在线水中油是近年来水质监测的新热点，可以覆盖到工业冷却水、循环水、锅炉用水、中水回用、污水排放等应用领域，尤其是在石化、炼油等行业的循环水处理领域。同时水中油也是地表水监测的一项重要指标。 在工业循环冷却水中，水中油的监测极为重要。水中的油分主要来自于冷热交换时的换热器。以炼油厂为例，随着换热设备运行周期的不断增长，换热器不断老化，再加上物料腐蚀、操作波动等因素，导致换热设备的油分泄漏成为炼油生产中常见的问题。泄漏的油分进入循环水系统后，致使循环水水质恶化，水处理难度加大，水体平衡被破坏，水处理药剂对冷换设备的缓蚀阻垢性能降低，zui终造成保护膜不能形成或形成的保护膜不完整而使管束产生局部腐蚀。另外泄漏的油分还会在金属管壁上粘附，同时使原有浮在水中的微生物粘泥、灰尘、污垢等在管束内集起，形成沉积物，进而形成沉积物下腐蚀。给生产造成极大的隐患。 同样的，锅炉用水中如果含油，也会对锅炉系统产生严重的危害。油质附着在炉管管壁上，受热分解就会产生导热率很小的附着物，严重影响管壁的传热造成管壁的变形，危机炉管安全。并且水中油会使炉水形成泡沫并生成水中漂浮的水渣，造成蒸汽品质的恶化。
整体解决方案
考虑到在线水中油监测仪的现场安装、水样获取和返回以及水样沉淀、脱气等，sigrist提供整体解决方案，见图8。右侧图的蓝色部分为样品预处理（沉淀、脱气罐）、绿色部分为回流排出（包括现场取样阀门）、红色部分为取样和排出的气动隔膜泵系统（吸水2米，泵出口压力zui大600kpa）。在线水中油监测仪和配套设备都装配在一个安装支架上，用户只需准备取样接口和返回接口以及安装连接，向在线水中油监测仪提供电源和气源即可。
所配置的气动隔膜泵是一种以压缩空气为动力由膜片往复动作变形造成容积变化的新型容积泵，没有防爆问题，适合带颗粒介质，具有自吸功能，可以空运行，启停控制简单，维护量小。
红外法主要分析步骤是样品采集、水样萃取（需有机溶液如四绿化碳、四绿乙烯等）、吸附分离、红外测定，在线实现起来比较复杂，而荧光法由紫外光激发荧光直接取样和测量比较简便，所以自动在线监测石油类的应用中，目前国外主要选用荧光法的在线水中油监测仪。
荧光法测量原理
荧光法测量原理基于石油类物质中的pah芳烃（碳氢化合物）在紫外光激发下，于353-415nm有较强的荧光发射，从而可以定性定量。如图1所示，当分析仪光源的紫外线照射流经流通池的水样时，石油中的芳烃将发射可见光，即“荧光效应”。水中油的浓度越高，产生的荧光越强，由接受器产生检测电信号，因此可利用这一特性地监测水中矿物类油的含量。测定过程也不需溶剂、试剂，灵敏度也很高。
在线监测的难点和解决方案
在过程应用中，自动连续在线监测水中油也存在着一些难点问题：首先是含有油污的水样容易弄脏仪表光学系统的窗口玻璃，影响连续测量和造成较大偏差，定期或不定期清洗以及自动清洗都无法解决根本问题；再就是紫外光源随点亮时间延续必定出现一定程度的老化，这将使测量产生漂移；还有光源发热和
环境温度变化也会对测量产生影响；若在危险区域应用，需要防爆型的在线水中油监测仪，在用的多为隔爆型ex d。但是隔爆型壳体厚重密闭，不利于光源散热，影响稳定性和光源寿命。此外，用户关注在线监测仪表的再标定、维护和运行成本等问题。
市场需求和信息回馈使制造厂商不断研发和改进产品，以德国trios公司的在线水中油监测仪为例，探析针对以上问题的解决方案。使用溢流式（自由落体）流通池，水样自上而下自然流动（取样流量0.5-2升/分），光源发出的紫外光照射其上，水中的石油类芳烃（碳氢化合物）受激产生荧光，被光学接受器检测到。这是一种真正非接触的测量方法，水样与窗口玻璃不接触，从根本上避免了油垢污染。还可向流通池内通入压缩空气或热介质进行窗口抗凝保护以及使水样中的油滴更加均匀。
了解决光源影响，创新设计了双光束检测方法，用紫外光束交替照射样品和参比标样，接受器则检测并加以比较，简捷地补偿了光源老化以及温度变化带来的影响，见图3。图中a为光源、b是流通池、c是接受器；粗实线是光源，细实线为测量光路，细虚线为基准光路。仪表电机带动一个切光片旋转，用来切换光路。基准过程：切光片遮住去流通池b的光路，打开去接受器c的光路，光源a的光束经折射镜1、2、透镜、切光片开口、折射镜3，到达接受器c，此时使接受器c记下光信号基准。检测过程：切光片遮住去接受器c的光路，打开去流通池b的光路，光源a的光束穿过镜片1和切光片开口，经透镜和流通池b窗口照射到水样上，样品中的石油类芳烃（碳氢化合物）受紫外光照射激发荧光，经90°窗口内的折射镜4到接受器c，完成一次测量，并与光信号基准对比得出实时水中油监测结果。每次检测前都做一次基准校正，很好地解决了光源老化问题，也消除了温度影响，简单有效。
控制器防爆等级ex emib iic t4/t6）和接入压缩空气（压力150kpa，耗气6升/分），多个传感器检测机箱内压力和排气流量并由控制器驱动比例电磁阀控制充气，维持设定的正压，同时也解决了光源散热问题。此外，设计上考虑了防爆现场在维护流通池和标定检查时仪表不必停电。
荧光法在线检测过程中不需要溶剂和试剂，但离线检查和再标定时，多数在线水中油监测仪还是需要标准液的，而标准液配制或外购都增加运行成本。配套提供了已经标定的固态玻璃二级标准物的校准单元。当用户需要再标定和检查时，只需暂时停止取样，取下流通池前盖，装上校准单元即可，操作用时很短，也不需要标准液，大大简化和便利了再标定工作。
德国trios公司技术数据和应用
德国trios公司生产荧光法在线水中油监测仪始于1968年，之后不断研发和改进升级，从八十年代的c型到九十年代的k型，2003年推出enviroflu-hc，2007年又对现有产品固件升级，2010年2月供货配用集成5.7英寸彩色触摸屏的新一代enviroflu-hc1。
enviroflu-hc1非防爆型
enviroflu-hc1 ex 防爆型 oilguard ex m防爆型（imo认证）
enviroflu-hc1在线水中油监测仪，基于荧光原理，采用双光束方法和优化的波长配置，非接触测量，流通池有溢流式（自由落体，流量0.5-2升/分）和用于干净水质的闭路式（流量5-7升/分），分辨率±0.5%，响应时间小于2秒。用对应flu单位的硫酸奎宁来进行油的基本校准，1ppm的硫酸奎宁对应一个荧光强度即等于1个flu。校验/监测结果可比对上认可的实验室标准的重力法、红外法或气相色谱法，参见图7。现场再标定和检查使用已标定的固态玻璃二级标准物。测量范围0 -100flu或zui大0 -1000ppm，可根据油类型选择组态8个校准曲线。机箱防护等级ip 66，正压外壳防爆ex px iic t4，仪表空气6升/分。enviroflu-hc和enviroflu-hc1 ex的操作显示为5.7英寸彩色触摸屏，文本/图形/趋势/状态/信息显示，内部数据记录器存储32天的测量数据。输入输出：4路4–20madc、7路数字输出、5路数字输入，数字接口为以太网、modbus tcp、micro sd卡，可选hart、profibus dp以及modbus rtu。
enviroflu-hc1非防爆型设计，测量范围0-0.3-100flu，应用于换热器后、分离器后、冷却水、过程水/废水、原水、石油采出水的水中油监测，用于石化、冶金、电厂、水厂等现场。enviroflu-hc1 ex防爆型（ex px iic t4），测量范围0-100 ppm用于舷外排放舱底水的odme和舷外排放泥浆罐的odme；测量范围0-0.3-100flu用于换热器后、分离器后、冷凝水、过程水/废水、石油采出水的水中油监测；用户包括埃克森、雪佛龙德士古、挪威国家石油、伍德赛德、埃索、壳牌、英国石油bp等。enviroflu-hc1 ex m防爆型（ex px iic t4），应用在船舶（fso浮式储油船/fpso浮式生产储卸油系统）是海工特殊型，满足imo/uscg规范的要求和认证，按照mepc.107(49)的15 ppm监测报警，测量范围0-100 ppm 或0-0.3-100flu，用户包括blohm & voss、fpso。
整体解决方案
考虑到在线水中油监测仪的现场安装、水样获取和返回以及水样沉淀、脱气等，德国trios公司提供整体解决方案，右侧图的蓝色部分为样品预处理（沉淀、脱气罐）、绿色部分为回流排出（包括现场取样阀门）、红色部分为取样和排出的气动隔膜泵系统（吸水2米，泵出口压力zui大600kpa）。在线水中油监测仪和配套设备都装配在一个安装支架上，用户只需准备取样接口和返回接口以及安装连接，向在线水中油监测仪提供电源和气源即可。
所配置的气动隔膜泵是一种以压缩空气为动力由膜片往复动作变形造成容积变化的新型容积泵，没有防爆问题，适合带颗粒介质，具有自吸功能，可以空运行，启停控制简单，维护量小。
结束语
石油类物质位列我国危险废弃物名录48种的第八位，是环境质量标准和污染物排放标准所要求的监测项目，同时也是环境重点工作涉及的污染物监测项目，在线水中油监测仪成为环保重点监测仪表。寻求在线监测水中石油类含量的解决方案包括德国trios公司的enviroflu-hc1ex的整体解决方案，了解更多的在线水中油监测仪技术和应用，推广在线水中石油类监测和提高工业企业对环保的重视和投入。