Термомагнітні газоаналізатори

Принцип дії термомагнітних газоаналізаторів заснований на різній магнітній сприйнятливості газів. З підвищенням температури магнітна сприйнятливість у кисня знижується. Ця власттвість використовується в термомагнітних газоаналізаторах – киснемірах.

Економічність роботи котлоагрегату залежить від складу кисню в димових газах. Недостатня кількість кисню в топці призведе до неповного згорання палива та збільшення теплових втрат з хімічним недопалом, а надлишкова кількість повітря в топці – до збільшення теплових втрат з газами, які виходять в атмосферу, та зниження температури продуктів згорання палива.

Існує декілька способів вимірювання магнітної сприйнятливості газової суміші, яка визначається складом у ній кисню. В промислових газоаналізаторах використовується явище термомагнітної конвекції.

Пристрій чутливого елементу магнітного газоаналізатора по кисню

Р – ротаметр;

АГ – аналізуємий газ;

ВП – вторинний прилад;

ДСН – джерело стабілізованої напруги.

Робота приладу:

Потік кисневмісного газу постійного тиску та витрати (контролюється ротаметром) подається в кільцеву камеру, де встановлена скляна трубка з двома чутливими платиновими термометрами опору R₁ та R₂, що нагріваються електричним струмом до температури більше 100^оС. Навколо термлметра опору R₁ розміщені полюса постійного магніту. Під дією магнітного поля частина газового потоку втягується в трубку, в якій він охолоджується термометром R₁, при цьому підвищується температура і знижується магнітна сприйнятливість потоку. Холодні шари потоку, які йдуть слідом, виштовхують нагріті, створюючи магнітну конвекцію газового потоку. Чим більший склад кисню в газі, тим більше охолоджується термометр R₁ і тим більше змінюється його опір. У зв'язку з тим, що термометр R₂ омиває вже гарячий газ, він неиохолоджується і опір його не змінюється.

Термомагнітний газоаналізатор типу мн

Схема МН, побудована по компенсаційно-мостовому методі вимірювання, містить в собі два моста. Перший міст, утворений резисторами R₁ та R₂, які омиваються аналізуємим газом, і постійними R₃ та R₄ – являється робочим мостом. Другий міст, утворений резисторами R₁ та R₂, які омиваються повітрям із атмосфери, і постійними R₃ та R₄ – являється мостом порівняння. Оскільки концентрація кисню в атмосфері постійна, то і напруга моста також є постійною.

Вимірювальна схема автоматичного газоаналізатора типу мн

R₁, R₂, R₃, R₄ – резистори;

АГ – аналізуємий газ;

РМ – робочий міст;

МП – міст порівняння;

П – повітря;

U_cd – напруга моста;

R₅ –

R₆ –

R₇ –

R_к – реохорд;

R_р –

U_ав – електрична напруга;

U – сигнал небалансу;

ЕП – електронний підсилювач;

Д – реверсивний двигун;

СД –

С₁ –

С₂ –

С₃ –

При вимірювання конйентрації кисню в діагоналі робочого моста виникаєелектрична напруга, яка визначається в приладі компенсацією напруги моста порівняння, знімаємого з реохорда. Повзунок реохорда переміщується автоматично реверсивним двигуном вторинного приладу при наявності сигналу небалансу. Для перевірки початкового значення шкали вторинного приладу в приймачі газової суміші маються шунти, які усувають магнітне поле, в результаті чого міст стає врівноваженим і електрична напруга дорівнює нулю.

Переваги:

• незалежність показів приладу від коливань напруги живлення та температури навколишнього середовища.

Крім показуючого приладу в промисловий газоаналізатор входить газовий приймач. Відбір проби аналізуємого газу виконується водоструйним ежектором. Через керамічний фільтр аналізуємий газ по трубці потрапляє у фільтр, де очищується від сірчаного газу та охолоджується проточною водою. Потім він надходить у фільтр тонкої очистки, після чого надхотить в робочу камеру вимірювального моста газоаналізатора. Для контролю витрати аналізуємого газу та тиску перед приймальним пристроєм встановлюють ротаметр, а за ним рідинний манометр. Регулювання витрати та тиску газу виконується дросельними вентелями.

Тривалість встановлення теплового режиму в приладі становить не більше 1 години, а показань приладу при вимірювання концентрації кисню – від 1 до 1,5 хвилини.