氣體在線分析儀
用于測量氣體成分的過程分析儀。在許多生產(chǎn)過程中,尤其是在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的生產(chǎn)過程中,基于物理參數(shù)(例如溫度,壓力和流量)的自動控制通常是不夠的。例如,在合成氨的生產(chǎn)中,僅控制合成塔的溫度,壓力和流速不能保證的合成率。必須同時分析原料氣的化學(xué)成分,并控制氫和氮的比例以獲得更高的生產(chǎn)率。另一個例子是,除了在鍋爐的燃燒控制中控制燃料與燃燒空氣的比例外,還必須在線分析煙道的化學(xué)成分,并且必須相應(yīng)地改變?nèi)紵諝獾墓?yīng),以便爐子可以獲得的熱效率。另外,在排放有害氣體的工廠中,還必須使用氣體分析儀連續(xù)監(jiān)測有害氣體,以防止發(fā)生有害事故,例如對工人健康造成危害,環(huán)境污染或爆炸。由于分析氣體種類繁多,分析原理也多種多樣,因此氣體分析儀的種類很多。常用的是熱導(dǎo)率氣體分析儀,電化學(xué)氣體分析儀和紅外吸收分析儀。
【熱導(dǎo)率氣體分析儀】
物理氣體分析儀器。它基于不同氣體具有不同熱導(dǎo)率的原理,并通過測量混合氣體的熱導(dǎo)率來計算某些組分的含量。這種分析儀器簡單可靠,適用于多種氣體。它是一種基本的分析工具。然而,難以直接測量氣體的熱導(dǎo)率,因此實際上,氣體的熱導(dǎo)率的變化通常被轉(zhuǎn)換成電阻的變化,然后用電橋來測量。導(dǎo)熱氣體分析儀的熱組件主要包括半導(dǎo)體敏感組件和金屬電阻絲。半導(dǎo)體敏感元件具有體積小,熱慣性小和電阻溫度系數(shù)大的特點,因此靈敏度高且時滯小。將珠狀金屬氧化物燒結(jié)在作為敏感元件的鉑線圈上,然后將具有相同內(nèi)部電阻和熱值的相同鉑線圈纏繞在與補償元件相同的鉑線圈上(圖1)。這兩個元件構(gòu)成了作為兩個臂的橋式電路,即測量回路。當(dāng)半導(dǎo)體金屬氧化物傳感器吸收要測量的氣體時,電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率將發(fā)生變化,并且組件的散熱狀態(tài)也將相應(yīng)地發(fā)生變化。元件的溫度變化導(dǎo)致鉑線圈的電阻發(fā)生變化,并且電橋具有不平衡的電壓輸出,可根據(jù)此電壓檢測氣體濃度。導(dǎo)熱氣體分析儀具有廣泛的應(yīng)用范圍。除了分析氫,氨,二氧化碳,二氧化硫和低濃度可燃?xì)怏w含量外,它還可以用作色譜分析儀中的檢測器,以分析其他成分。
【電化學(xué)氣體分析儀】
化學(xué)氣體分析儀。它根據(jù)離子量的變化或由化學(xué)反應(yīng)引起的電流變化來測量氣體成分。為了提高選擇性,防止污染測量電極表面并保持電解質(zhì)性能,通常使用隔膜結(jié)構(gòu)。常用的電化學(xué)分析儀有兩種類型:恒電位電解和原電池。恒電位電解分析儀(圖2)的工作原理是將特定電勢施加到電極上,并且所測氣體在電極表面產(chǎn)生電解。只要測量施加到電極上的電勢,就可以確定被測氣體的比電解電勢,因此儀表可以選擇和識別被測氣體。原電池分析儀(圖3)將通過隔膜擴散到電解質(zhì)中的被測氣體進(jìn)行電解,并測量所得的電解電流以確定被測氣體的濃度。通過選擇不同的電極材料和電解質(zhì)以改變電極表面上的內(nèi)部電壓,可以實現(xiàn)對具有不同電解電位的氣體的選擇性。
【紅外吸收分析儀】
一種分析儀器,可根據(jù)不同組分氣體對不同波長的紅外線的選擇性吸收特性進(jìn)行工作。測量該吸收光譜可以識別出氣體的類型。測量吸收強度可以確定被測氣體的濃度。紅外分析儀具有廣泛的用途。它不僅可以分析氣體成分,還可以分析溶液成分,具有高靈敏度,快速響應(yīng)和連續(xù)在線指示的特點,還可以形成調(diào)節(jié)系統(tǒng)。工業(yè)上常用的紅外氣體分析儀的檢測部分由兩個具有相同結(jié)構(gòu)的平行光學(xué)系統(tǒng)組成。
與紅外分析儀的原理相似,有紫外分析儀,光電比色分析儀等,在工業(yè)上也越來越多地使用。氣體分析儀的類型很多。的是質(zhì)譜儀和氣相色譜儀。拉曼激光氣體分析儀現(xiàn)在似乎更受歡迎,因為它們可以在現(xiàn)場進(jìn)行現(xiàn)場分析,并且可以同時測量八種和十六種氣體。測量精度高,范圍大。這些特征不得不讓人嘆為觀止,背后的海浪將海浪推向前進(jìn)。對于特定的原理和特性,您可以搜索一篇名為《氣體分析儀類型的全面介紹》的文章,其中包括幾乎所有流行的氣體分析儀,以及其原理,優(yōu)點和缺點。