一、产品简介
污水总有机碳(TOC)离线检测仪是北京北广精仪仪器设备有限公司独立研制的产品，用于测定水样中总有机碳的浓度，具有高灵敏度和精确度。
设备的工作原理是：样品中的有机物在紫外线（UV）的作用下被氧化成二氧化碳，二氧化碳的测定采用了电导率检测技术。通过测定未经氧化反应器的样品的总无机碳（TIC或IC）浓度，和经氧化后得到的样品的总碳（TC）浓度来计算总有机碳浓度。总有机碳浓度即总碳浓度与总无机碳浓度之间的差值：TOC = TC–TIC。
分析仪可以检测TOC浓度从0.001mg/L到1.000mg/L的水样。污水总有机碳(TOC)离线检测仪操作简单，维护费用低，无需添加化学试剂，操作人员无需特殊培训或专业化学知识。
1.1 系统组成
TOC分析仪的组成包括以下7个主要部分：
① 在线检测装置（在线型仪器配备）
② 样品蠕动泵
③ 分流器
④ 氧化反应器
⑤ 二氧化碳传感器
⑥ 微处理控制器和电子线路板
⑦ 输出接口
1.2 在线检测装置
进入仪器内部后水样的流速大约为 0.5 ml/min 。进入在线检测装置的水样温度可以在1～95℃范围内，仪器的废液和在线检测装置的排出液均由排液管排出。
1.3 离线检测
离线检测时，仪器可从样品瓶或其它没有压力的容器直接取样。仪器管路冲洗和仪器 校准应在离线状态操作。若样品中有不可溶性微粒，应经过滤膜（孔径60μm或更小）过滤后进入仪器，以防止样品中的微粒阻塞仪器。仪器的进样管为1/16英寸的Teflon管，经蠕动泵抽进管路中的水样流速约为 0.5 ml/min。
1.4分流器
水样进入仪器后分成相同流量的两路，其中一路通过延迟线圈进入二氧化碳传感
器，检测TIC，另一路通过氧化反应器利用紫外灯（UV灯）加薄膜光催化氧
水样进入仪器后分成相同流量的两路，其中一路通过延迟线圈进入二氧化碳传感
器，检测TIC，另一路通过氧化反应器利用紫外灯（UV灯）加薄膜光催化氧
1.5 氧化反应器
仪器利用UV射线在光催化剂的作用下将有机化合物氧化成二氧化碳，氧化反应器是一个UV灯外包螺旋形的石英管。UV灯发出185nm和254nm的光线，使水产生光分解。
H2O + hν(185nm)（TiO2 ） ------ OH· + H·羟基自由基（OH）能把有机化合物氧化为二氧化碳。有机物 + OH·----- CO2 + H2O
UV灯的使用寿命为6个月，当更换时间到期时仪器将出现警告信息，提醒用户更换UV灯。
1.6 二氧化碳传感器
仪器上安装有两个二氧化碳传感器，由电导率传感器和温度传感器组成。电导率测 量采用双精度技术，可以实现自动校准和温度补偿。TIC传感器用于检测未经氧化的水 样中二氧化碳浓度，同时检测水样的电导率值；TC传感器用于检测水样本身含有的二氧化碳和水样中有机物经分解后产生的二氧化碳浓度的总和。
1.7 二氧化碳测量循环
仪器每4分钟检测得出一个数据（包括TOC值和电导率值），在4分钟的测量循环中TC和TIC是独立检测的。
二、工作原理
水样通过进样口进入仪器后由分流器分成相等的两份，其中一份通过延迟线圈4,进入二氧化碳传感器3检测TIC，另一份通过镀有的螺旋石英玻璃管1 ，并在紫外灯2的照射下将水中有机物催化分解为二氧化碳，进入电导率传感器3检测TC。
总有机碳可通过这个差值计算得到：TOC = TC–TIC，最后废液通过蠕动泵5，从排液管 流出。
如下图所示：
2.2 应用范围
高精度总有机碳分析仪器可用于检测制药工业中纯化水、注射用水和去离子水中有机碳的浓度；也可用于半导体行业中超纯水TOC的检测。
在制药领域和生物化学领域清洁验证过程中，可用于验证清洁效果。
该仪器具有在线检测功能，可以在线监测制药工业的制水系统、半导体工业的超纯水制备系统和晶片工艺过程、电厂去离子水制备过程等。
水质自动类总有机碳分析仪符合环境保护行业标准HJ/T104-2003《总有机碳(TOC)水质自动分析仪技术要求》该标准明确了仪器的技术性能、结构、功能等要求，涵盖测量范围、准确度、重复性等性能指标，还规定了出厂检验、型式检验等要求，适用于地表水、工业污水和市政污水检测用TOC自动分析仪的研制生产。制药领域用总有机碳分析仪：除满足国内相关仪器基础标准外，常需契合《中国药典》中的对应要求，同时为适配国际市场，还会遵循美国药典（USP）、欧洲药典（EP）等相关标准，以此保障药品生产环节中水质及药品相关有机碳检测的准确性。
三、技术参数及特点
3.1 主要技术参数
电 源： 220V±22V
电源频率： 50Hz±1Hz
额定功率： 100W
基本尺寸： 44cm×18cm×26cm
检测极限： 0.001mg/L
检测精度： ±4%
检测范围： 0.001mg/L～1.000mg/L
分析时间： 4min
响应时间： 15 min 以内
样品温度： 1-95℃
环境温度： 10-40℃ 温度变化在±5℃/d 以内
内部样品流速： 0.5 ml/min
相对湿度： ≤ 85%
重复性误差： ≤ 3%
零点漂移： ±5%
量程漂移： ±5%
3.2 特点
① 不需要添加酸试剂、氧化剂和任何气体，无需附加日常维护费。
② 操作简单、快捷、可靠。使用者无需专业知识和专门培训。
③ 针对 TOC1000ppb 以下去离子水的检测设计，在线、离线检测可以切换使用。
④ 超大的存储器能自动存储最近 12 个月连续检测的数据， 可以查询任意一天的检 测记录，并能打印检测结果。
⑤ 检测速度快，一次检测分析时间仅为 4 分钟。
⑥ 同步检测水样的电导率值，将 TOC 分析仪与电导率仪合二为一。
⑦ 体积小、重量轻、耗能少、携带方便。
⑧ 具有自动的上限报警输出，超出设定的检测结果时可以提醒操作者。
⑨ 易于按照 USP<643>和 EP<2.2.44>以及中国药典 2005 年版附录Ⅷ R 所要求的 TOC 检测方法进行系统适应性验证。
⑩ 超大的 320*234 的点阵真彩显示器以及人性化的界面，具有 RS232 数据接口和 打印机接口。
四、使用与操作方法
开始检测并计入检测次数，检测完毕后显示检测结果，其中几次检测的结 果均自动保存在查询记录当中。检测次数的设置方式为： 用“选择"键移动光标， 用“设置" 键修改数字，按“确定"键进行确认，进入分析界面。进行四次冲洗过程
五、维护
5.1 易耗品更换周期
UV 灯和蠕动泵管可以从本公司购买。UV 灯为 185nm 、254nm 双波长紫外灯，蠕 动泵管为进口泵管，具有高品质和良好的稳定性。易耗品更换周期参考表 5. 1。
表 5. 1 易耗品维护/更换
| 部件名称 | 更换周期* |
| UV 灯 | 12 个月 |
| 蠕动泵管 | 12 个月 |
六、故障分析与排除
| 序号 | 故障现象 | 原因分析 | 排除方法 |
| 1 | 打开电源后屏幕无显示 | 1 、查看保险丝是否损毁；2 、电源线插头与机器插口是否有松 动 | 1 、更换保险丝2 、插紧电源线 |
| 2 | 检测数据不稳定（测同一水样时连续两个值相差过大） 或误差过大 | 检查进样管与排液管有无气泡， 进样 管与排液管有无压过的痕迹 | 1 、更换有压痕的进样管 或排液管2 、用纯水冲洗管路 |
| 3 | 检测数值偏低过多 | UV 灯使用期限是否已到 | 更换 UV 灯 |
| 4 | 按键失灵无反应 | 1 、检查按键是否有破损，有无液体 流入；2 、长期使用或操作不当造成按键失 去弹性而短路 | 更换按键 |
| 5 | 仪器内部有异常的声音 | 1 、判断是否有异物掉入仪器内；2 、电机转动是否正常 | 请专业人员修理 |
| 6 | 蜂鸣器叫 | 1 、短叫一声表明所测值高于仪器设 定的上限值；2 、长叫可能是主板故障 | 1 、所测水样有问题，检 查来源2 、请专业人员修理 |
| 7 | 查询数据时死机 | 仪器“参数设置"项下设置为“打印"， 但未连接打印机， 查询记录时搜索不 到打印机 | 1 、重启，“参数设置" 项下设置为“不打印"2 、连接打印机 |
| 8 | 排液管不出水 | 1 、管路堵塞；2 、泵管已磨损 | 1 、用小注射器抽出水口2 、更换泵管 |
七：注意事项
1.更换紫外灯或蠕动泵管时，必须在打开仪器后盖板前切断电源，以避免发生电击危险。
2.非本公司维修人员或专业人员不得随意拆卸机箱内部的零部件 及线路板，否则造成仪器损坏后果自负。
3.更换保险丝请使用相同的规格，以免发生短路或者损坏仪器。
4.本产品需一级安全防护，电源必须可靠接地,否则可能导致触电事故或损坏仪器。
5.仪器使用时，若水样中含有可见的不溶性微粒，必须在进样管前安装 微粒过滤器，以免仪器内部管路发生堵塞。若在线检测的水样中固体悬浮 物含量较高，须定期更换过滤器。
6.若先前检测的水样中有机碳浓度超出了仪器的检测范围，在检测其它 有机碳浓度相对较低的水样之前，先用高纯水或有机碳浓度较低的去离子水
冲洗管路，冲洗时间参考说明书。
7.若仪器作在线检测使用，需在离线状态下冲洗管路和校准完毕后再 连接在线检测装置。
清洁验证中TOC检出限的核心标准及分场景应用规范：
一、检出限（LOD）定义与药典要求
基本定义：检出限指仪器可稳定检出有机碳的浓度（信噪比S/N≥3）。
药典强制要求：
中国/美国/欧洲药典统一规定：TOC分析仪检出限必须 ≤0.05 mg/L（即50 μg/L）。
二、实际应用分级标准
根据水质等级与场景需求，检出限执行差异化标准：
| 水质类型 | 适用场景 | 检出限要求 | 依据标准 |
| 注射用水/纯化水 | 制药常规监测 | ≤0.05 mg/L（50 μg/L） | 中国药典通则 |
| 超纯水 | 半导体晶圆清洗 | ≤0.001 mg/L（1 μg/L） | 电子行业晶圆级标准25 |
| 清洁验证棉签法 | 设备表面残留检测 | 折算后≤0.1 mg/L（需验证回收率） | GMP清洁验证指南 |
注：半导体行业推荐膜电导技术实现0.03 μg/L检出限，制药行业常规高温燃烧法检出限为0.02-0.05 mg/L。
三、检出限验证方法
计算标准：
药典公式：LOD = 3.3δ/S（δ：空白响应值标准偏差；S：标准曲线斜率）
实际验证：需用接近限值的样品进行重复测试（如0.05 mg/L蔗糖溶液）
操作规范：
连续7针空白测定计算δ值，RSD≤5%
标准曲线范围覆盖0-200 μg/L，斜率稳定性需验证
四、行业实践要点
仪器选择：
超纯水监测：优先选用紫外-电导差分法北广精仪（BC-50A）
高有机物残留：高温燃烧法（850℃+NDIR检测）北广精仪BC-200A
棉签法换算：
表面残留检出限 = 仪器LOD × 棉签浸提液体积（10mL） / 擦拭面积（25cm²）
需验证回收率≥70%（如不锈钢表面加标蔗糖）
五、常见误区与对策
误区1：将合格限（500 μg/L）误作检出限 → 需明确LOD是仪器能力指标，非验收标准；
误区2：未区分水质等级 → 半导体厂必须验证0.001 mg/L级LOD，否则数据无效；
对策：定期执行系统适用性测试（连续5针RSD≤5%）确保仪器状态。
关键提示：检出限验证报告需包含空白δ值、标准曲线斜率、加标回收率数据，超纯水检测应注明温度补偿参数（每℃变化影响0.5%读数）。
应用领域：
总有机碳（TOC）分析仪广泛应用于以下领域：
制药行业：检测纯化水、注射用水的有机碳含量，确保药品质量合规。
电子与电力：监控超纯水纯度，保障半导体生产及设备安全。
环境监测：评估水体、土壤污染程度，支持环保合规。
食品饮料：检测生产用水安全，符合卫生标准。
化工与实验室：用于废水分析、去离子水检测及科研。