噪声系数分析仪工作原理

项目概况大庆市生态环境局VOCs自动监测站仪器设备采购项目C的潜在投标人应在大庆市电子政府采购交易管理平台获取招标文件，并于2021年11月15日9点30分前递交投标文件。一、项目基本情况黑龙江省大庆市政府采购中心受采购人委托组织大庆市生态环境局VOCs自动监测站仪器设备采购C项目。本项目面向各类型企业进行采购。欢迎有能力的国内供应商参加。本项目远程开标。项目编号：DZC20201539项目名称：大庆市生态环境局VOCs自动监测站仪器设备采购项目C预算金额：3,280,000.00元，参与投标供应商投标报价超出预算的投标无效。采购需求：详见附件合同履行期限：签订合同后一个月内。本项目不接受联合体投标。二、申请人的资格要求：1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定；2. 本项目执行政府采购扶持中小企业的相关政策。详见《政府采购促进中小企业发展管理办法》。投标供应商所投全部产品为小型企业或微型企业或监狱企业或残疾人福利单位制造，提供声明函（须按招标文件内规定格式填写声明函），则总报价享受10%的扣除，用扣除后的价格参与评审。注：①以上“用扣除后的价格参与评审”是指开标现场，依据供应商投标总报价进行10%的扣除后参与评审。②涉及多个产品的声明函中应包含全部产品，不提供声明函或提供不全的不享受相关扶持政策。3.本项目的特定资格要求：（1）提供参与本项目投标供应商有效的营业执照或事业单位法人证书。（2）在开标现场，本项目要求所投在线式气相色谱质谱联用分析仪、在线式气相色谱分析仪（甲烷/非甲烷总烃）产品必须满足3个及以上品牌，否则，本项目废标。（3）单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商，不得参加同一合同项下的政府采购活动。三、获取招标文件时间：公告之日起至2021年11月1日注：请参与本项目投标的供应商在2021年11月1日17时00分前自助下载文件，逾期则无法下载文件，由此造成的后果由供应商自行承担。地点：大庆市电子政府采购交易管理平台方式：网上自助下载文件（详见：http://ggzyjyzx.daqing.gov.cn/bsznTbr/20199.htm?pa=7355---《入库、办理数字证书及自助下载文件说明》）售价：免费四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点2021年11月15日9点30分地点：大庆市行政服务中心四楼开标室五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜1、退出投标时限：如供应商退出投标，必须在投标截止时间前72小时，否则不予退出。2、全面贯彻庆财采【2019】3号文大庆市财政局关于开展政府采购领域扫黑除恶专项斗争的通知的规定，在本项目中重点打击8类政府采购领域涉黑、涉恶、涉乱形为。详见：http://www.hljcg.gov.cn/xwzs!queryOneXwxxqx.action?xwbh=8B2FAECAA29800DEE053AC10FDFA79C0七、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。　1.采购人信息名 称：大庆市生态环境局地 址：黑龙江省大庆市高新区建设大厦联系方式：马梦淑131040951392.采购代理机构信息名 称：大庆市政府采购中心地　　址：大庆市萨尔图区东风新村纬二路2号（大庆市行政服务中心三楼）联系方式：0459-61581503.项目联系方式采购人项目联系人：马梦淑电　话：13104095139采购代理机构项目联系人：王琪电话：0459-6158150附件： 项目需求温馨提示：本项目为明标打分。一、规格型号及参数序号名称规格参数/项目特征/服务要求单位数量1在线式气相色谱质谱联用分析仪仪器应用要求1）#适用于挥发性有机物的在线分析，满足环境空气挥发性有机物的定性定量分析；满足环保部《2018年重点地区环境空气挥发性有机物监测方案》（环办监测函〔2017〕2024 号）规定的VOCs在线监测设备的应用要求，仪器采用GC-MS/FID法。2）连续24小时在线监测环境空气中可挥发性有机物，并1小时出一组数据。监测项目应满足通用的臭氧前驱体标准（PAMs）监测项目，同时可监测环境空气中卤代烃、含氧化合物等挥发性有机物，监测项目≥116种。3）产品须满足《环境空气挥发性有机物气相色谱连续监测系统技术要求及检测方法》（HJ 1010-2018）中的要求。2.仪器工作环境1）工作环境温度： 20-30℃。2）工作环境湿度：≤ 85%R.H. (无冷凝)3）电源：单相200-240V@50 Hz，电流大于10A。3.仪器主要技术指标采样模块1）进样捕集模块：采用低温除样品中水分，低温富集目标VOCs；不使用液氮富集冷阱装置，降温至少至摄氏-30℃，可浓缩富集 C2-C12 碳氢化合物，保证目标化合物有效捕集及脱附，满足高挥发性化合物的捕集需要。2）软件可全自动进行系统状态和性能检查，自动完成多点校准曲线绘制和方法切换；3）热解析模块：可在15秒内快速加热至除水、解吸样品等过程所需要的温度，保证干扰物去除，目标化合物被迅速解析、进样，达到良好的分离效果；4）系统控制软件可完成采样、捕集、热解吸、分析，加热反吹等全过程自动控制；5）采用高精度电子质量流量模块精确控制采样流量和采样体积；6）采用分流进样，分流比可设置为5:1到90:1，可有效应对高浓度污染因子监测。 色谱分离模块1）气相色谱能实现目标化合物的有效分离；2）在FID检测器中：环戊烷和异戊烷的分离度、2,3-二甲基戊烷和2-甲基己烷的分离度及邻-二甲苯和苯乙烯的分离度达到 1.0 以上；3）色谱柱系统：毛细管色谱柱柱。4) 色谱柱温度控制：室温+10℃到300℃；从300℃降温到50℃不超过1分钟；FID检测器模块1）全自动电子压力控制；2）全自动点火，熄火自动保护；3）在线仪器专用FID检测器； 质谱检测器1）离子化方式：EI；2）质量分析器：四极杆质谱检测器；3）为确保测试间隔无残留，除离子源及传输模块可高温加热外，质量分析器可独立高温加热；最高温度可加热至240度；4）质量稳定度≤0.1amu/12 h；5）质谱最大扫描速度不低于：10000amu/s；6）质量准确度≤0.1amu；7）质量范围：10-500amu；8）质量分辨率：优于单位质量分辨率；9) 真空系统：真空度满足系统要求，真空系统无油设计。10）意外断电后可以自行恢复测试，达到技术指标要求所需的时间在 6 h 以内，确保数据获取率达到国家要求 4．仪器性能1）可分析组分：大气中挥发性有机物，包括PAMS（57种），TO15组分（65种），OVOC（12种）等有机物；满足《2019年地级及以上城市环境空气挥发性有机物监测方案》（环办监测函〔2019〕11 号）规定的在线监测物种要求；2)不少于90%目标化合物的方法检出限≤0.1ppb，目标化合物中应至少保留乙烷和乙烯。3）量程范围：不低于50 nmol/mol；4）长时间保留时间漂移：≤0.5min；5）方法线性：按照HJ1010-2018标准要求全部目化合物的线性相关系数≥0.98；6）重复性和稳定性：连续7次以上测定同一浓度目标化合物的标准气体，不少于90%的目标化合物RSD小于10%；7)所有物种系统残留均小于0.1nmol/mol；8）数据有效率≥85%；9）分离度≥1.0（以分离环戊烷及异戊烷为准）；10）供电及功率：220VAC±10%，50Hz，≤1000瓦（含峰值）。11）设备应集成在定制机柜中，与空气常规因子监测仪器安装形式保持一致，便于产品后期的安装与运维。5. 数据分析1）数据分析系统具有报警管理功能，当设备出现故障、数据超过限定值，会通过短信或者邮件方式告知用户。2）基于自动寻峰算法，通过指数算法自动识别，可以快速筛查同分异构体，进行VOCs组分的准确定性定量分析。3）能够分析VOCs随时间变化规律，计算OFP臭氧生产潜势等参数，反映光化学污染状况及演变规律。4）能够集成气象五参数分析仪，O3/NOx等常规分析仪，GPS及GIS等监测数据进行关联分析。5）能够实时显示各目标化合物监测数据和工作状态参数等， 可设置条件查询和显示历史数据。6）能够记录存储半年以上的数据， 具有历史数据查询、 导出功能。停电后，能自动保存数据。套12在线式气相色谱分析仪（甲烷/非甲烷总烃）1)#采用气相色谱-氢火焰离子化检测法连续在线监测环境空气中非甲烷总烃浓度和甲烷浓度；2)#监测原理：采用国家标准规定的气相色谱法（GC-FID直接法），通过非甲烷总烃低温富集直接进样的技术路线直接得到非甲烷总烃的浓度，满足《环境空气非甲烷总烃连续自动监测技术规定（试行）》（总站气字【2021】61号）要求。3)分析周期：≤15min；4)进样捕集模块：样品流量采用电子流量压力控制，可定体积采样；采用低温富集技术，富集最低温度≤-10℃，保证目标化合物有效捕集；5)热解吸模块：富集管采用快速升温技术，升温速度＞15℃/s，最高温度可达≥200℃；6)方法检出限：甲烷检出限≤100ppb，非甲烷总烃检出限≤20 ppbC。7)空白：通入含 60%相对湿度的高纯零空气，空白样品甲烷浓度≤100ppb、非甲烷总烃浓度小于非甲烷总烃方法检出限；8)校准曲线：非甲烷总烃校准曲线的相关系数 R2≥0.999；9)24h 零点漂移：≤±20 ppbC；10)24h 量程漂移：≤±5%；11)重复性：≤5%；12)准确性：≤±10%；13)高浓度残留：≤2%标准气体浓度；14）平行性：≤ 2%15) 压力/流量控制：满足全自动在线监测的需求，仪器采用全电子压力/流量控制（载气，氢气，空气），具有保留时间锁定和自动校准功能；16)停电后，能自动保存数据；停电恢复后，监测仪能自动恢复到原来的工作状态；具备自动校准功能；能够记录储存半年以上的数据，具有历史数据查询、导出功能；17)分析软件采用全中文操作，能进行所有维护诊断功能操作，能监控并记录仪器的阀箱温度、柱箱温度、载气压力、柱前压力等各项运行参数，可设置自动控制仪器的运行参数，自动进行数据处理，实现对外通讯。套13SO2分析仪设备用途1）用于空气中二氧化硫浓度的监测配置要求2）含过滤滤膜等技术参数1）#分析方法：紫外荧光法2）量程范围：0-500ppb到0-20ppm（可选双量程和自动量程）3）浓度单位：ppb，ppm，ug/m3，mg/m3（可选）4）零点噪声：≤0.5ppb（RMS）5）量程噪声：≤0.5%F.S.6）检测下限：1.0ppb7）零点漂移：≤1ppb/24h8）量程漂移：≤1%F.S./24h9）线性度：产品性能要求1）具有中文触摸式彩屏，方便查询、操作维护；2）具备开机自检和运行自诊断功能；3）可自动存储校准数据及报警信息；4）支持一键查询历史数据；5）支持远程软件系统升级；6）具备光源光强衰减自检功能7）产品软件获得计算机软件著作权登记证书8）产品通过CCEP认证。套14氮氧化物分析仪设备用途1）用于空气中NO、NO2、NOx浓度的监测；配置要求2）含过滤滤膜等技术参数1）分析方法：化学发光法2）量程范围：0-500ppb到0-20ppm（可选双量程和自动量程）3）浓度单位：ppb，ppm，ug/m3，mg/m3（可选）4）零点噪声：≤0.2ppb(RMS)5）量程噪声：≤0.5%F.S.6）检测下限：≤0.4ppb7）零点漂移：≤0.5ppb/24h8）量程漂移：≤1%F.S./24h9）线性度：11）响应时间：小于等于5分钟12）样气流量：（500±50）sccm产品性能要求1）具有中文触摸式彩屏，方便查询、操作维护；2）具备开机自检和运行自诊断功能；3）可自动存储校准数据及报警信息；4）支持一键查询历史数据；5）支持远程软件系统升级。6）产品软件获得计算机软件著作权登记证书。7）产品需通过CCEP认证。套15一氧化碳分析仪设备用途1）用于空气中一氧化碳浓度的监测配置要求1）含过滤滤膜等技术参数1）#分析方法：气体滤波相关红外吸收法，对环境空气中的一氧化碳进行实时监测。2）量程范围：0-50ppm到0-1000ppm（可选双量程和自动量程）3）浓度单位：ppb、ppm、μg/m3、mg/m3（可选）4）零点噪声：≤0.1ppm(RMS)5）量程噪声：≤0.5%F.S6）检测下限：≤0.5ppm，7）零点漂移：±1ppm/24h8）量程漂移：≤1%F.S./24h9）线性度：16臭氧分析仪设备用途1）用于空气中臭氧浓度的监测配置要求2）含过滤滤膜等技术参数1）#分析方法：紫外吸收法2）量程：0~500ppb到0~10ppm，可选双量程和自动量程3）浓度单位：ppb，ppm，ug/m3，mg/m3（可选）4）零点噪声：≤0.3ppb(RMS)5）量程噪声：≤5ppb6）检测下限：≤0.6ppb7）零点漂移：≤2ppb/24h8）量程漂移：≤1%F.S./24h9）线性度：套17PM10分析仪设备用途1) 用于空气中PM10颗粒物质量浓度的监测配置要求1) 含PM10切割头、采样纸带等技术参数要求1) #测量原理：β射线吸收法2) 分辨率：0.1μg/m33) 最低检测限：0.002mg/m34) 仪器平行性：≤7%5) 测量量程：(0~1)mg/m3、(0~2)mg/m3、(0~5)mg/m3、(0~10)mg/m3（可选）6) 采样流量：16.7L/min7) 流量误差：±1%F.S8) 采样流量稳定性：≤±2%工作点流量/24h9) 校准膜重现性：≤±2%标准值10) 测量周期：10分钟-300分钟11) 源：C14放射源，活动10μCi，属于豁免源12) 滤纸带：玻璃纤维13) 探测器：PMT（闪烁体光电倍增管）产品性能要求1) 具有中文触摸式彩屏，方便查询、操作维护；2) 具备开机自检和运行自诊断功能；3) 可自动存储校准数据及报警信息；套115动态校准仪能依据外接标准气体种类提供精确浓度的标准气体输出，完成大气自动监测分析仪器的零点、跨度、精密度及多点校准工作。基本单元（稀释配气部分）1）稀释气流量范围：标配：0~10SLM；可选：0~5SLM、0~20SLM2）标气

1. 概述MCT 中红外探测器是一种热电冷却光电导 HgCdTe(碲镉汞，MCT)探测器， 这种材料对 2 到 12um 的中红外光谱波段光波敏感。海尔欣的中红外探测器可采用直流或交流耦合输出，直流耦合方便用户实时观测探测器上的光强信号，继而方便系统对光调试；交流耦合输出可以让用户解调微弱的交流小信号，一定程度上避免过高的直流光信号将探测器饱和。探测器与热电冷却器（TEC）相连接， TEC 采用一个热敏电阻反馈电路对探测器元件的温度控制在-30℃甚至更低温度，从而将热噪声和背景辐射对输出信号的影响最小化。为有效地减少电磁噪声对检测输出信号的影响， 探测器外壳采用了铝合金屏蔽壳体制作，同时起到散热的作用。2. 性能• 半导体冷却型碲镉汞红外光电探测器；• 对2~12 um的中红外光谱波段光波敏感；• 内部一体化集成低噪声前置运放+TEC控制单元；• TEC热电冷却稳定 -80℃ 至-30℃ ，极大地降低了热噪声；3. 优势l • 前放+制冷控制一体化，噪声能进一步降低，使用也更为便捷l • 性价比高于同款进口产品，波长覆盖也更宽l • 海尔欣针对红外探测应用自主研发，更适合系统集成，更及时完善的售后服务4 探测器噪声测试l 测试原理待测噪声A，频谱分析仪基底噪声为B，噪声A 接入频谱分析仪后，测得噪声为频谱分析仪总噪声C（探测器放大后噪声A和频谱分析仪基底噪声B）。它们之间关系如下：A2+B2=C2图.1 HPPD-M-B探测器噪声测试系统 由于HPPD-M-B探测器感光单元噪声Ain信号较小，需要对噪声信号Ain进行放大处理，图.1 中间框HPPD-M-B专指探测器前置放大电路，实际探测器芯片已集成到HPPD-M-B探测器产品中。 其中Ain为归一化到探测器输入端的电流噪声密度（单位为pA/√Hz）,为我们的待求结果，A0为Ain经探测器HPPD-M-B放大N倍后的信号，Rout为探测器的输出阻抗（Ω），A为频谱分析仪输入端信号，Rin为频谱分析仪的输入阻抗（Ω），B为频谱仪基底噪声（与测量系统基底噪声相同），C为频谱分析仪的频率扫描结果。可以得到系统中存在如下关系：A0=Ain*NA=A0*Rin/(Rin+Rout)A2+B2=C2 注：功率dBm转volts：http://wera.cen.uni-hamburg.de/DBM.shtmlvolts转噪声密度：噪声密度（nV/√Hz）= RMS volts/√RBW故通过频率分析仪测试探测器输出端噪声，便可容易的推算出归一化到探测器输入端的电流噪声密度。l 测试系统参数说明：放大倍数N = 15000V/A，探测器输出阻抗Rout =16Ω，频谱分析仪输入阻抗Rin = 50Ω频率扫描范围0-100 kHz，分辨率带宽RBW = 10Hzl 测试过程：1.短路频谱分析仪的信号输入端口，为频谱仪噪声基底的频率扫描结果得到系统基底噪声B1；2.按图1连接测试系统，将配套SMA转BNC同轴线缆一端连接到探测器的SMA输出端口，另一端连接到频谱分析仪（型号N9320B）的信号输入端口；得到未供电时的测试系统频率扫描结果，为测试系统的噪声基底B,可以发现测试系统的噪声基底B与频谱仪输入端短路时噪声B1相同，如下图2中的曲线V1（该曲线为系统的基底噪声B）。3.系统供电，将配套+5V电源适配器一端插入探测器电源供电口，另一端插入市电插座，拨动电源开关上电，此时风扇将正常工作，探测器开始温度调节，热机约10分钟后，温控指示灯亮，温度稳定于预设值。此时，可得到供电状态下，测试系统的频率扫描结果，如下图2中的曲线V2（该曲线为系统的总噪声C）。注意：测试过程中，探测器感光单元一直为遮光状态。l 计算结果读图：100kHz时，频谱仪基底B =-120dBm，扫频结果C = -117dBm，两者RMS均为10Hz。功率dBm转RMS volts：查表http://wera.cen.uni-hamburg.de/DBM.shtml-120dBm对应RMS volts为223.607nV；-117dBm对应RMS volts为315.853nV。根据RBM volts转噪声密度公式：噪声密度（nV/√Hz）= RMS volts/√RBW计算噪声密度B 为70.71nV/√Hz ，噪声密度C 为99.88nV/√Hz。根据计算公式：A2+B2=C2可以等到A=70.54nV/√Hz根据计算公式 ：A=A0*Rin/(Rin+Rout)；Rin=50?、Rout=16? 可以得到A0=93.11nV/√Hz 。通过公式：A0=Ain*N其中N为放大倍数15000V/A 可以得到Ain=6.2pA/√Hz。l 附1.探测器芯片的电流噪声密度HPPD-M-B编号：96610，芯片电流噪声 4.7 pA/√Hz5V适配器编号：01191027140测试结果表明，归一化到探测器输入端的电流噪声密度Ain为6.2pA/√Hz，则海尔欣的前置低噪声运放的噪声系数仅为2.4dB。计算方法为：信噪比：信号功率/噪声功率（下述计算提到的功率都以归一化噪声电流同比表示）噪声系数NF = 输入端信噪比/输出端信噪比 噪声系数可由下列式表示：Si为输入信号功率，即为光电流信号；Ni 为输入噪声功率，即为芯片电流噪声 4.7 pA/√HzS0为输出端信号功率，即为S0=Si*NN0为输出噪声功率，即为Ain*N通过上计算可以得到噪声系数NF=Ain/Ni根据上面计算结果可知Ain=6.2 pA/√Hz，Ni=4.7 pA/√Hz则噪声系数NF=1.32，根据噪声系数转换噪声dB公式：dB=20lgNF=2.4可以得到噪声系数为2.4 dB.（关于低噪声前置运放的噪声系数概念，请参考：http://www.ti.com.cn/cn/lit/an/zhca525/zhca525.pdf） l 附2.与进口探测器比较 图.3 VIGO探测器与HPPD-M-B噪声比较V3为HPPD-M-B ,适配器供电(放大15000倍)V2为某进口探测器，本底比HPPD-M-B低是因其放大倍数较低的缘故。 5 结论综合来看，海尔欣的HPPD-M-B型中红外探测器噪声与进口探测器处于同一水平，从功能上来讲没有太大差别。再结合其运放与TEC制冷高度集成的设计，HPPD-M-B型探测器极大地方便了用户的使用和系统集成，是一款小巧、出色的制冷型单像素红外探测器。

同步热分析仪是一种重要的材料科学研究工具，它可以同时提供热重（TG）和差热（DSC）信息，对于材料科学研究与开发具有重要意义。本文将介绍同步热分析仪的基本原理、工作流程及其在实际应用中的意义和作用。上海和晟 HS-STA-002 同步热分析仪同步热分析仪的基本原理是基于热重和差热分析技术的结合。热重分析是一种测量样品质量变化与温度关系的分析技术，可以研究样品的热稳定性、分解行为等。差热分析是一种测量样品与参比物之间的温度差与时间关系的分析技术，可以研究样品的相变、反应热等。同步热分析仪将这两种分析技术结合在一起，可以在同一次测量中获得样品的热重和差热信息，从而更全面地了解样品的热性质。同步热分析仪的工作流程包括实验前的准备、实验过程中的操作和数据处理等步骤。实验前需要选择合适的坩埚、样品和实验条件，将样品放入坩埚中，然后将坩埚放置在仪器中进行测量。在实验过程中，仪器会记录样品的重量变化和温度变化，并将这些数据传输到计算机中进行处理和分析。数据处理包括绘制热重曲线和差热曲线、计算样品的热性质等。同步热分析仪在实际应用中具有广泛的意义和作用。它可以帮助科学家们更好地了解材料的热性质和化学性质，从而为材料的开发和应用提供重要的参考。例如，在研究高分子材料的合成和加工过程中，同步热分析仪可以用来研究材料的熔融、结晶、氧化等行为，从而指导材料的制备和加工过程。此外，同步热分析仪还可以在药物研发、陶瓷材料等领域得到广泛应用。