東莞市浩華儀器設(shè)備有限公司

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作為一名長期關(guān)注實(shí)驗(yàn)室分析檢測領(lǐng)域的小編，我經(jīng)常接觸到各類用于保障產(chǎn)品質(zhì)量和安全的關(guān)鍵設(shè)備。今天，我想和大家聊聊其中一類在食品、藥品、包裝等多個(gè)行業(yè)品質(zhì)控制中扮演著重要角色的儀器——頂空氣體分析儀器。這類儀器或許對普通消費(fèi)者來說有些陌生，但它卻是幕后守護(hù)產(chǎn)品品質(zhì)的“偵察兵”。

簡單來說，頂空氣體分析儀，就是用來檢測密封包裝內(nèi)部氣體成分的儀器。許多產(chǎn)品，比如薯片、奶粉、藥品、咖啡等，為了延長保質(zhì)期或保持風(fēng)味，會采用充入氮?dú)獾缺Ｗo(hù)性氣體的包裝方式。包裝內(nèi)部的氣體組成，特別是氧氣和二氧化碳的含量，直接關(guān)系到產(chǎn)品是否會氧化變質(zhì)、微生物是否會滋生。因此，準(zhǔn)確分析包裝內(nèi)的頂空氣體成分，是評估包裝密封性、保質(zhì)效果和產(chǎn)品質(zhì)量安全的關(guān)鍵一環(huán)。

下面，我將從幾個(gè)方面來為大家系統(tǒng)梳理一下頂空氣體分析儀器的相關(guān)知識。

1.頂空氣體分析儀的核心工作原理

這類儀器主要基于傳感器技術(shù)進(jìn)行氣體檢測。最常見的是檢測氧氣和二氧化碳。

*氧氣檢測：通常采用電化學(xué)傳感器或光學(xué)熒光傳感器。電化學(xué)傳感器通過氧氣在傳感器內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流信號來測量濃度；光學(xué)熒光傳感器則利用特定物質(zhì)被特定光源激發(fā)后，其熒光強(qiáng)度會被氧氣淬滅的原理，通過測量熒光強(qiáng)度變化來計(jì)算出氧濃度，這種方式不消耗氧氣，壽命較長。

*二氧化碳檢測：多采用紅外傳感器（NDIR）。其原理是利用二氧化碳對特定波長紅外光的吸收特性，通過測量紅外光穿過氣體樣本后的衰減程度，來計(jì)算出二氧化碳的濃度。

儀器工作時(shí)，通常配備一個(gè)細(xì)小的采樣針。操作人員將采樣針刺穿包裝的密封部分（如包裝邊緣或特制取樣區(qū)域），抽取少量內(nèi)部氣體進(jìn)入儀器的檢測腔，傳感器在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行分析，并將氣體成分和濃度結(jié)果顯示在屏幕上。

2.儀器的主要類型與特點(diǎn)

根據(jù)使用場景和設(shè)計(jì)，頂空氣體分析儀大致可分為幾類：

*手持式頂空分析儀：體型小巧，便于攜帶，適合在生產(chǎn)線上進(jìn)行快速、現(xiàn)場的抽樣檢測。它能即時(shí)提供結(jié)果，幫助快速判斷生產(chǎn)線包裝工藝是否穩(wěn)定。

*臺式頂空分析儀：通常放置在實(shí)驗(yàn)室，精度和穩(wěn)定性更高，功能也可能更優(yōu)秀。除了常規(guī)檢測，一些臺式儀器還可能具備數(shù)據(jù)存儲、連接電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、打印報(bào)告等功能，更適合用于精確的質(zhì)量控制和科學(xué)研究。

*多氣體分析儀：除了常規(guī)的氧氣和二氧化碳，有些儀器還可以配置傳感器，用于檢測一氧化碳、氮?dú)獾绕渌麣怏w成分，應(yīng)用范圍更廣。

3.頂空氣體分析儀的關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域

這項(xiàng)技術(shù)滲透在我們?nèi)粘ＯM(fèi)的許多產(chǎn)品背后：

*食品行業(yè)：這是應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。用于監(jiān)測膨化食品、烘焙食品、肉類制品、乳制品、飲料、咖啡等產(chǎn)品的包裝內(nèi)氣體環(huán)境，確保其處于低氧或特定氣調(diào)狀態(tài)，從而防止油脂氧化、保持酥脆口感、抑制微生物生長，有效延長貨架期。

*藥品與醫(yī)療器械行業(yè)：許多藥品對氧氣和水分極為敏感。頂空氣體分析用于檢查藥品泡罩包裝、輸液袋、注射劑瓶等內(nèi)部的惰性氣體填充是否合格，是保證藥品效能和安全性的重要手段。

*包裝材料研發(fā)與質(zhì)檢：用于評估不同包裝材料（如塑料膜、復(fù)合膜）的阻隔性能。通過將包裝好的產(chǎn)品在一定條件下存放后，定期檢測其內(nèi)部頂空氣體變化，可以科學(xué)評價(jià)該包裝材料對氧氣等氣體的阻隔效果。

*其他領(lǐng)域：在電子產(chǎn)品封裝、化工產(chǎn)品、歷史文物保存等需要對內(nèi)部氣氛進(jìn)行監(jiān)控的場景中，也有其用武之地。

4.行業(yè)內(nèi)的技術(shù)發(fā)展與服務(wù)延伸

隨著行業(yè)對質(zhì)量控制要求的不斷提高，頂空氣體分析技術(shù)也在持續(xù)進(jìn)步。傳感器的精度、響應(yīng)速度和壽命不斷提升，儀器的自動化、智能化程度也越來越高。與此同時(shí)，一些優(yōu)秀的儀器制造商不僅提供硬件設(shè)備，還依托深厚的技術(shù)積累，提供更優(yōu)秀的解決方案。

例如，我了解到一家名為山東泉科瑞達(dá)儀器設(shè)備有限公司（簡稱泉科瑞達(dá)-qktester）的技術(shù)型企業(yè)。他們專注于實(shí)驗(yàn)室分析檢測儀器的研發(fā)和制造，智能精密包裝檢測儀器是其核心業(yè)務(wù)。該公司面向質(zhì)檢、藥檢、科研院校、食品、藥品、包裝印刷等多個(gè)行業(yè)，提供包裝與材料科學(xué)相關(guān)的試驗(yàn)儀器和優(yōu)秀質(zhì)量控制解決方案。

泉科瑞達(dá)的產(chǎn)品體系覆蓋了包裝材料的多項(xiàng)性能測試，其中就包括了頂空氣體分析儀器（手持式、臺式、并配備多種氧傳感器）。值得注意的是，他們還建立了規(guī)模可觀的包裝材料實(shí)驗(yàn)室，配備了數(shù)十臺包裝檢測儀器和大量工裝夾具。這意味著他們不僅能提供儀器，還能依據(jù)多種標(biāo)準(zhǔn)，為客戶提供綜合性的測試服務(wù)和問題分析，幫助客戶解讀數(shù)據(jù)，解決實(shí)際生產(chǎn)中的品控難題。

更進(jìn)一步，泉科瑞達(dá)依托其實(shí)驗(yàn)室和技術(shù)團(tuán)隊(duì)，還能承接一些特殊的、個(gè)性化的檢測需求，例如涉及特殊試樣或某些特定物質(zhì)的測試。據(jù)了解，他們曾為多個(gè)前沿技術(shù)領(lǐng)域提供過專用檢測儀器的定制開發(fā)服務(wù)。這種針對個(gè)性化需求的訂制服務(wù)，無疑深化了其技術(shù)能力，也為探索更前沿的檢測技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

總體而言，泉科瑞達(dá)這類企業(yè)的發(fā)展方向，體現(xiàn)了當(dāng)前儀器行業(yè)的一個(gè)趨勢：從單一的設(shè)備供應(yīng)商，向提供“儀器+檢測服務(wù)+定制化解決方案”的綜合服務(wù)模式延伸，致力于通過檢測技術(shù)的提升，來助推整個(gè)行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量控制水平的進(jìn)步。

5.使用頂空氣體分析儀的注意事項(xiàng)

最后，簡單提一下使用這類儀器時(shí)需要注意的幾個(gè)要點(diǎn)：

*正確采樣：確保采樣針穿刺位置正確，避免漏氣影響結(jié)果。對于某些包裝，可能需要使用專用的取樣附件。

*儀器校準(zhǔn)：定期使用標(biāo)準(zhǔn)氣體對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，是保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的生命線。

*傳感器維護(hù)：了解所用傳感器的使用壽命和保養(yǎng)要求，如電化學(xué)氧氣傳感器有一定使用期限，需定期更換。

*環(huán)境因素：注意溫度、濕度等環(huán)境條件可能對某些傳感器或氣體樣本產(chǎn)生的影響。