《在线气体分析技术的发展历程》

——金义忠

中国分析仪器的发展，南分功不可没

1956年5月16日，南京分析仪器厂（简称“南分”）率先创建，这是我国分析仪器发端的标志。同年，南分生产了用于电厂的热导CO₂分析仪。1972年，笔者曾在重庆九龙坡电厂(即现在的重庆九龙电力股份有限公司)亲眼见过实物。该仪器用于烟气CO₂的连续分析，也有取样探头，是事实上的在线气体分析仪，也可说是在线气体分析系统。所以，在线气体分析系统至今也有57年的发展史。

北北分，西川分，东南分，南佛分，中国分析仪器工业成功初创

1959年10月6日，北京分析仪器厂(简称“北分”)建厂。由于苏联的技术援助，该厂后来居上，长期是我国分析仪器行业的排头兵。

1964年5月16日，是南分建厂8周年的纪念日。那天真是天机巧合，注定该厂要以重大牺牲的方式作出历史性的贡献。当日，中共中央工作会议作出建设大三线的决定，南分被中央点进内迁大名单，并将该厂的部分拆迁至四川省重庆北碚，组建四川分析仪器厂（简称“川分”）。1969年6月30日，南分“一分为二”，部分内迁重庆，川分正式建厂。

至此，我国的分析仪器工业成功初创，并完成布局。北有北分，西有川分，东有南分，南有广东佛山分析仪器厂(简称“佛分”)。另外，上海以科学仪器著称于世，如上海分析仪器厂的气相色谱仪、上海第二分析仪器厂的水质分析仪、上海第三分析仪器厂的分光光度计等。

国产分析仪器成长道路举步维艰，川分持续研发、创新精神佳

整个20世纪70年代，是我国分析仪器艰难创业的自主研发期。我国分析仪器的创始人和始终不渝的开拓者朱良漪教授曾回忆，他研发气相色谱仪的TCD(热导)检测器，6年才取得初步成功。在一次国家级仪器科技攻关规划会上，他为争取红外分析仪攻关项目立项而舌战群儒。可见分析仪器成长的艰难，尚需要有力度的“科技启蒙”。

川分曾自主研发成功填补空白的CJ系列磁力机械式氧分析器，1978年获首届科学大会奖励。3人研发小组仅用4年时间(1974~ 1978年)就完成从零起步的试制至鉴定投产，体现了国产分析仪研发的创新精神及研发风格。

大型成套设备引进，助力国产分析仪器大步走

1970年，中央批准引进13套大化肥和2套乙烯大型成套设备。1976年，四川化工总厂率先投产成功，并通过化工部验收。其后，又引进29套大化肥和一大批成套生产装置。这些大型成套设备进口的在线分析仪及其系统都普遍存在严重的“水土不服”，其中有设备本身技术缺陷的原因，也有现场条件及样气、工艺条件方面的原因。化工部化肥司组织大化肥全行业的技术精英技术攻关数年，特别是在样气处理系统技术和分析系统的综合应用技术方面大获成功，有些在线分析系统稳定运行的寿命周期长达20年以上，即使在新世纪的今天，也属一流先进水平。

大型成套设备的引进，对我国分析仪器的发展起到非常大的推动作用，特别是对样气处理系统技术的消化、吸收、改进、提高，国产化经验值得肯定和借鉴，事实上已经走在分析仪器行业的前面。那时就高度重视和深入实践“样气处理系统技术”，今天还能闪现“工程导向”的先驱性技术思想的光芒，在工程实践中打造出一支高素质的在线分析系统工程应用的专业技术队伍。他们的技术观念和实践经验都具有榜样的力量。

自主研发分析仪器+在线分析系统合流，奠定国产分析仪器基础

1970年，《分析仪器》杂志创刊，朱良漪教授担任主编。今天，该刊物已成为我国的核心科技期刊之一。创刊第一期竟是以油印方式发行，活现“地下刊物”般的神秘。

1972年，北京分析仪器研究所创建，成为对全行业实施技术引导和管理的专业技术研究所，长期发挥着重要的主导作用。分析仪器行业的分析仪器自主研发，化肥、石化行业获得很大成功的在线分析系统工程应用，两条战线的技术进步必将合流，从而构成我国分析仪器成长和发展的坚实基础。

分析仪器行业技术引进潮，为国产分析仪器行业注入新的活力和动力

20世纪80年代，分析仪器行业的技术引进潮，完全是一种技术开放，为分析仪器行业带来了全新的活力和动力，是该行业成长和发展的最佳契机。

1980年，北分率先打开技术引进的大门，引进的德国麦哈克公司UNOR 4N型红外分析仪，今天已发展成QGS08C系列红外分析仪，年产量近千台。还引进美国瓦利安公司的气相色谱仪，另外还有大气监测车和硅酸根两项技术。

南分引进美国贝克曼公司的工业色谱仪和英国肯特公司的氧化锆分析仪。

佛分引进日本堀场公司的红外汽车尾气分析仪。

1983年11月，川分唯一的一个引进项目，是德国H&B公司Uras3G型红外、磁压力氧和紫外3项技术，经历“八年抗战”，终于国产化成功，于1991年通过国家级的鉴定验收。 川分还于1985年5月8日组建成套科(即系统工程部)，首创以成套方式(即事实上的在线分析系统)专业化开展在线分析仪的工程应用，接受H&B公司的分析系统设计技术培训，并模仿H&B公司在线分析系统的工程供货模式。

分析仪器引进国产化的成功，极大地提高了我国分析仪器的技术水平和质量水平，并且替代进口，为分析仪器的进步发展积蓄力量，沉淀技术，准备了专业技术人才。

多年抗战，国产在线分析系统初具国际竞争实力

1992年，川分重新组建过程分析成套工程部，集产供销于一身，专业化从事过程分析成套系统的研发、生产、销售及工程应用，并提供全过程技术服务。

笔者那时也舌战群儒，为企业赖以“吃饭”的主导产品争取到“过程分析成套系统”的名称，并为“过程分析成套系统”下了定义，进而又争取到PS1000系列的新产品立项，为在线分析系统的应用及发展打开了技术创新的空间，起到引领潮流的示范作用。

重大新产品随后的表现也令人惊喜: 1995年，PS1000 系列成为国家级新产品，1996年被机电部选为重点扶持发展的名牌产品; 2000年，PS3000系列成为国家级重点新产品; 1998年，被看作在线分析系统技术制高点的干法高温取样探头的专利及产品也研发成功，有垄断国内市场70%的良好表现。

至此，我国在线分析系统已具备参与国际竞争的初步实力，完成行业性的“技术启蒙”。在线分析系统的技术逻辑、技术规律和技术发展方向均受到广泛关注，发展潜力将会有进一步的爆发和闪亮表现。其后的大批民营企业雨后春笋般的涌现就是一个有力证明。

雨后春笋办涌现的民营企业，实力证明国产分析仪器行业竞争能力

跨入新世纪，节能减排、环保及防治污染已由呼吁转入规模化行动，成为分析仪器产业发展最强劲的牵引力，其标志是国家环保总局于2001年制定并实施的“HJ/T 76—2001 固定污染源烟气连续排放监测系统”(即CEMS)的环保标准，贯彻这一强制标准的主导产品就是CEMS。

节能、减排、环保、治污成为促进分析仪器应用及发展的新的、持久的增长点，是最强劲的驱动力。

CEMS已取证的企业超过40家，成为一个庞大的细分专业。其中规模大、具有领先优势的企业有聚光科技、北京雪迪龙、西克公司(外企)、先河环保以及北京航天益来电子科技公司等。

重系统集成，轻研发，国产在线分析产品专业技术空白，根本原因在战略

1992~2007年，我国的在线分析仪器产业形成了更加开放的市场竞争格局，大批民企兴起和涌入，对专业队伍和产业规模的不断壮大起到了很大甚至是关键作用。但这一潮流存在一个显而易见的问题，企业主要作为系统集成商，而涉足传感器和分析仪器研发与生产的则相对少得多。这一新潮流显然对专业技术的规范性、保障工程的重要性、排除各种形式的共生信息的干扰，以及保障检测准确度的认识比较缺乏，使得产品质量发展严重滞后于数量发展，品质普遍不太高，专业技术理论几乎是空白。为此，朱良漪教授十分着急，生前要组织力量编写有主流意义的专著，根本原因正是这种行业技术背景下的战略性思维。

专家指引，核心观念转变，引领国产在线分析系统工程技术发展新方向

2007年11月6日，“第二届在线分析仪器应用及发展国际论坛”在北京召开，为“在线分析仪器专业委员会”重新授牌，主导产品也顺理成章地议定为“在线分析系统”。

这届论坛给分析仪器行业一次十分难得的认真反思和解放技术思想的机会，朱良漪教授的主题报告“21世纪的前沿技术‘分析技术’与‘自动化’的系统集成”，是对全行业的最后一次教诲和指引， 引发了一系列具有颠覆性和前瞻性的核心观念转变，决定和主导了未来我国在线分析系统工程应用技术的发展方向。

其中有：“分析技术与自动化的系统集成是21世纪的前沿技术”的学术思想(朱良漪)；“在线分析系统要有15年寿命周期”的工程设计理念(黄步余)；“样气处理系统技术是在线分析系统的核心和关键技术”的专业技术新概念(金义忠)；“在线分析系统已经突破和超越了在线分析仪。在线分析系统的规范化设计必须强调和保证长期协调运行的应用目标”的技术理念(金义忠)；“在线分析系统的设计必须强调公共保障工程”的高端品质理念( 魏正森)。

在线分析技术高手在民间

成都倍诚分析技术公司的总经理魏正森是20世纪70、80年代大化肥在线分析技术攻关和样气处理系统国产化的主要参与者和引领者，他一直高度重视和深入实践样气处理系统技术，坚持高端品质的技术路线，是身怀绝技的分析仪器行业之外的高手。其防爆分析系统和防爆分析小屋享誉国内外，高端防爆分析小屋的年产量多达150套。

单就“在线分析系统要有15年寿命周期”而言，并非是过高的要求，大化肥行业在技术攻关后，已有20年以上连续运行记录，10~ 15年寿命周期应成为大多数工程项目追求的合理目标。之所以还有不少人对此存疑，那是低价格同质竞争的现实束缚了技术思想，满足“勉强能够用”的贯常定势思维扼杀了技术创新的源动力。

在线气体分析系统工程应用技术的理论初创及其技术体系构建已有令人瞩目的进展，有主流意义的专著相继出现，如(分析仪器手册》(朱良漪，1997年)、《在线分析仪器手册》(王森主编，2008 年)、《在线气体分析工程应用技术论文集》(金义忠、曹以刚合著，2010年)、《在线气体分析技术名词术语手册》(吕勇哉主编，范忠琪、金义忠、王复兴等副主编，2012年)、《在线气体分析系统工程应用技术》(高喜奎主编，朱卫东、金义忠、徐怀明副主编，2012年)。

1997年11月，第一届国际论坛在北京召开，为分析仪器行业创建了一个国际性技术交流的坚实平台。2007年，第二届国际论坛召开。3年后第三届国际论坛召开。第三届、第四届和第五届之间都只有一年，国际论坛的举办已成为常态，成为国内外交流在线分析技术最重要的机制和平台。第四届论坛由分析仪器行业协会和行业学会、专业委员会共同主办，也属首次，分析仪器行业协会还于2011年主编了(2010~ 2011中国分析仪器白皮书》。

总结第二届国际论坛后的深刻变化，有助于我们深刻理解第二届国际论坛开创分析仪器行业质量发展新阶段的历史意义，更加明确和坚定质量发展的技术方向，全行业都应走上质量发展的正途。同时也证明“第二届国际论坛将引发历史性转折”的判断是完全正确的。

在线气体分析技术的发展历程，也是分析仪器技术史的缩影。

回顾这艰辛的创业史，至少可总结出以下经验:

一是坚持技术创新和自主研发；

二是坚持技术开放；

三是坚持工程导向；

四是要牢记分析仪及其系统应用的宗旨：物质成分量计量的准确度。

作者简介：

金义忠，1942年生于重庆，1966年毕业于天津大学精密仪器工程系。一生从事在线分析仪器、在线分析系统的研一工程应用，在重庆川仪(下作休，曾任川分研究所常务副程部部长、副总工程师等职。1978年全国首届科学大会获奖，4次获省部级科技进步奖，获四川省优秀专家、重庆市劳动模范、国务院颁发政府特殊津贴等荣誉。携论文共出席5届在线分析仪器应用及发展国际论坛。撰写科技论文近百篇，申请发明专利2项、实用新型专利10多项。

《飞鸿踏雪泥》收录的文章多是以第一人称记述，是我国仪表和自动化人的亲身经历、亲手所为、亲眼所见，这些文稿、照片是新中国成立60多年来我国仪表和自动化事业发展历史的宝贵素材。一篇篇文稿饱含深情的记录着历史，一张张凝聚并唤起记忆的老照片，将我们的思绪带回到了60多年历史进程中。那些曾经的人和事，不仅让人们领悟了历史赋予的深意，更让人们体会到在“人”“事”之中所蕴含的规律和精神。

但是，仪表人的故事能进入报纸、杂志、电视、网络等大众传媒的却不多，“会道的一缕藕丝牵大象，盲修者千钧铁杆打苍蝇”，仪表自动化专业就是这一缕细细的藕丝，仪表自动化人常常成为幕后英雄，容易被世人遗忘，其成功的经验和失败的教训也有可能随风飘散。

仪表圈作为行业内最大的互联网知识社群，有义务将老一辈仪表人的“人”和“事”分享给更多的人，精析历史，启迪未来。

仪表圈发起人任三多与范忠琪老先生合影

特别感谢：中国仪器仪表学会科普工作委员会

内容来源：《飞鸿踏雪泥：中国仪表和自动化产业发展60年史料》

版权归属 化学工业出版社

责任编辑：小玉

审核：甜甜、任三多

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