现场应急监测、野外工况巡检工作中,实验室大型分析设备受场地条件约束,很难直接投入使用,很多检测任务需要把分析能力带到采样点位,以此规避样品转运过程带来的数据偏差。
便携气相色谱仪就是适配这类实地检测需求的分析设备,把色谱分离、信号采集、数据处理整套单元完成小型化集成,脱离固定实验室环境开展组分分析工作。
很多项目在规划阶段,容易直接把实验室设备的使用经验套用到现场设备,忽略野外环境带来的客观约束。
1,环境条件会直接作用于整套分析流程,实验室内部可以维持稳定温湿度,而户外作业会遇到温度起伏、空气湿度变化、电磁干扰等多重外部因素,这些条件会对分离效果、信号基线带来影响,同样一套分析方法,在室内调试完成,转移到现场之后,数据表现会出现差异。
2,能源供给是现场作业不可回避的现实条件,设备小型化之后,需要在分析能力和功耗之间做平衡,电池供电模式下,连续工作时长会受到限制,低温环境还会进一步缩短可用时长,这就要求项目规划时,合理规划作业班次,不能照搬实验室不间断运行的模式。
3,样品引入方式会改变最终结果,现场环境下样品杂质类型复杂,粉尘、高湿度气体都会进入进样环节,如果前期缺少对应的过滤处理,会给分离单元带来负担,进而影响整套检测流程的稳定性。
不同行业的实地作业,对这套设备的能力侧重各不相同。化工园区泄漏溯源场景,需要短时间内完成多组分筛查,快速锁定泄漏点位,更加看重分析流程的速度;油气勘探野外点位,设备需要跟随人员完成多点位移动,设备整体重量、抗震动属性会成为重点考量;部分高危工业区域,作业环境对防爆属性有明确要求,设备的防护设计需要匹配现场安全规范,不是所有设备都可以直接投入这类场景使用。
在选型的过程中,不能只参考实验室的分析效果,要把实际作业工况纳入评估维度。第一,梳理作业环境的各项条件,统计作业地点的温度区间、湿度范围,是否存在防爆要求,判断设备硬件设计能否适配现场条件。第二,梳理目标检测组分清单,明确需要识别的物质类型,评估设备的分离能力是否可以实现目标组分区分,避免出现组分峰互相重叠无法定性的情况。第三,评估整套作业流程,包含单次作业时长、供电条件、样品预处理配套方案,完整评估整套方案落地可行性,而不是单独看待仪器本身。第四,考量数据输出与对接能力,现场产生的数据,需要能够适配后续报告归档、平台上传的需求,减少后期数据整理的工作量。
国产小型分析装备近些年迭代速度加快,小型化元器件技术不断成熟,缩小设备体积的同时,逐步补齐多场景适配能力。但小型化硬件本身存在客观取舍,对比大型台式设备,在复杂混合物分离能力上存在一定差距,这也决定该设备更适合现场筛查、快速初判,对于部分要求高的痕量复杂样品,依旧需要配合实验室设备完成复核检测。理清它的应用边界,才能把设备价值发挥出来,避免出现设备选型与实际业务错配的情况。