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空分设备气体在线分析中气体分析系统的预处理部分也相当重要，不仅在一台气体分析仪器内部具备一个复杂而完整的工艺过程，而且有时处于气体分析仪器前级的取样预处理系统部分(含取样系统)也同样是一个工艺过程。如遇到较复杂、较特殊的工艺技术条件，那么取样预处理系统所体现的过程也非常复杂。由此可见，气体分析的过程就是在了解并掌握整个分析过程系统条件的前提下，严格控制各种影响测定条件的因素，从而得到工艺及管理人员所需要的准确数据。空分设备的样品气比较干净和干燥，所以预处理相对来说不如冶金和石化等行业那么复杂，从功能上来说大致可以分为4步：稳压、过滤、旁路和稳流。
4.1 稳压
各气体分析仪器只有在进仪表气体的压力保持在一定的压力范围内才能进行正常测量，所以样品气在进仪表之前需要先稳定压力，把其控制在所要求的范围内。有的带制氩系统空分设备的氩部分测点压力很低，需要用泵来增压，而有的需要增加其他配置来稳定测量气体的压力，如河北紫光气体有限责任公司使用的氩中微量氧分析，就经过改进，在进气体仪表的输入端增加水封和缓冲罐来稳定其压力；而内压缩流程空分设备中的高压测点则需要二次减压，来避免其压力过高冲击到传感器，使其损坏，影响测量正确性，压力过高时还需考虑在取样管道上设置安全阀。
4.2 过滤
为了防止杂质进入气体分析仪器，在预处理装置中一般都要考虑对样品气的输入端加过滤器进行过滤，一般在分析仪器蕊处理系统前的气路管路增加过滤器或过滤器芯来进行过滤。
4.3 旁路
由于分析室离现场都比较远，而气体进分析仪器的流量不是比较低就是比较高，一般增加1路旁路，在投用前先通过旁路进行吹扫，在达到仪器要求时再通过三通阀或四通阀切换到主路。这样就可以实现检测的快速响应和质量，从测量点来的样品气大多数通过旁路直接排放，促使取样管路中的样品气实时流动，使气体分析仪器的检测具有实时性。
4.4 稳流
根据不同气体分析仪器的要求，对各自的样品气回路通过调节浮子流量计衡量前的调节阀进行稳流，以达到分析要求。气体成分在管道及设备中流动时发生的微观变化是复杂、多变的。在对常量气体进行成分分析时可以忽略诸多影响因素，但在对微量气体进行成分分析时不仅不能忽略，反而必须认真对待。此时，诸多因素已经成为影响微量气体成分分析结果的主要因素，必须逐一排除和解决才能使微量气体分析仪器正常工作。这些影响因素主要包括以下几个方面：① 取样管路内气体的反复混合；② 管壁与气体成分的物理化学作用；③ 管路材质；④ 管路连接方式；⑤ 管路洁净程度。