11.5.1. Химические газоанализаторы
В химических газоанализаторах одна часть смеси поглощается каким-либо веществом, вступающим в химическое соединение с анализируемым компонентом. Содержание искомого компонента определяется по разности объемов до и после поглощения.
11.5.2. Термокондуктометрические газоанализаторы
Принцип действия приборов типа ТП основан на зависимости электрического сопротивления проводника, помещенного в камеру с анализируемой газовой смесью и нагреваемого током, от теплопроводности окружающей проводник смеси.
Рис.11.5. Принципиальная схема термокондуктометрического газоанализатора, выполненного по компенсационной схеме
В современных кондуктометрических газоанализаторах часто используется компенсационная схема (рис. 11.5 ), состоящая из двух неуравновешенных мостов А и Б, питающихся от сети переменного тока через трансформатор. Плечи обоих мостов выполнены из платины и заключены в стеклянные баллончики. Плечи 1 и 3 измерительного моста А являются рабочими и омываются анализируемым газом. Плечи 2 и 4 находятся в среде, состав которой соответствует началу шкалы.
Плечи 6 и 8 сравнительного моста Б находятся в среде, состав которой соответствует началу шкалы, а плечи 5 и 7 — в газовой среде, содержащей анализируемый газ в количестве, соответствующем концу шкалы. Движок реохорда Rр в диагонали моста А и вершина b включены на вход электронного усилителя ЭУ.
При изменении состава анализируемого газа нарушается равновесие схемы, т. е. снимаемый с рабочего моста сигнал остается некомпенсированным сигналом сравнительного моста. Сигнал разбаланса, усиленный в электронном усилителе, вызывает с помощью реверсивного двигателя РД перемещение движка реохорда Rр и указывающей стрелки по шкале до тех пор, пока напряжение на вершинах моста аb не уравновесится напряжением, снимаемым движком с реохорда.
Термокондуктометрические газоанализаторы выпускаются на различные диапазоны измерения для определения количества водорода, кислорода, аммиака и других газов и имеют основную погрешность ±2,5—3%. Приборы типа ТП, например, применяются в автоматических системах регулирования чистоты водорода в процессе непрерывной гидрогенизации жиров и масел.
11.5.3. Оптико-акустические газоанализаторы
Принцип действия этих приборов основан на определении количества энергии, теряемой прерывистым потоком инфракрасного излучения при прохождении через слой анализируемой газовой смеси.
Оптико-акустический газоанализатор состоит из источника инфракрасного излучения 1 (рис. 11.6.), обтюратора 2, прерывающего поток, и двух камер — рабочей 3 и измерительной 4. Через рабочую камеру с окнами, пропускающую инфракрасные лучи, протекает анализируемая газовая смесь. В измерительной камере установлен датчик давления 5, реагирующий на колебания давления, возникающие при поглощении газом прерывистого потока излучения. При содержании в смеси определенного компонента в измерительную камеру поступает ослабленный поток излучения, пропорциональный концентрации определяемого компонента. В результате амплитуда колебания давления газа уменьшается. Такие колебания давления воспринимаются микрофоном, преобразующим их в электрический сигнал, поступающий в усилитель и затем на вторичный измерительный прибор, шкала которого отградуирована в единицах концентрации компонента в анализируемой газовой смеси.
Рис.11.6. Структурная схема оптико- Рис.11.7. Принципиальная схема акустического газоанализатора термомагнитного газоанализатора
Подобные приборы выпускаются для диапазонов от 0—1% до 0—100% с основной погрешностью ±2,5%. Эти приборы используют для определения в воздухе оксида и диоксида углерода, аммиака и других газов, состоящих не менее чем из двух различных атомов.