47. Принцип дії теплових газоаналізаторів. Призначення. Принцип дії.

Газоаналізатор - вимірювальний прилад для визначення якісного та кількісного складу сумішей газів. Розрізняють газоаналізатори ручної дії і автоматичні.

Термохімічний аналізатор працює за принципом використання теплового ефекту хімічної реакції, що має перебіг між обумовленим компонентом аналізованої суміші і допоміжним реагентом. Сигналом вимірювальної інформації в термохімічних аналізаторах є температура, значення якої залежить від теплового ефекту хімічної реакції. Термохімічний принцип аналізу використовується для створення аналізаторів газів і рідин. Для створення термохімічних газоаналізаторів використовуються хімічні реакції окислювання на каталітично активній поверхні, у полум’ї та у газових потоках. Для термохімічних газоаналізаторів рідин застосовуються реакції розбавлення (розведення), нейтралізації і змішування, а також реакції з використанням специфічних реагентів.

48. Магнітні газоаналізатори. Призначення. Принцип дії.

Магнітні газоаналізатори застосовуються для визначення концентрації кисню в різних газових сумішах: у надвинному просторі в резервуарах, у робочих просторах випарних і сушильних камер і в інших випадках.

Принцип дії магнітних газоаналізаторів заснований на розходженні магнітних властивостей компонентів газових сумішей. Магнітні властивості газів оцінюються питомої магнитною сприйнятливістю х, що показує реакцію 1 ггазу на дію магнітного поля. По магнітних властивостях гази діляться на парамагнітні

(і>0) і діамагнітні (і<0). Парамагнітні гази втягуються в магнітне поле, а діамагнітні виштовхуються з нього. Магнітні властивості газів змінюються зі зміною температури. З ростом температури парамагнітних газів їхня магнітна сприйнятливість зменшується. Нижче наведені значення відносної магнітної сприйнятливості деяких газів і їх сумішей стосовно кисню при 20° С.

 газоаналізатори призначені для безперервного автоматичного визначення вмісту метану в шахтній атмосфері, забезпечення при концентраціях метану 0,5-4% звукової і світлової сигналізації, а також автоматичного відключення електроенергії при гранично допустимій концентрації метану, безперервної передачі інформації про вміст метану в межах 0-2% і реєстрації її на поверхні шахти

49. Оптико-адсорбційні методи спектрального аналізу. Призначення.

Спектра́льний ана́ліз — сукупність методів визначення складу (наприклад, хімічного) об'єкта, заснований на вивченні спектріввзаємодії речовини з випромінюванням: спектри електромагнітного випромінювання, радіації, акустичних хвиль, розподілу за масоюта енергією елементарних частинок та інше. Спектральний аналіз ґрунтується на явищі дисперсії світла

птичні методи аналізу ґрунтуються на взаємодії речовини з електромагнітним випромінюванням, що характеризується довжиною хвилі λ, відповідною енергією Е і частотою випромінювання υ. Характеристика спектру електромагнітного випромінювання і процесів, що відбуваються в результаті поглинання чи випромінювання світла речовиною, наведено нижче.

Оптична густина розчину залежить від концентрації речовини, її природи і товщини шару розчину, крізь який проходить світло. Графічна залежність оптичної густини від концентрації виражається прямою лінією, що проходить через початок координат (калібрувальний графік). Відхилення від лінійності: фізичні (тільки в розведених розчинах з молярною концентрацією менш 0,01 моль/л, при великих концентраціях збільшується кількість молекул барвника і утворюються асоціати, на межі повітря-скло 4% світла, що падає, відбивається, немонохроматичний світловий потік); хімічні (утворення кристалогідратів, сольватів, комплексів, гідроліз, рН).

 

Для збудження обертальних і коливальних рівнів молекули достатньо найменшої енергії випромінювання дальньої ІЧ ділянки спектра. Збудження ж електронних рівнів молекули відбувається під дією видимої та УФ ділянки спектра, за рахунок випромінювання з енергією 100-10 еВ. Зміна електронних рівнів молекули супроводжується зміною її коливальної й обертальної енергії, тому при поглинанні молекулою УФ випромінювання високої енергії спектр поглинання складається з широких смуг. Практично спектр поглинання, що відображає графічну залежність величини поглинання від довжини хвилі, можна дістати, якщо на шляху електромагнітного випромінювання помістити речовину, що поглинає промені певних довжин хвиль.

50. Вимірювання каламутності (нефелометри)

Нефелометр - оптичний прилад, призначений для вимірювання ступеня каламутності рідин і газів за інтенсивністю розсіювання ними світла.

Дія нефелометра засноване на зіставленні інтенсивності двох світлових потоків: одного від розсіює суспензії, іншого від еталону (наприклад, каламутне скло). Нефелометрія діляться на візуальні і фотоелектричні. Застосовуються при дослідженні дисперсних систем.

51. Принцип дії и призначення безконтактних оптичних датчиків положення.

Оптичний датчик безконтактний, реєструє зміна світлового потоку в контрольованій області, пов'язане зі зміною положення в просторі будь-яких рухомих частин механізмів і машин, відсутність або присутності об'єктів. Завдяки великим відстаням спрацьовування оптичні датчики знайшли широке застосування в промисловості і не тільки.

Оптичний безконтактний датчик складається з двох функціональних вузлів, приймача і випромінювача. Дані вузли можуть бути виконані як в одному корпусі, так і в різних корпусах.

Як приклад розглянемо найбільш затребуваний оптичний датчик безконтактний.

Оптичний безконтактний датчик виконаний в циліндричній латунном корпусі діаметром 18мм і має різьблення з кроком 1мм. Для фіксації на обладнанні комплектується двома гайками. Довжина датчика 90мм.

На передній частині оптичного датчика безконтактного знаходиться оптичний блок, що складається з двох лінз. Відстань спрацьовування на стандартний об'єкт зі сталі, розташований перед оптичним блоком, становить не менше 400мм. Тип оптичного датчика - D, працює на відбитому промені. Є регулятор чутливості, що дозволяє зменшити відстань спрацьовування і кольоровий індикатор настройки оптичного датчика.

Кольоровий світлодіодний індикатор працює наступним чином:

-за відсутності сигналу на вході приймача індикатор не світиться

-При появі сигналу з рівнем, при якому відбувається спрацьовування вимикача, індикатор світиться зеленим кольором, при подальшому збільшенні рівня відбитого сигналу зелений колір плавно змінюється через жовтий - помаранчевий до червоного.