲稱采用“全罐控溫”和“全罐控壓”方式的高通量微波消解儀都是一樣的呢？顯然也不是，其中大有。
全罐溫度控制
“全罐溫度控制”（全罐控溫）的技術原理是：采用紅外溫度傳感智能微波消解儀器逐個掃描各個消解罐，采集其材料表面溫度通過系數換算成罐內溶液溫度，或者透射罐體材料直接采集罐內溶液溫度（中紅外技術），從而獲取所有消解罐的溫度數據，并加以控制。拋開換算系數是否適用于所有不同類型的樣品，僅就紅外技術而言，各品牌的紅外技術亦存在差異（低靈敏度近紅外技術、高靈敏度近紅外技術、更高準確性的中紅外技術），同時紅外傳感器放置位置及數量也存有很大差異（側壁單點紅外非全罐測溫、底部單點紅外非全罐測溫、底部雙紅外全罐測溫），各品牌設備的實際性能表現差異大，具體如下：
1、低靈敏度近紅外技術+側壁單點紅外非全罐測溫： 這種初的測溫方式成本低，主機及罐體結構設計簡單；但并非全罐測溫，僅能檢測外圈罐體的護套外壁溫度；測溫點并非在樣品反應區，測溫準確性極低，檢測數據無法反應罐內溫度，只能當做罐體溫度異常報警使用。
2、高靈敏度近紅外技術+底部雙紅外全罐測溫：這種方式是較早采用的一種全罐測溫方法，成本較高，而且因為檢測的是罐體底部反應區材料表面溫度，而非罐體內部溶液溫度，受罐子材料厚度及使用程度的影響較大。
3、高準確性中紅外技術+底部雙紅外全罐測溫：我們并沒有像老外那樣給它編一個洋氣的名字，而是依然叫它中紅外測溫技術。這種全新的底部雙中紅外測溫技術，可透射穿過罐體材料，直接檢測罐體底部反應區內部溶液溫度，準確性極高，只是相應的成本也更高。
全罐壓力控制
“全罐壓力控制系統”（全罐控壓）的技術原理是：基于每一個消解罐可反復使用的“定量”或“非定量”自動泄壓技術，反應過程中一旦罐內壓力過大，罐體可自動釋放罐內過量氣壓，可確保每一個消解罐不發生超高爆罐事故——當然我們所說的泄壓是安全無破壞性的泄壓。如果連一個泄壓孔都沒有，壓力超過限值，頂絲或頂墊就會以破壞的方式泄壓，就算不考慮泄壓導致的耗材，這種泄壓方式的安全隱患才更值得注意。同時基于微波消解儀主機內置的“聲音異響報警器”和“酸氣濃度報警器”，當腔內罐體出現大范圍超壓泄壓時，主機會自動停機并報警。相對于單一主控罐控壓，它在高通量微波消解儀壓力控制方面的優勢顯而易見，也被幾乎所有微波消解儀廠商所采用，當然，各品牌實現方式同樣存在差異。
1、非定量罐體自動泄壓技術+聲音異響報警器： 這種初的全罐控壓方式罐體結構簡單，制造成本低智能微波消解儀，主要通過密封組件形變泄壓。這種方式泄壓點受材料使用成度及老化影響很大；但是消解罐反應壓力從10atm～20atm都存在泄壓，泄壓點“邊界”模糊，直接導致總泄壓量過大，罐內壓力始終偏低，無法達到190℃以上的反應溫度，油脂類樣品無法消解澄清，數據回收率偏低！
2、定量罐體自動泄壓技術：作為升級后的全新全罐控壓技術，每個消解罐罐蓋內置一個可反復使用的“定量控壓模塊”，泄壓點“邊界”被固定在20atm，只有當罐內壓力超過20atm，“定量控壓模塊”才自動啟動泄壓，一旦罐內壓力低于20atm，“定量控壓模塊”又重新自動閉合，以確保罐體密閉，該結構可支持消解罐工作溫度達到210℃以上，能明顯提升樣品消解效果，特別是油脂樣品可消解澄清，確保數據回收率！當然，由于罐體結構復雜，制造成本也高。
當前，環境安全檢測和食品安全檢測中應用廣的就是高通量微波消解儀。所謂“高通量”，是指批處理量≥40個，其所用消解罐的罐體結構及客戶做樣情況和對設備安全性的要求，都與只有十幾個或者幾個消解罐的“超高壓微波消解儀”存在差異！
簡單來說，至少有以下幾點：
1、“高通量微波消解罐”批處理量≥40個，至少呈2圈分布，甚至是3圈分布。這就必然存在內外圈微波能量差及散熱速率差所導致的罐體溫度差。此時，如果用一個主控罐溫度來代表剩余39個罐的溫度，到底有多大代表性顯然就是個問題。
2、購置“高通量微波消解罐”的客戶，通常待檢樣品量大，對做樣效率有著極高要求，且樣品可能形形，成分組成不可能一致。當不同的樣品同批次消解，各反應罐罐內溫度、壓力變化情況有所不同，顯然無法用一個主控罐的溫度和壓力來代表剩余39個罐的溫度和壓力！
3、同批次≥40個樣品罐同時消解，超溫、超壓所致的安全風險較批處理6-16罐的“超高壓罐”模式成倍提高，這時“全罐紅外測溫”和“全罐壓力控制”對于確保安全性就變得尤為重要！
4、好的“高通量微波消解罐”較“超高壓微波消解罐”結構更為簡單，操作更為便捷，使用成本更低，“高通量微波消解罐”對控溫準確性及操作安全性提出了更高的要求。
毫無疑問，是否采用“全罐控溫”和“全罐控壓”方式，對于確保高通量微波消解儀的安全性和消解效果極為重要。那么，是否所有聲稱采用“全罐控溫”和“全罐控壓”方式的高通量微波消解儀都是一樣的呢？顯然也不是，其中大有。
全罐溫度控制
“全罐溫度控制”（全罐控溫）的技術原理是：采用紅外溫度傳感智能微波消解儀器逐個掃描各個消解罐，采集其材料表面溫度通過系數換算成罐內溶液溫度，或者透射罐體材料直接采集罐內溶液溫度（中紅外技術），從而獲取所有消解罐的溫度數據，并加以控制。拋開換算系數是否適用于所有不同類型的樣品，僅就紅外技術而言，各品牌的紅外技術亦存在差異（低靈敏度近紅外技術、高靈敏度近紅外技術、更高準確性的中紅外技術），同時紅外傳感器放置位置及數量也存有很大差異（側壁單點紅外非全罐測溫、底部單點紅外非全罐測溫、底部雙紅外全罐測溫），各品牌設備的實際性能表現差異大，具體如下：
1、低靈敏度近紅外技術+側壁單點紅外非全罐測溫： 這種初的測溫方式成本低，主機及罐體結構設計簡單；但并非全罐測溫，僅能檢測外圈罐體的護套外壁溫度；測溫點并非在樣品反應區，測溫準確性極低，檢測數據無法反應罐內溫度，只能當做罐體溫度異常報警使用。
2、高靈敏度近紅外技術+底部雙紅外全罐測溫：這種方式是較早采用的一種全罐測溫方法，成本較高，而且因為檢測的是罐體底部反應區材料表面溫度，而非罐體內部溶液溫度，受罐子材料厚度及使用程度的影響較大。
3、高準確性中紅外技術+底部雙紅外全罐測溫：我們并沒有像老外那樣給它編一個洋氣的名字，而是依然叫它中紅外測溫技術。這種全新的底部雙中紅外測溫技術，可透射穿過罐體材料，直接檢測罐體底部反應區內部溶液溫度，準確性極高，只是相應的成本也更高。
全罐壓力控制
“全罐壓力控制系統”（全罐控壓）的技術原理是：基于每一個消解罐可反復使用的“定量”或“非定量”自動泄壓技術，反應過程中一旦罐內壓力過大，罐體可自動釋放罐內過量氣壓，可確保每一個消解罐不發生超高爆罐事故——當然我們所說的泄壓是安全無破壞性的泄壓。如果連一個泄壓孔都沒有，壓力超過限值，頂絲或頂墊就會以破壞的方式泄壓，就算不考慮泄壓導致的耗材，這種泄壓方式的安全隱患才更值得注意。同時基于微波消解儀主機內置的“聲音異響報警器”和“酸氣濃度報警器”，當腔內罐體出現大范圍超壓泄壓時，主機會自動停機并報警。相對于單一主控罐控壓，它在高通量微波消解儀壓力控制方面的優勢顯而易見，也被幾乎所有微波消解儀廠商所采用，當然，各品牌實現方式同樣存在差異。
1、非定量罐體自動泄壓技術+聲音異響報警器： 這種初的全罐控壓方式罐體結構簡單，制造成本低智能微波消解儀，主要通過密封組件形變泄壓。這種方式泄壓點受材料使用成度及老化影響很大；但是消解罐反應壓力從10atm～20atm都存在泄壓，泄壓點“邊界”模糊，直接導致總泄壓量過大，罐內壓力始終偏低，無法達到190℃以上的反應溫度，油脂類樣品無法消解澄清，數據回收率偏低！
2、定量罐體自動泄壓技術：作為升級后的全新全罐控壓技術，每個消解罐罐蓋內置一個可反復使用的“定量控壓模塊”，泄壓點“邊界”被固定在20atm，只有當罐內壓力超過20atm，“定量控壓模塊”才自動啟動泄壓，一旦罐內壓力低于20atm，“定量控壓模塊”又重新自動閉合，以確保罐體密閉，該結構可支持消解罐工作溫度達到210℃以上，能明顯提升樣品消解效果，特別是油脂樣品可消解澄清，確保數據回收率！當然，由于罐體結構復雜，制造成本也高。
