MATRIX-MG Series Automated High-Performance Gas Analyzers

Význam tématu

Automatická a citlivá analýza plynů je klíčová pro monitorování procesů v průmyslu, ochraně životního prostředí i ve výzkumu. FT-IR spektroskopie s nepřetržitou detekcí látek od úrovně ppb až po 100 % koncentraci umožňuje rychlé, spolehlivé a bezkalibrační stanovení širokého spektra sloučenin, čímž šetří čas a snižuje náklady na provoz laboratoře.

Cíle a přehled studie / článku

Popis sadařské řady analyzátorů MATRIX-MG, jejich schopností plně automatické identifikace a kvantifikace plynů na bázi FT-IR spektroskopie. Představení tří variant se zdánlivě jednoduchým ovládáním a robustní konstrukcí pro provoz v náročných podmínkách.

Použitá metodika a instrumentace

Užívá se FT-IR spektrometrie s RockSolid™ interferometrem a víceprůchodovou plynovou buňkou (0,1 m, 2 m, 5 m), temperovanou až do 191 °C. Integrované senzory teploty a tlaku korigují jejich vliv na spektrální data. Detektory MCT (kapalný dusík) nebo alternativní DTGS zajišťují vysokou citlivost. Softwarový balík OPUS GA používá nelineární fittingový algoritmus s knihovnou přes 400 sloučenin, přičemž kompenzuje rušivé plyny a odečítá pozadí bez nutnosti externích kalibrací. Výsledky jsou přenášeny do průmyslových rozhraní (4-20 mA, PROFIBUS, Modbus).

Hlavní výsledky a diskuse

Analyzátory MATRIX-MG dokáží snímat až 5 spekter/s při rozlišení 0,5 cm⁻¹ a 30 spekter/s při 4 cm⁻¹. Díky výběru optických drah a příslušenství (rychlá výměna plynu, vysokotlaká buňka až 20 bar) pokrývají dynamický rozsah od jednotek ppb po 100 % koncentraci. V praxi to znamená spolehlivou detekci i rychle se měnících složení. Vysoce odolná mechanika a kompaktní moduly dovolují instalaci v průmyslových provozech i mobilním prostředí.

Přínosy a praktické využití metody

• Průmyslová kontrola procesů (např. petrochemie, potravinářství)
• Monitorování spalin a odpadních plynů
• Bioplynové stanice a detekce nečistot
• Motorová a průmyslová diagnostika
• Vědecký výzkum reaktivních plynů

Budoucí trendy a možnosti využití

Integrace umělé inteligence pro automatizaci interpretace spekter, rozšíření knihoven látek, miniaturizace modulů pro snadnější nasazení v terénu, síťová propojení IoT pro centrální dohled a pokročilá vizualizační řešení. Dále se očekává rozvoj hyperspektrálních a multisenzorových systémů pro širší prostorovou i časovou analýzu plynů.

Závěr

Řada MATRIX-MG představuje univerzální řešení pro automatizované monitorování plynných složení s vynikajícím poměrem citlivosti, rychlosti a spolehlivosti. Bezkalibrační provoz, široký dynamický rozsah a přizpůsobitelnost specifickým aplikacím z ní činí významný nástroj pro laboratoře i průmyslové provozy.

Reference

Bruker Optics (2017). MATRIX-MG Series Automated High-Performance Gas Analyzers, Application Note.