Vrste prijenosnih prijenosnih gasnih analizatora. Uređaji za određivanje stanja gasa u prostoriji. Analiza sastava izduvnih gasova

Instrumenti koji se koriste za analizu gasnih smeša u cilju utvrđivanja njihovog kvalitativnog i kvantitativnog sastava nazivaju se gasni analizatori.

Prema principu djelovanja, mogu se podijeliti u tri glavne grupe.

1. Uređaji čije se djelovanje zasniva na fizičkim metodama analize, uključujući pomoćne hemijske reakcije. Uz pomoć ovakvih gasnih analizatora utvrđuje se promjena volumena ili tlaka mješavine plina kao rezultat kemijskih reakcija njenih pojedinačnih komponenti.

2. Uređaji čije se djelovanje zasniva na fizičkim metodama analize, uključujući pomoćne fizičke i hemijske procese (termohemijske, elektrohemijske, fotokolorimetrijske, itd.). Termohemijski na osnovu merenja termalni efekat reakcije katalitičke oksidacije (sagorevanja) gasa. Elektrohemijske metode omogućavaju određivanje koncentracije gasa u smeši prema vrednosti električne provodljivosti elektrolita koji je apsorbovao ovaj gas. Fotokolorimetrijske metode zasnivaju se na promjeni boje određenih supstanci kada reaguju sa analiziranom komponentom gasne mješavine.

3. Uređaji čiji se rad zasniva na čisto fizičkim metodama analize (termokonduktometrijske, termomagnetne, optičke, itd.). Termokonduktometrijski se zasnivaju na mjerenju toplinske provodljivosti plinova. Termomagnetni gasni analizatori se uglavnom koriste za određivanje koncentracije kiseonika, koji ima visoku magnetnu osetljivost. Optički gasni analizatori se zasnivaju na mjerenju optičke gustine, spektra apsorpcije ili spektra emisije gasne mješavine.

Analizatori gasa mogu se podijeliti u nekoliko tipova u zavisnosti od zadataka koji se obavljaju - to su analizatori plinova sagorijevanja, gasni analizatori za određivanje parametara radnog prostora, gasni analizatori za praćenje tehnoloških procesa i emisija, gasni analizatori za prečišćavanje i analizu vode, itd. dijele se i prema dizajnu na prijenosne, prijenosne i stacionarne, po broju mjerenih komponenti (može biti mjerenja jedne supstance ili više), po broju mjernih kanala (jednokanalni i višekanalni), po funkcionalnost(indikatori, signalni uređaji, gasni analizatori).

Analizatori gasova sagorevanja su namenjeni za postavljanje i praćenje kotlova, peći, gasnih turbina, gorionika i drugih instalacija na gorivo. Oni također omogućavaju praćenje emisija ugljikovodika, ugljičnih oksida, dušika i sumpora.

Analizatori gasa(gas detektori, gas detektori) za kontrolu parametara vazduha u radnom prostoru. Pratiti prisustvo opasnih gasova i para radni prostor, zatvoreni, rudnici, bunari, kolektori.

Stacionarni gasni analizatori- dizajniran za kontrolu sastava gasa tokom tehnoloških merenja i kontrolu emisija u metalurgiji, energetici, petrohemiji, industriji cementa. Gasni analizatori mjere sadržaj kisika, dušika i sumpornih oksida, freona, vodonika, metana i drugih tvari.

Firme koje nude analizatore gasa na ruskom tržištu: Kanemeđunarodni (UK), Testo GmbH (Nemačka), FSU "Analitpribor" (Rusija), Eurotron (Italija), Ditangaz LLC (Rusija).

Gasni analizatori su specijalnih uređaja, koji služe za precizno mjerenje kvalitativnog i kvantitativnog sastava gasova. Po svojoj namjeni i principu rada mogu biti ručni i automatski. Jedan od najčešćih tipova ručnih instrumenata su analizatori apsorpcije.

Princip rada ovog tipa gasnog analizatora temelji se na činjenici da se sastavne tvari upijaju određenim redoslijedom pomoću posebnih reagenasa. Stacionarna oprema sa automatskim principom rada vrši merenja konstantno, odnosno bez prekida. On precizno bilježi sve fizičko-hemijske parametre ispitivane mješavine plinova. Takvi uređaji omogućavaju dobivanje najpreciznijih rezultata mjerenja u interakciji ne samo sa samom tvari, već i s njenim pojedinačnim komponentama.

Oprema za mjerenje plina ima mnogo varijanti i imena. Neki od njih su zasnovani na fizičke metode mjerenja, uključujući upotrebu pomoćne kemijske reakcije. Takvi uređaji se nazivaju volumetrijsko-monometrijski. Oni omogućavaju izuzetno preciznu detekciju bilo koje promjene zapremine i pritiska koje se dešavaju u posmatranom mediju. Uređaj odmah bilježi sve reakcije u koje ulaze pojedine komponente plinske mješavine.

Princip rada gasnog analizatora može se zasnivati ​​i na hemijskim metodama za analizu posmatrane sredine. Ovi instrumenti mogu pratiti dodatne termohemijske, hromatografske, elektrohemijske i fotokolorimetrijske procese, u zavisnosti od njihove primene i radnih karakteristika. Princip rada opreme je također različit. Na primjer, termohemijski instrumenti mjere nivo toplote u procesu sagorevanja gasa.

Najčešće se takva oprema koristi kada je potrebno pratiti ulazak vodikovog oksida vazdušno okruženje uz sumnju na njegovu eksplozivnu koncentraciju. U pravilu se takav rad obavlja sa zapaljivim plinovima, a uređaji termohemijskog tipa su od velike pomoći.

Mnogi stacionarni gasni analizatori rade samo na fizički principi istraživanja. Ova grupa uređaja uključuje analizatore koji rade pomoću magnetnih i optičkih metoda mjerenja.

ANALIZATORI GASA, uređaji koji mjere sadržaj (koncentraciju) jednog ili više. komponente u gasnim mešavinama (videti i Analiza gasa). Svaki gasni analizator je dizajniran da mjeri koncentraciju samo određenih komponenti u odnosu na pozadinu određene mješavine plina u standardima. uslovima. Uporedo sa upotrebom pojedinačnih gasnih analizatora, stvaraju se sistemi za kontrolu gasa koji kombinuju desetine ovakvih uređaja. U većini slučajeva, rad gasnog analizatora je nemoguć bez brojnih pomoćnih uređaja. uređaja koji omogućavaju stvaranje potreban t-ry i pritisak, prečišćavanje gasne mešavine od prašine i katrana, au nekim slučajevima i od određenih komponenti koje ometaju merenja i agresivan in-in. Analizatori plina se prema principu djelovanja dijele na pneumatske, magnetne, elektrohemijske, poluprovodničke itd. Fizički su. osnove i aplikacije Naib. uobičajeni gasni analizatori.

Termokonduktometrijski gasni analizatori. Njihovo djelovanje temelji se na ovisnosti toplinske provodljivosti plinske mješavine o njenom sastavu. Za većinu praktičnih slučajeva vrijedi jednadžba:

gdje je toplotna provodljivost smjese, je toplinska provodljivost i - te komponente, Ci je njena koncentracija, n je broj komponenti.

Termokonduktometrijski gasni analizatori nemaju visoku selektivnost i koriste se ako se kontrolirana komponenta značajno razlikuje od ostalih u smislu toplinske provodljivosti, na primjer. za određivanje koncentracija H2, He, Ar, CO2 u gasnim smešama koje sadrže N2, O2, itd. Opseg merenja je od jedinica do desetina zapreminskih procenata.

Promjena sastava mješavine plina dovodi do promjene njene toplinske provodljivosti i, kao rezultat, t-ry i električne. otpor metala zagrijanog strujom. ili poluprovodnički termistor postavljen u komoru, kroz koju se propušta smjesa. pri čemu:

gdje je a projektni parametar komore, R1 i R2 su otpor termistora u slučaju prolaska struje I kroz njega sa toplinskom provodljivošću plinovitog medija, respektivno. i, - temperaturni koeficijent. električni otpor termistora.

Termohemijski analizatori gasa. U ovim uređajima se mjeri termički efekat hemikalije. p-cija, u kojoj učestvuje komponenta koja se utvrđuje. U većini slučajeva koristi se oksidacija komponente atmosferskim kisikom; katalizatori - mangan-bakar (hopkalit) ili fino dispergovani Pt taloženi na površini poroznog nosača. Promjena t-ry tokom oksidacije mjeri se korištenjem metala. ili poluprovodnički termistor. U nekim slučajevima, površina platinskog termistora se koristi kao katalizator. Vrijednost je povezana sa brojem molova M oksidirane komponente i termičkim efektom omjerom: , gdje je k-faktor, uzimajući u obzir gubitke topline, u zavisnosti od dizajna uređaja.

Većina termohemija. gasni analizatori se koriste kao gasni detektori zapaljivih gasova i para (H2, ugljovodonika i dr.) u vazduhu sa sadržajem od 20% nižeg. CPV, kao i u elektrolizi vode za određivanje nečistoća vodonika u kiseoniku (opseg merenja 0,02-2%) i kiseonika u vodoniku (0,01-1%).

Magnetni gasni analizatori. Koristi se za određivanje O2. Njihovo djelovanje temelji se na ovisnosti magneta. osjetljivost mješavine plinova na koncentraciju O2, volumetrijski magn. osjetljivost na-rogo je dva reda veličine veća od one većine drugih plinova. Ovakvi gasni analizatori omogućavaju selektivno određivanje O2 u složenim gasnim mešavinama. Raspon izmjerenih koncentracija je 10-2 - 100%. Naib. rasprostranjena magnetomeh. i termomag. gasni analizatori.

U magnetomehaničkim gasnim analizatorima (slika 3) mjere se sile koje djeluju u nehomogenom magnetnom polju. polje na tijelu koje se nalazi u analiziranoj smjesi (obično rotor). Sila F koja gura tijelo iz magneta. polja, određena je izrazom:

gdje i je magistralni magnet. osjetljivost acc. analizirane smjese i tijela smještenog u gasu, V-zapremina tijela, H-mag. polja. Tipično, mjera koncentracije komponente je moment koji se nalazi iz kuta rotacije rotora. Magnetomech očitavanja. gasni analizator određuju magn. St. analizirali ste gasnu mešavinu i zavise od t-ry i pritiska, budući da potonji utiču na zapreminski magn. osetljivost na gas.

Precizniji gasni analizatori napravljeni kompenzacijom. shema. Kod njih je moment rotacije rotora, funkcionalno vezan za koncentraciju O2 u analiziranoj smjesi, uravnotežen poznatim momentom, za stvaranje koji se magnetoelektrik koristi. ili elektrostatički. sistemi. Rotacioni gasni analizatori su nepouzdani u industrijskim uslovima, teško ih je uskladiti.

Djelovanje termomagnetnih gasnih analizatora zasniva se na termomagnetu. konvekcija gasne mešavine koja sadrži O2 u nehomogenim magnetnim i temperaturnim poljima. Često se koriste uređaji s prstenastom komorom, rub je šuplji metal. prsten. Duž njegovog promjera postavljena je staklena cijev tankih stijenki na koju je namotana platinasta spirala, grijana električnim putem. struja. Spirala se sastoji od dva dijela - R1 i R2, od kojih je prvi postavljen između polova magneta. Ako je u gasnoj mešavini prisutan O2, deo protoka se usmerava kroz dijametralni kanal, hladeći prvi deo platinaste zavojnice i prenosi deo toplote na drugi. Promjena otpora R1 i R2 uzrokuje promjenu izlaznog napona U, proporcionalnu sadržaju O2 u analiziranoj smjesi.

Pneumatski gasni analizatori. Njihovo djelovanje temelji se na ovisnosti gustoće i viskoziteta mješavine plinova o njenom sastavu. Promjene gustoće i viskoziteta određuju se mjerenjem hidromeh. parametri toka. Rasprostranjena pneumatika. tri tipa gasnih analizatora.

Analizatori plina s pretvaračima gasa mjere hidrauliku otpor prigušnice (kapilara) pri propuštanju analiziranog gasa kroz nju. Pri konstantnom protoku plina, pad tlaka na prigušnoj zaklopci je funkcija gustoće (turbulentni prigušivač), viskoziteta (laminarni prigušnica) ili oba parametra u isto vrijeme.

Mlazni gasni analizatori mjere dinamiku pritisak gasnog mlaza koji izlazi iz mlaznice. Sadrže dva mlazna elementa tipa "kanal za prijem mlaznica". Dostaviti analizirano i uporediti. gasovi su ejektor 2. Pritisak na izlazu elemenata održava regulator 4. Jednakost pritisaka gasa na ulazu sa elementima se obezbeđuje spajanjem. kanal 5 i podešavanje ventila 6. Dinamika razlike. pritisci (glave) koje opažaju cijevi 1b, - f-cija omjera i mjera koncentracije određene komponente gasne mješavine. Mlazni gasni analizatori se koriste, na primjer, u industriji azota za mjerenje sadržaja H2 u azotu (mjerni opseg 0-50%), u industriji hlora - za određivanje C12 (0-50 i 50-100%). Vrijeme smirivanja očitavanja ovih gasnih analizatora ne prelazi nekoliko puta. sekundi, pa se koriste i u gasnim detektorima predeksplozivnih koncentracija gasova i para određenih supstanci (npr. dihloretan, vinil hlorid) u industrijskom vazduhu. prostorije.

Pneumoakustični gasni analizatori sadrže dva zviždaljka bliskih frekvencija (3-5 kHz), od kojih jedan prolazi analizirani gas, a kroz drugi - uporedni. Frekvencija otkucaja zvučnih vibracija u frekventnom mikseru zavisi od gustine analiziranog gasa. Otkucaji (frekvencija do 120 Hz) se pojačavaju i pretvaraju u pneumatske. oscilacija pojačala. Da bi se dobio izlazni signal (pritisak), koristi se frekventno-analogni pretvarač.

Pneumatski gasni analizatori nemaju visoku selektivnost. Pogodni su za analizu smjesa u kojima se mijenja koncentracija samo jedne komponente, dok odnos koncentracija ostalih ostaje konstantan. Raspon mjerenja je od jedinica do desetina posto. Pneumatski gasni analizatori ne sadrže električne elemenata i stoga se može koristiti u prostorijama bilo koje kategorije opasnosti od požara i eksplozije. Elementi kola u kontaktu sa gasovima su izrađeni od stakla i fluoroplasta, što omogućava analizu visoko agresivnih gasova (koji sadrže hlor, sumpor, itd.).

Infracrveni gasni analizatori. Njihovo djelovanje je zasnovano na izboru. apsorpcija od strane molekula gasova i para infracrvenog zračenja u opsegu od 1-15 mikrona. Ovo zračenje apsorbuju svi gasovi čiji se molekuli sastoje od najmanje dva dekomp. atomi. Visoka specifičnost spektra molekularne apsorpcije dec. gasova određuje visoku selektivnost ovakvih gasnih analizatora i njihovu široku upotrebu u laboratorijama i industriji. Raspon izmjerenih koncentracija je 10-3 -100%. U disperzivnim analizatorima gasa koristi se zračenje jedne talasne dužine, dobijeno uz pomoć monohromatora (prizme, difrakcione rešetke). U nedisperzivnim analizatorima gasa, zbog karakteristika optičkih. sklopovi uređaja (upotreba svjetlosnih filtera, specijalnih detektora zračenja, itd.), koriste nemonokromatske. zračenje. Kao primjer na sl. 7 prikazuje Naiba. uobičajena shema takvog gasnog analizatora. Zračenje iz izvora uzastopno prolazi kroz svjetlosni filter i radnu kivetu u koju se unosi analizirana smjesa i ulazi u specijalnu. prijemnik. Ako je analit prisutan u analiziranoj smjesi, tada, ovisno o koncentraciji, apsorbira dio zračenja, a snimljeni signal se proporcionalno mijenja. Izvor zračenja je obično zagrijana spirala sa širokim spektrom zračenja, rjeđe - IR laser ili LED koji emituje zračenje u uskom području spektra. Ako se koristi nemonokromatski izvor. zračenja, selektivnost određivanja postiže se pomoću selektivnog prijemnika.

Naib. uobičajeni gasni analizatori sa optičko-akustičnim prijemnikom punjenim gasom. Potonji je zatvorena komora sa prozorom ispunjenim upravo onim gasom čiji se sadržaj mora izmjeriti. Ovaj plin, apsorbirajući iz toka zračenja određeni dio sa skupom spektralnih linija karakterističnih za ovaj plin, zagrijava se, zbog čega se povećava pritisak u komori. Kroz krzno. modulator, protok zračenja je prekinut sa određenim. frekvencija. Kao rezultat toga, tlak plina u prijemniku pulsira istom frekvencijom. Amplituda pulsiranja pritiska je mjera intenziteta zračenja koje apsorbira plin, ovisno o tome koji dio karakterističnog zračenja apsorbira isti plin u radnoj ćeliji. dr. komponente smeše ne apsorbuju zračenje na ovim talasnim dužinama. T. arr., amplituda pulsiranja pritiska u prijemniku zračenja je mjera broja utvrđene komponente u analiziranoj smjesi koja prolazi kroz radnu kivetu. Promjena tlaka se obično mjeri kondenzatorskim mikrofonom ili mikroanemometrom (senzorom protoka plina). Zamjena plina u opto-akustičnom prijemniku zračenja. gasnog analizatora, možete selektivno mjeriti sadržaj dekomp. komponente mešavine.

Infracrveni gasni analizatori koriste i neselektivne detektore zračenja - bolometre, termoelemente, poluprovodničke elemente. Zatim, u slučaju izvora sa širokim spektrom emisije, selektivnost određivanja je osigurana upotrebom interferentnih i plinskih filtera. Da bi se poboljšala tačnost i stabilnost mjerenja, dio fluksa zračenja obično se propušta kroz komparator. kivetu napunjenu gasom koji ne apsorbuje registrovano zračenje, te izmerite razliku ili odnos signala dobijenih kao rezultat prolaska zračenja kroz radni i uporedite. kivete.

Infracrveni analizatori gasa se široko koriste za kontrolu kvaliteta proizvoda, analizu izduvnih gasova i vazduha u zatvorenom prostoru. Koriste se za određivanje npr. CO, CO2, NH3, CH4 u tehn. plinovi pro-va sintetički. amonijak, par brojnih rastvarača u vazduhu prom. prostorija, azotnih oksida, SO2, CO i ugljovodonika u izduvnim gasovima vozila itd.

Ultraljubičasti gasni analizatori. Princip njihovog rada zasniva se na elekt. apsorpcija molekulima gasova i para zračenja u opsegu od 200-450 nm. Selektivnost određivanja monoatomskih gasova je veoma visoka. Dvoatomski i poliatomski plinovi imaju kontinuirani apsorpcijski spektar u UV području, što smanjuje selektivnost njihovog određivanja. Međutim, odsustvo UV spektra apsorpcije N2, O2, CO2 i vodene pare omogućava u mnogim slučajevima od praktične važnosti izvođenje prilično selektivnih mjerenja u prisustvu ove komponente. Opseg utvrđenih koncentracija je obično 10-2-100% (za Hg pare, donja granica raspona je 2,5-10-6%).

Šema ultraljubičastog gasnog analizatora je slična shemi prikazanoj na sl. 7. Postoje i uređaji sa dva detektora zračenja bez modulatora, u kojima svjetlosne struje nisu prekinuti. Kao izvori zračenja koriste se živine sijalice niskog (= 253,7 nm) i visokog (spektar sa velikim skupom linija) pritiska, gasne sijalice sa parama drugih metala (= 280, 310 i 360 nm), žarulje sa žarnom niti sa volframovim vlaknom, vodonične i deuterijumske lampe na pražnjenje. Prijemnici zračenja - fotoćelije i fotomultiplikatori. Kada se koristi neselektivni izvor zračenja, selektivnost mjerenja u većini uređaja osigurava se pomoću optičkog. filteri (stakleni ili interferentni).

Ultraljubičasti gasni analizatori primjenjuju hl. arr. za automatski kontrola sadržaja C12, O3, SO2, NO2, H2S, C1O2, dihloretana, posebno u industrijskim emisijama. preduzeća, kao i za detekciju para Hg, rjeđe Ni (CO) 4, u vazduhu ind. prostorije.

Fluorescentni gasni analizatori. U hemiluminiscentnim gasnim analizatorima, intenzitet luminiscencije pobuđene kem. oblast kontrolisane komponente sa reagensom u čvrstoj, tečnoj ili gasovitoj fazi. Primjer je interakcija. NO sa O3 koji se koristi za određivanje dušikovih oksida:

N0 + 03 -> N02+ + 02 -> N02 + hv + 02

Analizirana smjesa i reagens kroz prigušnice ulaze u reakciju. kamera. Stimulator protoka (pumpa) obezbeđuje potreban pritisak u komori. Ako postoji komponenta koju treba odrediti u smjesi, zračenje koje prati hemiluminiscentni rastvor se dovodi kroz svjetlosni filter do katode fotomultiplikatora, koja se nalazi direktno. blizina reakcije. kamera. Električni signal iz fotomultiplikatora, koji je proporcionalan koncentraciji kontrolisane komponente, nakon pojačanja se dovodi do sekundarnog uređaja. Prilikom mjerenja slabih svjetlosnih tokova koji se javljaju pri niskim koncentracijama analita, fotokatoda se hladi električnim putem. mikrohladnjaci za smanjenje tamne (pozadinske) struje.

Za mjerenje sadržaja NO2 uređaj ima konvertor, gdje se NO2 pretvara u NO, nakon čega se analizirana smjesa šalje u reakciju. kamera. U ovom slučaju, izlazni signal je proporcionalan ukupnom sadržaju NO i NO2. Ako smjesa uđe zaobilazeći pretvarač, tada se iz izlaznog signala nalazi samo koncentracija NO. Razlika između ovih signala se koristi za procjenu sadržaja NO 2 u smjesi.

Visoka selektivnost hemiluminiscentnih gasnih analizatora je posledica specifičnosti odabranog p-cija, međutim, prateće komponente u smeši mogu promeniti osetljivost uređaja. Ovakvi gasni analizatori se koriste za određivanje NO, NO2, NH3, O3 u vazduhu u rasponu od 10-7-1%.

U fluorescentnim gasnim analizatorima, mjeri se intenzitet fluorescencije (talasna dužina) koji se javlja kada je kontrolirana komponenta izložena UV zračenju (sa frekvencijom v1). Kao primjer na sl. Na slici 9 prikazan je dijagram ovakvog gasnog analizatora za određivanje SO2 u vazduhu. Analizirana smeša ulazi u detektorsku komoru, koja je odvojena od impulsnog izvora UV zračenja i od fotomultiplikatora svetlosnim filterima 3 i 4, koji emituju zračenje sa talasnim dužinama respektivno. i. Fotomultiplikator, koji se nalazi pod uglom od 90° prema izvoru zračenja, registruje impulse fluorescencije čija je amplituda proporcionalna koncentraciji određene komponente u komori. Električni signal iz fotomultiplikatora nakon pojačanja i obrade se dovodi do sekundarnog uređaja. Gasni analizatori za određivanje SO2 odlikuju se visokom osjetljivošću i selektivnošću. Koriste se automatski stanice za kontrolu životne sredine.

Za uklanjanje vodene pare koja utječe na očitavanja luminiscentnih plinskih analizatora koriste se posebni. filteri (tip molekularnog sita) na ulazu protoka gasa u komoru.

Fotokolorimetrijski gasni analizatori. Ovi instrumenti mjere intenzitet boje odabranih proizvoda. p-cija između određene komponente i posebno odabranog reagensa. R-cija se u pravilu provodi u otopini (analizatori tekućih plinova) ili na čvrstom nosaču u obliku trake, tablete, praha (respektivno, traka, tableta, analizatori praha).

Šematski dijagram analizatora tečnog gasa prikazan je na sl. 10. Zračenje iz izvora prolazi kroz radni i uporedi. kivete i ulazi u odgovarajuće prijemnike zračenja. Otopina indikatora teče konstantnom brzinom kroz obje kivete i apsorber. Prema protoku rastvora, analizirani gas mehuriće kroz apsorber. Određena komponenta prisutna u gasu, interakcija. sa reagensom u p-re, uzrokujući promjenu u optičkom. gustina u radnoj kiveti, proporcionalna koncentraciji komponente. Kao rezultat toga, intenzitet zračenja kroz jednu od ćelija se mijenja, ali ne i kroz drugu. Razliku (ili omjer) signala radnika i usporedite. kanali - mjera koncentracije određene komponente u analiziranoj smjesi.

Snabdijevanje otopinom može biti kontinuirano ili povremeno. Sa periodičnim dovodom, analizirani gas se propušta određeno vreme kroz isti deo rastvora, što omogućava povećanje osetljivosti određivanja. Takvi gasni analizatori omogućavaju mjerenje prosječne koncentracije određene komponente za određeni vremenski period, na primjer. prilikom utvrđivanja prosječnog pomaka ili prosječne dnevne koncentracije toksičnih nečistoća u zraku.

U trakastim analizatorima gasa, analizirani gas ulazi u gasna komora, kroz koju se kontinuirano ili na zadatoj frekvenciji provlači traka sa nanesenim reagensom. Kao rezultat okruga sa komponentom koju treba odrediti, na traci se formira mrlja u boji, čiji je intenzitet boje proporcionalan koncentraciji komponente. Razlika (ili omjer) svjetlosnih tokova reflektiranih od boje. i nefarbana. dijelovi trake, - mjera koncentracije kontrolirane komponente u smjesi. Ponekad se koristi traka indikatora tečnog reagensa. U ovom slučaju, reagens se nanosi na traku iz kapaljke neposredno prije nego što dođe u kontakt s plinom.

Princip rada tabletnih i praškastih gasnih analizatora je isti kao i analizatora gasnih traka, ali su ti uređaji, u pravilu, ciklični. akcije. Da bi se dobila čista površina, vrh se odreže prije svakog ciklusa mjerenja. boja zamjenjuje se sloj tablete ili dio praha.

Vrijeme rada gasnih analizatora traka i tableta bez zamjene trake ili tableta doseže 30 dana ili više. Izvori zračenja u fotokolorimetriji. gasni analizatori - obično žarulje sa žarnom niti i poluvodičke LED diode, fotodetektori - fotomultiplikatori, fotoćelije, fotodiode i fototranzistori. Ovi uređaji omogućavaju sa visokom selektivnošću određivanje dec. gasoviti (parni) in-va u opsegu koncentracija od 10-5-1%. Osjetljivost gasnih analizatora je posebno visoka. akcije; njihov nedostatak je nekrotično kašnjenje u očitavanju.

Photocolorimetric gasni analizatori primjenjuju hl. arr. za mjerenje koncentracije toksičnih nečistoća (npr. dušikovih oksida, O2, C12, CS2, O3, H2S, NH3, HF, fosgena, brojnih organskih jedinjenja) u industrijskoj atmosferi. zonama iu vazduhu prom. prostorije. U kontroli zagađenja vazduha, prenosni uređaji se periodično široko koriste. akcije. Sredstva. broj fotokolorimetrije gasni analizatori se koriste kao detektori gasa.

Elektrohemijski analizatori gasa. Njihovo djelovanje temelji se na odnosu između elektrohemijskog parametra. sistema i sastava analizirane smeše koja ulazi u ovaj sistem.

U konduktometrijskim analizatorima gasa, električna provodljivost rastvora se meri selektivnom apsorpcijom određene komponente njime. Obično krug uređaja uključuje električni. most stalni ili naizmjenična struja sa dva konduktometrijska ćelije kroz koje teče elektrolit. Elektrolit ulazi u jednu od ćelija nakon kontakta sa protokom analiziranog gasa. Izlazni signal je proporcionalan razlici u električnoj provodljivosti otopine prije i nakon kontakta s kontroliranom smjesom. Ova razlika ovisi o koncentraciji analita otopljenog u elektrolitu. Promjenom protoka elektrolita i analizirane smjese moguće je mijenjati raspon utvrđenih koncentracija u širokom rasponu. Nedostaci ovih gasnih analizatora su niska selektivnost i trajanje očitavanja pri mjerenju niskih koncentracija. Konduktometrijski gasni analizatori se široko koriste za određivanje O2, CO, SO2, H2S, NH3, itd.

Djelovanje potenciometrijskih gasnih analizatora zasniva se na zavisnosti potencijala E indikatorske elektrode od aktivnosti a elektrohemijski aktivnih jona koji nastaju tokom rastvaranja komponente koja se utvrđuje:

gdje je E° standardni potencijal elektrode, R je univerzalna plinska konstanta, T je aps. t-ra, F- Faradejev broj, n-broj elektrona uključenih u elektrohemiju. okruzi. Izmjerena vrijednost E je proporcionalna koncentraciji kontrolirane komponente otopljene u elektrolitu. Ovi gasni analizatori se koriste za određivanje CO2, H2S, HF, NH3, SO2 itd.

Odlična distribucija dobio potenciometrijski gasni analizatori sa čvrstim elektrolitom za merenje sadržaja O2. Keramika ploča na bazi CaO i ZrO2 na visokoj temperaturi počinje provoditi ione kisika, tj. ponaša se kao elektrolit. Na površinu takve ploče s obje strane nanose se tanki slojevi porozne platine (platinaste elektrode). Sa jedne strane ploče se dovodi analizirana gasna mešavina, a sa druge strane referentni gas. Razlika potencijala između elektroda je mjera sadržaja O2. Termostat podržava t-ru elektrohemijski. ćelije u ispravnom opsegu. Uz pomoć ovakvih gasnih analizatora, O2 se određuje u širokom rasponu koncentracija (10-4-100% zapremine). Prisustvo ugljikovodika u analiziranoj smjesi dovodi do izobličenja rezultata zbog njihove oksidacije na visokim temperaturama.

Djelovanje amperometrijskih gasnih analizatora zasniva se na odnosu između električnih. struja i količina utvrđene komponente koja je reagovala na indikatorskoj elektrodi. Ako kontrolirana komponenta u potpunosti uđe u elektrohemiju p-cije, tada je Faradejev zakon ispunjen: I = nFQC, gdje je I struja, Q je brzina protoka plina, C je koncentracija određene komponente, F je Faradejev broj, n je broj elektrona koji učestvuju u p-ciji.

Electrochem. transformacija ove komponente gasne mešavine sa 100% strujnom efikasnošću (tj. odsustvo p-cija sekundarne elektrode) obezbeđuje se izborom indikatorske elektrode i njenog potencijala. Potrebna konstantna vrijednost razlike potencijala se održava zbog poređenja. a indikatorske elektrode su napravljene od dva različita posebno odabrana metala, na primjer. od Au i Zn, Au i Pb, Ni i Cd (ćelije galvanskog tipa). Razlika potencijala se takođe može stabilizovati pomoću elektronskog sistema pomoću trećeg pomoćnog uređaja. elektroda (ćelije potenciostatskog tipa).

Amperometrijski gasni analizatori se koriste za određivanje gasova koji imaju oksidirajuće.-reduc. Sv. ti, na primjer. SO2, NO2, H2S, O2, C12, O3. Kod gasnih analizatora za merenje sadržaja SO2 u vazduhu (slika 12), analizirani gas ulazi u merač. elektroda 3 elektrokem. ćelije i kroz gasni kanal - u komoru sa rezervnim elektrolitom 9, u koju se postavlja referentna elektroda 5. Pomoćna. elektroda 2 nalazi se u posebnoj komori, koja je, kao i komora 9, povezana sa mernom komorom. elektrolitička elektroda. kanal. Prednosti amperometrije gasni analizatori - visoka osjetljivost i selektivnost.

Pored dizajna elektrokem. ćelije mehuraćeg tipa (sa direktnim duvanjem smeše kroz elektrolit), ćelije sa tzv. elektrode za difuziju gasa, gdje je plin odvojen od elektrolita poroznom plinopropusnom polimernom membranom. Sa strane koja je u kontaktu sa elektrolitom, na membranu se nanosi fino dispergovani elektrodni materijal (Pt, Pd, Au). Ovakve sisteme karakteriše veća osetljivost i stabilnost karakteristika.

U srcu kulometrijskih gasnih analizatora je kompenzacija. tip je kulometrijska metoda. titracija, to-ry je u elektrohemijskom. dobijanje (generisanje) titranta reagensa sposobnog za brzu interakciju. sa utvrđenom komponentom gasne mešavine rastvorenom u elektrolitu. Ovaj plinski analizator uključuje krugove za generiranje i indikaciju. Electrochem. ćelija sadrži acc. dva para elektroda - katoda i anoda, na kojima se odvija elektroliza i stvara se titrant, kao i indikatorska elektroda i referentna elektroda. Struja elektrolize se automatski održava konstantnom. Nakon svih kontroliranih in-in potpuno reagiraju s elektrogeneriranim titrantom, oksidiraju.-restore. potencijal sistema se naglo menja, što se detektuje skokom potencijala indikatorske elektrode. Količina električne energije koja je prošla kroz ćeliju prije završetka okruga je ekvivalentna koncentraciji komponente koja se utvrđuje.

Analizatori jonizacionih gasova. Njihovo djelovanje temelji se na ovisnosti električne energije. provodljivost jonizatora. gasova iz njihovog sastava. Dodatni efekat ima pojava nečistoća u gasu. uticaj na proces formiranja jona ili na njihovu pokretljivost i, posljedično, rekombinaciju. Rezultirajuća promjena provodljivosti je proporcionalna sadržaju nečistoća.

Sva jonizacija gasni analizatori sadrže jonizaciju protoka. komora (kao na sl. 13), rez nameće određenu razliku potencijala na elektrodama. Ovi uređaji se široko koriste za kontrolu mikronečistoća u zraku, kao i detektori u plinskim hromatografima. Ispod su Naib. uobičajene vrste jonizatora gasni analizatori koji se koriste bez prethodne hromatografije. odvajanje uzoraka.

Radioizotopni gasni analizatori, u kojima se jonizacija gasova vrši radioaktivnim zračenjem, obuhvataju uređaje zasnovane na jonizacionom preseku, hvatanju elektrona i aerosol-ionizaciji. Prvi koriste razliku u poprečnim presjecima (vjerovatnostima) ionizacije komponenti smjese. Ionizacija se obično vrši zračenjem 90Sr, 3H, 63Ni, 147Pm. Ovi gasni analizatori nisu selektivni, koriste se za analizu mješavina H2-N2, N2-CO2, H2 - etilena, H2-CH4, H2-CH3SiCl3, H2-BC13 itd.; mjerni opseg 0,01-100%; vrijeme uspostavljanja indikacija - do 0,1 s.

Djelovanje plinskih analizatora za hvatanje elektrona zasniva se na sposobnosti molekula broj in-in(O2, H2O, halogeni, organska jedinjenja koja sadrže halogene, aromatični ugljovodonici, alkoholi, karbonilna jedinjenja, itd.) bez hvatanja. elektrona koji nastaju tokom jonizacije gasova, a pretvaraju se u jone. Potonji imaju manju pokretljivost od elektrona, što rezultira jonizacijom. struja pada proporcionalno koncentraciji ostrva. Analizatori gasa sa hvatanjem elektrona koriste se za kontrolu nečistoća (posebno halogena u koncentraciji od 10-3-104%) u čistim gasovima i vazduhu. Prilikom određivanja nečistoća u vazduhu, na ulazu u gasne analizatore, najčešće se postavlja polimerne membrane koji drže O2.

Djelovanje aerosol-jonizacionih gasnih analizatora zasniva se na zavisnosti jonizacije. struja iz koncentracije aerosolnih čestica nastalih nakon preliminarnog izbora. prijenos određene komponente smjese u aerosol. Ovaj prijevod obično obavlja kem. p-cija sa odgovarajućim reagensom ili fotohemijom. p-cija u gasnoj fazi, piroliza istraženog in-va, kao i kombinacija pirolize sa ovim poslednjim. chem. p-cija sa reagensom. Na primjer, kada određujete NH3 kao reagens, možete koristiti par hlorovodonične kiseline; kao rezultat nastaje aerosol NH4C1. Veličina čestica aerosola je 10-7-10-4 cm Koncentracija analiziranih komponenti je 10-5-10-3%. Gasni analizator aerosolne jonizacije koristi se posebno za određivanje tragova nečistoća NH3, amina, para HC1, HF, NO2, HNO3, karbonila Ni i Co, fosgena i niza drugih jedinjenja. u zračnoj maturi. prostorije.

U plameno-jonizacijskim gasnim analizatorima, analizirana org. conn. jonizovan u plamenu vodonika. Efikasnost jonizacije je proporcionalna broju C atoma koji ulaze u plamen u jedinici vremena, ali zavisi i od prisustva atoma drugih elemenata u molekulu. Šema takvog uređaja prikazana je na sl. 14. Plamenik služi kao jedna od jonizacionih elektroda. kamere. Druga elektroda ("kolektor") je cilindar ili prsten tankih stijenki. Ovi gasni analizatori se koriste za određivanje org. in-in u vazduhu i tehnologiji. gasovi. Uz zajedničko prisustvo većeg broja org. komponenti, ili njihov zbir ili koncentracija komponenti sa značajno većom efikasnošću ionizacije. Uz pomoć gasnih analizatora plamene jonizacije, prate se promjene ukupnog sadržaja ugljovodonika u atmosferi i toksičnih nečistoća u zraku. prostorija, čistoća izduvnih gasova vozila, curenje gasa iz cevovoda i podzemnih komunalnih sistema. Raspon izmjerenih koncentracija je 10-5-1%. Postoji direktan odnos između efikasnosti jonizacije org. gasova i para i stepena eksplozivnosti njihovih mešavina sa vazduhom. Ovo omogućava kontrolu predeksplozijskih koncentracija org. in-in u maturskoj večeri. sobe, rudnici, tuneli.

Kod površinskih jonizacionih gasnih analizatora formiraju se pozitivi. joni tokom adsorpcije gasova na zagrijanim površinama metala ili njihovih oksida. Komponente sa dovoljno niskim potencijalom ionizacije, uporedivim po veličini sa radnom funkcijom elektrona sa zagrijane površine (emitera), mogu se ionizirati. Obično se ioniziraju nekontrolirane komponente smjese, već proizvodi njihovih p-cija na katalitički aktivnoj površini. Kao emiteri koriste se, na primjer, strujom zagrijani kalemovi oksida Pt, Mo ili W. Zagrijani emiter istovremeno služi i kao jedna od jonizacijskih elektroda. kamere. Druga ("kolektorska") elektroda je napravljena u obliku vanjskog cilindra. Temperatura grijanja emitera mijenja se sa 350 na 850 °C. Uz pomoć ovakvih gasnih analizatora određuju se fenol, octena i mravlja kiselina, kao i (sa visokom selektivnošću) org. komp., posebno anilin, amini, hidrazini. Stvoreni su uređaji za kontrolu brojnih amina (dietilamin, trietilamin, itd.) u industrijskom zraku. prostorije. Raspon izmjerenih koncentracija je 10-5-10-2%.

U tzv. „halogeni“ gasni analizatori na površini platine, zagrijani na 800-850°C, ioniziraju alkalne metale (obično Na i K), dodane u obliku soli u zonu grijanja i jonizacije. Emisija alkalnih jona zavisi od sadržaja halogena i njihovih jedinjenja u vazduhu okoline. Ovi uređaji vam omogućavaju da odredite halogene (C1, Br) u vazduhu, prom. prostorija, freoni u kontroli nepropusnosti rashladnih uređaja i kućnih aerosolnih boca sa granicama detekcije od cca. 10-4%.

U fotojonizacijskim gasnim analizatorima, molekuli komponente koja se određuje ioniziraju se UV zračenjem. Ovo je moguće ako energija fotona nije niža od jonizacionog potencijala molekula. Kao izvori zračenja koriste se lampe koje generišu fotone sa energijama od 9,5, 10, 10,2, 10,9 i 11,7 eV. Main Komponente vazduha (O2, N2, CO, CO2, H2O), kao i CH4, imaju jonizacioni potencijal u opsegu od 12–20 eV i ne jonizuju ih takvi fotoni. Fotojonizacija gasni analizatori se koriste za kontrolu aromatičnih nečistoća. i nezasićeni ugljovodonici, aldehidi, ketoni, alkoholi i drugi org. conn. u vazduhu sa granicama detekcije od 10-5 -10-4%. Odabir zračenja iz odgovarajuću energiju, možete selektivno odrediti, na primjer, aromatične. veze u prisustvu alkani i org. komp., merkaptani u prisustvu. H2S.

Poluprovodnički gasni analizatori. Njihovo djelovanje temelji se na promjeni otpora poluvodiča (filma ili monokristala) kada su izloženi analiziranoj komponenti mješavine. Rad poluvodičkih oksidnih gasnih analizatora zasniva se na promjeni provodljivosti. sloj (mešavina metalnih oksida) tokom hemisorpcije na njegovoj površini molekula reaktivnih gasova (slika 15). Ovakvi gasni analizatori se koriste za određivanje zapaljivih gasova (posebno H2, CH4, propan), kao i O2, CO2 itd. Selektivnost analize postiže se variranjem sastava senzora. sloj i njegov t-ry (koristeći ugrađeni grijač). Opseg mjerenih koncentracija zapaljivih plinova je 0,01-1% zapremine.

U poluvodičkim gasnim analizatorima sa kristalnim senzorom. elementi mjere provodljivost jednog kristala ili složenijih poluprovodnička struktura sa p-n-prijelazima kada se promijeni stanje naelektrisanja površine, tj. koncentracija ili distribucija naboja na njemu. Na primjer, za određivanje H2, koristi se osjetljivost. elementi u obliku sistema slojeva metal - dielektrik - poluprovodnik (kanalni tranzistori), i vrh. metalik sloj se dobija od Pd ili njegovih legura. Promjena stanja naboja površine postiže se promjenom kontaktne razlike potencijala između poluvodiča i Pd kada se otopi u posljednjem H2 prisutnom u analiziranoj smjesi. Raspon izmjerenih koncentracija H2 u inertnih gasova 10-5-10-3%.

Za serijsku proizvodnju poluprovodničkih gasnih analizatora, modernih. mikroelektronska tehnologija, koja vam omogućava da kreirate merenja. pretvarač uključujući senzor. element, sistem za kontrolu temperature i električno pojačalo. signal kao poseban mikromodul.

Aplikacije za gasne analizatore

U većini industrija plinovi se često koriste u različitim tehnološkim procesima koji zahtijevaju stalno praćenje odsustva curenja kako bi se osigurala sigurnost proizvodnje i smanjili rizici za osoblje. Za to se instaliraju sistemi za detekciju gasa koji stalno prate nivo radnog okruženja.

Ovi sistemi, koji se sastoje od detektora gasa (analizatora gasa), kontrolera, uređaja za upozorenje i aktuatora, obavljaju funkcije rano upozorenje o razvoju opasne situacije. Dakle, sistemi za detekciju gasa omogućavaju lokalizaciju razvoja opasnim situacijama u ranim fazama, kao i produžiti vremenski period za preduzimanje odgovarajućih zaštitnih mjera i radnji za otklanjanje vanrednih situacija.

Sistemi za detekciju gasa

Za sisteme za kontrolu gasa maksimalna efikasnost pri njihovom projektovanju potrebno je uzeti u obzir specifičnosti pojedinog tehnološkog procesa date industrije. Uostalom, ne postoji univerzalno rješenje za izgradnju sistema za detekciju plina za različite industrije - svaki slučaj je jedinstven i zahtijeva individualni pristup sa stanovišta arhitekture sigurnosnih sistema zgrade, izbor broja kontrolnih tačaka zagađenja gasom i liste detektovanih gasova.

Industrija nafte i gasa obuhvata veliki broj proizvodnih aktivnosti: od istraživanja na kopnu i moru, proizvodnje nafte i gasa, do njihovog transporta, skladištenja i destilacije. Ove aktivnosti karakteriše prisustvo velikog broja zapaljivih gasovitih ugljovodonika, koji predstavljaju ozbiljnu opasnost. Zapaljivi plinovi su često praćeni toksičnim plinovima kao što je sumporovodik.

• Oprema za istražno bušenje;
• operativne platforme;
• podzemna skladišta nafte i plina;
• rafinerije nafte.

Kontrolisani gasovi:

• Zapaljivo: ugljovodonični gasovi.
• Toksično: vodonik sulfid, ugljen monoksid.

Hemijska industrija je možda najveći korisnik različite opreme za detekciju gasa. Često koriste širok spektar zapaljivih i toksičnih plinova u svojim procesima ili ih stvaraju kao nusproizvode svojih proizvodnih procesa.

Tipični objekti koji zahtijevaju kontrolu sadržaja plina:

skladištenje sirovina i gotovih proizvoda;
industrijske zone;
laboratorije;
pumpne stanice;
kompresorske stanice;
površine za utovar/istovar sirovina i gotovih proizvoda.
Kontrolisani gasovi:

Zapaljivo: konvencionalni ugljovodonici.
Otrovno: sumporovodik, fluorovodonik, amonijak, nedostatak kiseonika i drugi gasovi.
Termoelektrane. Elektrane obično koriste prirodni plin, ugalj i naftne derivate kao glavna goriva. Prilikom sagorijevanja goriva zbog nepotpunog sagorijevanja goriva, u zrak radnog prostora može doći do ispuštanja curenja u armaturu i spojevima plinovoda ili kotlovskih peći, produkti sagorijevanja i neizgorjelo gorivo.

Tipični objekti koji zahtijevaju kontrolu sadržaja plina:

prostor u blizini peći i cjevovoda u kotlarnicama;
prostor unutar i oko kućišta turbina;
u bunkerima i trakastim transporterima za ugalj (kod termoelektrana na ugalj).
Kontrolisani gasovi:

Goriva: prirodni gas, metan, vodonik, pare ugljovodonika.
Toksično: ugljični monoksid, oksidi sumpora i dušika SOx, NOx i nedostatak kisika.
Strojarnice i kotlarnice dolaze u svim mogućim oblicima i veličinama. U manjim zgradama postoje jednostavne kotlarnice, dok se u velikim zgradama često mogu naći strojarnice i kotlarnice više kotlarnica.

Tipični objekti koji zahtijevaju kontrolu sadržaja plina:

curenje zapaljivog gasa iz prijemnih gasovoda;
curenja iz kotlarnice i okolnog gasovoda;
ugljen monoksida u kotlarnicama u lošem tehničkom stanju.
Kontrolisani gasovi:

Gorivo: metan.
Toksično: ugljen monoksid.
Postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda. kanalizacioni odvodi proizvode u izobilju metan i sumporovodik. Miris pokvarenih jaja svojstven sumporovodiku često se osjeća čak i na ulazima u postrojenje za pročišćavanje, jer njuh osobe omogućava da uhvatite prisustvo sumporovodika u zraku u koncentraciji manjoj od 0,1 dijela sumporovodika na milion delova vazduha (0,1 ppm).

Tipični objekti koji zahtijevaju kontrolu sadržaja plina:

autoklavi;
tvornički taložnici;
Scrubbers H2S;
pumpne stanice.

Kontrolisani gasovi:

Zapaljivo: metan, pare rastvarača.
Otrovno: sumporovodik, ugljični dioksid, hlor, sumpor dioksid, ozon.
Tuneli za automobile i zatvorena parkirališta zahtijevaju praćenje otrovnih izduvnih plinova. Moderni tuneli i parkirališta koriste sličan nadzor za kontrolu ventilacijskih sistema koji ventiliraju ove strukture. AT podzemnih tunela takođe može da kontroliše prisustvo prirodnog gasa, koji se može ispuštati u tunel iz debljine rock u kojoj je položen tunel.

Tipični objekti koji zahtijevaju kontrolu sadržaja plina:

cestovni tuneli;
podzemna i zatvorena parkirališta;
prilazni tuneli;
kontrola ventilacije.
Kontrolisani gasovi:

Gorivo: metan (prirodni gas), tečno naftni gas, tečni prirodni gas, benzinske pare.

Toksično: ugljični monoksid, dušikov dioksid.

U proizvodnji poluvodičkih materijala, visoko toksične supstance i zapaljivim gasovima. Toksični fosfor, arsen, bor i galijum se obično koriste kao dopanti. Zapaljivi vodonik se koristi i kao reaktant i kao gas nosač za redukcioni medij. Gasovi za kiseljenje i bistrenje sadrže NF3 i druge perfluorisane mešavine.

Tipični objekti koji zahtijevaju kontrolu sadržaja plina:

poluvodički wafer reaktor;
Instalacija za sušenje poluvodičkih pločica;
plinski ormari;
postrojenje za hemijsko taloženje pare.
Kontrolisani gasovi:

Goriva: vodonik, izopropanol, metan, propan.
Toksično: HCl, AsH3, BCl3, PH3, CO, HF, O3, H2Cl2Si, TEOS, C4F6, C5F8, GeH4, NH3, NO2 i nedostatak kiseonika.
Samozapaljiv: silicijum vodonik.
Medicinske ustanove koriste zapaljive i otrovne materije, prvenstveno u svojoj istraživačke laboratorije. Osim toga, mnoge medicinske ustanove imaju lokalnu električnu mrežu i hitne generativne stanice sa rezervama goriva.

Tipični objekti koji zahtijevaju kontrolu sadržaja plina:

laboratorije;
rashladne jedinice;
mašinske i kotlarnice.
Kontrolisani gasovi:

Zapaljivo: metan, vodonik, pare dizel goriva.
Toksično: ugljični monoksid, hlor, amonijak, etilen oksid i nedostatak kiseonika.
Upotreba opasnih materija u proizvodnim procesima, posebno zapaljivih, toksičnih gasova i gasova koji sadrže kiseonik, zahteva stalno praćenje situacije. Uostalom, neminovno u toku kršenja proizvodne tehnologije, industrijskih nezgoda i incidenata može doći do curenja plina, što predstavlja potencijalnu opasnost za industrijsko poduzeće, okoliš, osoblje i ljude koji žive u blizini. Upotreba sistema za detekciju gasa može značajno smanjiti rizike i povećati sigurnost proizvodnje.

Analiza gasovitih medija je obavezna mera u radu hemijske industrije, kao i u mnogim industrijskim preduzećima. Takve studije su postupci za mjerenje određene komponente u mješavini plinova.
Na primjer, u rudarskim preduzećima poznavanje karakteristika zraka u rudniku je sigurnosno pitanje, a ekolozi, na taj način, određuju koncentraciju štetnih elemenata.
Ne tako često se takve analize koriste u domaće svrhe, ali ako se pojavi takav zadatak, tada se može koristiti i analizator plina.
Ovo je mjerni uređaj, što omogućava određivanje sastava gasne mešavine.

Glavni zadaci gasnih analizatora:
kontrola atmosfere radnog prostora (sigurnost);
kontrola industrijskih emisija (ekologija);
kontrola tehnološkim procesima(tehnologija);
kontrola zagađenja vazduha u stambenom naselju (ekologija);
kontrola izduvnih gasova vozila (ekologija i tehnologija);
kontrola vazduha koji osoba izdahne (alkohol);
Zasebno, možete nazvati kontrolu plinova u vodi i drugim tekućinama.

Klasifikacija gasnih analizatora:
po funkcionalnosti (indikatori, detektori curenja, signalni uređaji, gasni analizatori);
po dizajnu (stacionarni, prenosivi, prenosivi);
po broju izmjerenih komponenti (jednokomponentne i višekomponentne);
po broju mjernih kanala (jednokanalni i višekanalni);
prema namjeni (za osiguranje sigurnosti rada, za kontrolu tehnoloških procesa, za kontrolu industrijskih emisija, za kontrolu izduvnih gasova vozila, za kontrolu okoliša.

- dizajniran za rješavanje niza zadataka iz oblasti monitoringa životne sredine i kontrole zagađenja atmosferski vazduh i vazduha radnog prostora, kao i za neke druge svrhe, potrebno je izvršiti merenja na različitim mestima preduzeća, koja nisu uvek opremljena utičnicama.

U tim slučajevima prijenosni uređaji postaju nezamjenjivi.gasni analizatori (prenosni gasni analizatori)!

Za razliku od stacionarnih gasnih analizatora, ovakvi uređaji su kompaktni, mobilni i laki za upotrebu, kratko vreme pripreme i širok spektar radnih uslova.

Opseg prenosnih gasnih analizatora:
U zatvorenim posudama i prostorijama (tuneli, bunari, dimnjaci, cjevovodi itd.);
U pogonima za ekstrakciju i preradu raznih naftnih derivata;
Na talože vode, fekalije i filtraciju pumpne stanice;
u automobilskoj industriji;
U hemijskim laboratorijama i drugim proizvodnim procesima povezanim sa ispuštanjem raznih zagađivača;
Pored navedene namene, prenosni gasni analizatori se koriste za kalibraciju i verifikaciju stacionarnih gasnih analizatora.

Prednosti prenosnih gasnih analizatora:
Jeftino;
mobilnost;
Jednostavnost rada;
Veliki raspon utvrđenih gasova i zagađivača;
Visoka osjetljivost senzora, koja vam omogućava da odredite čak i najmanje frakcije štetne materije;
Mogućnost povezivanja elektrohemijskih, termokatalitičkih ili optičkih senzora;
Veliko sastav;
Performanse mikroprocesorska jedinica;
Trenutno određivanje prisustva eksplozivnih para;
Može djelovati kao kalibracijski uređaj za stacionarne gasne analizatore;
Kompaktna veličina i mala težina;
Oni mjere i kvalitativni i kvantitativni sastav mješavine zraka ili plina;
Omogućavaju istovremenu kontrolu sadržaja do nekoliko gasova u vazduhu radnog prostora;
Mogućnost konfigurisanja i programiranja pragova uređaja;
Dostupnost interfejsa (IR, Wi-Fi, Bluetooth, Ethernet, itd.) za povezivanje sa računarom ili štampačem;
Prisustvo memorije za snimanje rezultata, vremena i datuma mjerenja.

- namjenjeno za stacionarna instalacija u radnom prostoru industrijskih postrojenja i kombinata, hemijskih laboratorija, rafinerija nafte i gasnih preduzeća i drugih industrija.

Ovo su efikasni i precizni uređaji koji imaju odgovarajući stepen zaštite, visoko su pouzdani i mogu se naknadno opremiti sistemom automatizacije za uklanjanje otrovnih, toksičnih i zapaljivih gasova iz različitih prostorija!

Stacionarni gasni analizatori se koriste u slučajevima kada je potrebno vršiti stalna i prilično česta periodična merenja koncentracije zagađujućih materija i kiseonika u industrijskoj zoni radi održavanja potrebnog nivoa i organizovanja tehnološke kontrole nad proizvodnim procesima.

Opseg stacionarnih gasnih analizatora:
kotlarnice;
Rashladna postrojenja;
GRP prostori (distributivna mjesta);
Radna područja industrijskih poduzeća;
Laboratorije;
Dizelske i turbinske instalacije;
Kanalizacijski sustavi;
peći itd.

Glavne prednosti stacionarnih gasnih analizatora:
Pouzdanost;
prihvatljiva cijena;
Visoka preciznost mjerenja;
Mogućnost kontrole nekoliko plinova odjednom;
Dug vijek trajanja;
Mogućnost opremanja sobe automatski sistem izduvna ventilacija;
daljinski upravljač sastav mešavine vazduha;
Visok stepen zaštite uređaja.

Unatoč brojnim varijantama dizajna uređaja, postoji skup osnovnih komponenti koje su prisutne u svakom modelu. Prije svega, ovo je kućište koje sadrži sve radne elemente plinskog analizatora.
Činjenica je da takvi uređaji zahtijevaju visok stepen zaštita, stoga, treba postaviti ozbiljne zahtjeve na vanjski omotač.
Gotovo svaki uređaj zahtijeva napajanje - shodno tome i baterija se može smatrati nezamjenjivim dijelom uređaja.
Zatim, vrijedi prijeći na odgovorniju komponentu. Ovo je primarni pretvarač, odnosno senzor gasnog analizatora ili senzorski element koji daje direktne podatke za mjerenje.
Moram reći da postoji nekoliko vrsta takvih senzora, uključujući termičke katalitičke, infracrvene i elektrohemijske, optičke. Zadatak dati element je transformacija željene komponente sastav gasa u električni signal.

Nakon toga u rad stupa mjerno-pokazivački uređaj koji obrađuje dati signal i demonstrira svoje performanse u obliku indikacije ili prikaza.
Princip rada termohemijskog (termokatalitičkog) senzora zasniva se na direktnoj zavisnosti toplote dobijene tokom sagorevanja detektovanog gasa od koncentracije ovog gasa.
U elektrohemijskim senzorima, testirana komponenta stupa u interakciju s osjetljivim slojem direktno na elektrodi ili u sloju vodljivog rastvora elektrolita u blizini.

Elektrohemijska ćelija (ECC) obično ima dve ili tri elektrode za izvođenje elektrohemijske reakcije.

Elektrohemijski senzori nude sljedeće prednosti u odnosu na konvencionalnu analitičku opremu:
- male ukupne dimenzije;
- visoka selektivnost;
- pogodnost upotrebe;
- jednostavnost dizajna;
- visoka pouzdanost;
- značajan resurs rada;
- relativno niska cijena.

Postoje sljedeći elektrohemijski senzori:
kulometrijski, potenciometrijski, amperometrijski (voltametrijski), konduktometrijski.

Optički senzori bilježe promjenu optičke gustoće ispitivane plinske mješavine na određenoj talasnoj dužini.
Postoje sljedeći optički senzori: spektrofotometrijski, luminiscentni.

Verifikacija gasnih analizatora
Svi gasni analizatori se, u skladu sa zakonom, periodično verificiraju ili kalibriraju. Verifikacija se vrši jednom godišnje, učestalost kalibracije određuje vlasnik gasnog analizatora.

Tokom verifikacije se izvode sljedeće operacije:
♦ Vizuelni pregled
♦ Određivanje električnog otpora izolacije, provera nepropusnosti gasnog sistema
♦ Određivanje metroloških karakteristika.
♦ Određivanje osnovne redukovane greške gasnog analizatora.
♦ Provjera signalizacije mjernog opsega jedinstvenim izlaznim signalom

Nažalost, nemoguće je stvoriti jedan univerzalni gasni analizator, kojim bi bilo moguće riješiti sve probleme analize gasa, iz razloga što nijedan od poznate metode ne dozvoljava vršenje mjerenja sa istom preciznošću u najširem mogućem rasponu koncentracija.
Kontrola različitih plinova, u različitim rasponima koncentracija, vrši se različitim metodama i metodama. Stoga proizvođači dizajniraju i proizvode uređaje za rješavanje problema specifične zadatke mjerenja.

Sumirajući, mora se reći da su gasni analizatori nezamjenjivi uređaji koji se koriste kako u proizvodnji tako i kod kuće i omogućavaju vam da odredite kvalitativni i kvantitativni sastav zagađivača u radnom prostoru ili bilo kojoj drugoj prostoriji u kojoj postoji opasnosti curenje štetnih materija i gasova.

Hvala vam što ste pročitali ovaj članak.
Također vas obavještavamo da u našoj online prodavnici možete kupiti gasni analizator bilo koje vrste na povoljna cijena, a stručnjaci naše kompanije će odgovoriti na sva vaša pitanja i pomoći vam da odaberete uređaj koji zadovoljava vaše zahtjeve kako u pogledu tehničkih tako i cjenovnih karakteristika.

Analiza gasovitih medija je obavezna mera u radu hemijske industrije, kao i u mnogim industrijskim preduzećima. Takve studije su postupci za mjerenje određene komponente u mješavini plinova. Na primjer, u rudarskim preduzećima poznavanje karakteristika zraka u rudniku je sigurnosno pitanje, pa ekolozi tako određuju koncentraciju štetnih elemenata. Ne tako često se takve analize koriste u domaće svrhe, ali ako se pojavi takav zadatak, onda je najbolje koristiti analizator plina. Ovo je mjerni uređaj koji vam omogućava da odredite sastav mješavine plina. Istovremeno, postoji mnogo varijanti ovog uređaja, koje imaju fundamentalne razlike.

Uređaj za analizu gasa

Unatoč brojnim varijantama dizajna uređaja, postoji skup osnovnih komponenti koje su prisutne u svakom modelu. Prije svega, ovo je kućište koje sadrži sve radne elemente plinskog analizatora. Činjenica je da takvi uređaji zahtijevaju visok stepen zaštite, tako da treba postaviti ozbiljne zahtjeve prema vanjskom omotaču. Gotovo svaki uređaj zahtijeva napajanje - shodno tome i baterija se može smatrati nezamjenjivim dijelom uređaja. Zatim, vrijedi prijeći na odgovorniju komponentu. Ovo je primarni pretvarač, odnosno senzor gasnog analizatora ili senzorski element koji daje direktne podatke za mjerenje.

Moram reći da postoji nekoliko vrsta takvih senzora, uključujući termičke katalitičke, infracrvene i elektrohemijske. Zadatak ovog elementa je pretvoriti željenu komponentu sastava plina u električni signal. Nakon toga stupa u rad mjerno-pokazivački uređaj koji ovaj signal obrađuje i pokazuje svoje indikatore u obliku indikacije ili prikaza na displeju. Sada je vrijedno razmotriti vrste postojećih gasnih analizatora.

Termohemijski modeli

Kod uređaja ove vrste, princip mjerenja je obezbeđen određivanjem toplotnog efekta iz hemijske reakcije koja uključuje željenu komponentu. U pravilu se u procesu koristi tehnika oksidacije kisikom. Stoga se takav uređaj može smatrati analizatorom plinova kisika, a hopkalit, koji se taloži na poroznom nosaču, obavlja funkciju katalizatora. Mjerenje indikatora oksidacije vrši se pomoću metalnih ili poluvodičkih termistora. U nekim slučajevima, površina platinastih termistora također djeluje kao katalizator. Tipično, termohemijski modeli se koriste za rad sa zapaljivim gasovima i parama, kao iu procesu.Mogu se koristiti za određivanje, na primer, sadržaja kiseonika u vodoniku.

Magnetni uređaji

U ovom slučaju govorimo i o uređajima usmjerenim na određivanje kisika. Ovaj tip gasnog analizatora prati osjetljivost magneta u odnosu na medij koji se proučava, ovisno o koncentraciji kisika u njemu. Čini se da se ova komponenta može odrediti drugim tipovima uređaja, ali postoji jedna karakteristika. Činjenica je da je magnetni plinski analizator mjerač koji može s većom preciznošću odrediti koncentraciju u složenim smjesama. Također je potrebno razlikovati magnetomehaničke i termomagnetne uređaje. U prvom slučaju, uređaj mjeri silu koja djeluje u nehomogenom magnetskom polju na osjetljivi element smješten u medij koji se proučava - na primjer, rotor. Očitavanja će zavisiti od temperature i pritiska medija. Princip rada termomagnetnih modela zasniva se na konvenciji koja nastaje kada mešavina gasa interaguje sa nehomogenom temperaturom i magnetnim poljima.

Pneumatski modeli

Takvi uređaji rade na bazi mjerenja viskoziteta i gustine. U tu svrhu analiziraju se podaci o hidromehaničkim svojstvima toka. Odmah se mora reći da postoje tri opcije za takve uređaje: gas, mlaz i pneumoakustični. Analizator gasa prigušne zaklopke je uređaj sa pretvaračem koji mjeri kada se kroz njega propušta mješavina plina. Modeli tipa mlaza mjere dinamičke karakteristike pritiska gasne mešavine koja teče iz mlaznice. Obično se uređaji ovog tipa koriste u radu sa spojevima dušika i klorida.

Pneumoakustični uređaj uključuje dvije zviždaljke sa približno jednake frekvencije oko 4 kHz. Prvi zvižduk propušta analizirani gas kroz sebe, a drugi - sastav za poređenje. Kao rezultat toga, analizator zračnog plina vam omogućava da uporedite frekvencije oscilacija, pretvarajući indikatore u pneumatske vibracije pomoću pojačala. Da bi se osiguralo da se signal koristi tip.

infracrveni modeli

Princip rada ovakvih gasnih analizatora zasniva se na selektivnoj apsorpciji infracrveno zračenje molekule pare i gasa. Važno je uzeti u obzir da uređaj omogućava apsorpciju onih mješavina plinova čiji molekuli sadrže najmanje dva različita atoma. Specifičnost molekularnih spektra u različitim plinovima također određuje povećanu selektivnost takvih uređaja. Na primjer, postoje konvencionalne i disperzione verzije pretvarača. Analizator disperzivnog gasa je uređaj koji koristi zračenje koje stvaraju monohromatori, odnosno prizme. U običnim predstavnicima ove klase koristi se nemonokromatsko zračenje, koje je osigurano zbog karakteristika optičkih krugova. Za to se koriste svjetlosni filteri, posebni prijemnici zračenja i druge komponente. Takođe, neselektivni detektori zračenja mogu se koristiti u infracrvenim analizatorima gasa - posebno, termopilima, bolometrima i poluprovodničkim komponentama.

Kako koristiti uređaj?

Za korisnika uređaja važno je da se upozna sa ekranom ili drugim uređajem za izlaz informacija kojim je uređaj opremljen. Po pravilu, savremeni displeji prikazuju datum, kao i nekoliko polja za podatke o sastavu gasne mešavine. Da biste dobili potpune informacije o značenju polja i kanala uređaja, omogućit će instrukcija analizatora plina u određenoj konfiguraciji. Zapravo, kontrola funkcija uređaja također ovisi o konkretnom modelu. U pravilu je dovoljno aktivirati uređaj dok je u plinovitom okruženju. Nadalje, kada se dosegnu granične koncentracije željene komponente, uređaj će dati signal. U nekim modelima je moguća i svjetlosna indikacija. Istovremeno, na ekranu uređaja treba da se popune glavne linije o hemijskom sastavu gasne mešavine i svojstvima određene komponente na koju je uređaj podešen.

Verifikacija uređaja

Kao i svaki gasni analizator, potrebno ga je provjeriti. Ova procedura će vam omogućiti da procijenite tehničko stanje, performanse uređaja, kao i njegovu usklađenost.Najčešće prijenosni gasni analizatori imaju kvarove u radu, pa ih treba češće servisirati. Dakle, kako se vrši verifikacija? Postupak se izvodi na posebnom postolju za kalibraciju. Počinje pregledom uređaja, testiranjem zamjene neispravne stavke. Nakon toga slijede mjere kalibracije i implementacija potrebnih postavki.

Sama verifikacija uključuje upotrebu uređaja za procjenu koncentracije određene komponente u cilindru komprimovanog plina. Odnosno, koriste se posebne mješavine, uz pomoć kojih se gasni analizatori kalibriraju za analizu određene komponente.