Переносные газоопределители
Для экспресс-анализа применяются приборы ГХ-1, ПГФ-2М, ШИ-5, ШИ-10 и др.
Газоанализатор химический гх-1
Прибор служит для определения концентрации токсичных газов СО, SO2, H2S, NO2 и газов удушающего действия (CO2) и состоит из мехового аспиратора и набора индикаторных трубок одноразового пользования (рис.2).
Рис. 2 Газоанализатор химический ГХ-1
Меховой аспиратор предназначен для прокачивания исследуемого воздуха через индикаторные трубки. Он приводится в действие одной рукой. за полный ход резинового меха просасывается 100 см3 воздуха. Объем просасываемого воздуха для экспресс - анализа может быть 100 или 1000 мл (указан на коробке с индикаторными трубками).
Индикаторная трубка изготовлена из стекла. Концы трубки оттянуты на конус и запаяны, на поверхность стекла нанесена шкала, по делениям которой производится отсчет при определении концентрации газовой составляющей в процентах (деления на трубке соответствуют делениям шкалы на коробке).
На каждой индикаторной трубке нанесена стрелка, указывающая направление движения исследуемого воздуха. Оба конца трубки обламывают с помощью кольца проушины аспиратора и вставляют ее в мундштук стрелкой к меху. Сжимают рукой резиновый мех до упора. При разжатии воздух всасывается в аспиратор через индикаторную трубку и мех занимает первоначальное положение. Перед следующим сжатием меха нужно сделать паузу 3 с.
Индикатор пгф-2м
Индикатор ПГФ-2М применяется при определении концентрации горючих газов. Работа прибора основана на повышении температуры спиралей из проволоки в результате каталитического беспламенного сгорания на них определяемого горючего газа и разбаланса мостовой схемы прибора.
Проба воздуха забирается ручным поршневым насосом в измерительную камеру где находится нагретая спираль из вольфрамовой проволоки. Газ, если он содержится в проверяемом воздухе, сгорает при контакте с этой спиралью, повышая ее температуру. Вторая вольфрамовая спираль находится в другой - сравнительной камере. Эта спираль не имеет контакта с загазованным воздухом и температура ее остается постоянной. Обе спирали входят в схему равновесного мостика Уитсона.
Измерительный мостик состоит из четырех сопротивлений: вольфрамовой спирали рабочего элемента Rp, вольфрамовой спирали сравнительного элемента R2 и балластных резисторов R3, R4. В одну диагональ моста включен источник тока, в другую - гальванометр (рис.3).
При повышении температуры спирали рабочего элемента ее электрическое сопротивление возрастает. В результате возникновения разности сопротивлений равновесие мостика Уитсона нарушается и через имеющийся в приборе гальванометр пойдет ток. Чем выше концентрация определяемого горючего газа, тем большей будет сила тока. По величине возникающего отклонения стрелки гальванометра на шкале прибора можно судить о концентрации газа в воздухе.
Рис. 3 Схема газоанализатора ПГФ – 2М
Индикатор питается током от сухих батарей и может работать при температуре окружающей среды -20...+400С.
Газовый интерферометр ши-10
Принцип действия интерферометра основан на использовании явления интерференции световых лучей, возникающих при падении и отражении от наклонной поверхности. Для того чтобы получить интерференционные полосы низких порядков, ориентированных параллельно плоскости падения лучей, в приборе специально создается разность хода. В результате этого в окуляре видны чередующиеся интерференционные полосы, расходящиеся от центральной неокрашенной полоски.
С помощью этого прибора измеряют смещение интерференционной картины, возникающей в результате прохождения двух когерентных лучей через камеры, наполненные в одном случае чистым воздухом, в другом случае исследуемой газовоздушной смесью.
Интерферометр ШИ-10 (ШИ-11) служит для определения содержания метана и углекислого газа, т. к. оптическая плотность этих газов практически одинакова. Газы определяются раздельно (СН4) и суммарно (СН4+СО2) в газовоздушной смеси, не превышающей общего их содержания 6 %. Цена деления прибора 0,25 %.
Прибор смонтирован в плоской металлической коробке. Схема прибора показана на рис. 4. Оптическая часть прибора состоит из измерительной 2 и сравнительной 1 камер, плоской пластины зеркала 11 призм полного отражения 3 и 9, объектива 8 и окуляра 4. Источником света служит лампочка 10. Когерентные лучи, т. е. лучи с одинаковой длиной волны, возникают при отражении света от плоского зеркала 11, имеющего две поверхности отражения.
Рис. 4 Схема газоанализатора ШИ - 10
Световой пучок падая на зеркало 11, разделяется на два луча. Оба луча, пройдя камеры, отражаются призмой 3 и снова, пройдя камеры, падают на плоское зеркало 11, где сходятся в один световой пучок.
Если камеры 1 и 2 заполнены одной и той же газовой смесью, то смещения интерференционной картины происходить не будет. Если камеры 1 и 2 заполнены разными газовыми смесями, то картина смещается пропорционально разности показателей плотности этих сред.
Подача газовой смеси в измерительную камеру осуществляется следующим образом. Засасываемый резиновой грушей 12 газ через распределительный кран 6 может поступать либо в патрон с химическим поглотителем 5, либо в патрон с силикагелем 7, а затем в измерительную камеру 2. При поступлении газов в патрон 5 (кран 6 в положении СН4) газовоздушная смесь очищается от СО2, затем поступает в патрон с силикагелем 7 и очищается от влаги. В этом случае определение проводят только для СН4.
При переводе крана в положение СО2 газовоздушная смесь сразу поступает в патрон с силикагелем 7 и очищается только от влаги. Определение выполняют для смеси газов СО2+СН4. Концентрация СО2 может быть определена по разности показателей второго и первого замеров.
Перед определением концентрации газов необходимо подсоединить резиновую грушу и сделать пять - шесть сжатий груши. Затем следует нажать кнопку включения питания лампы 10, расположенную сбоку прибора и посмотреть в окуляр. Если интерференционная картина и шкала окажутся нечеткими, то вращением окуляра необходимо навести их резкость и установить исходное нулевое положение. Для этого переключатель перемещения газовоздушной камеры 11 нужно поставить в положение К и, наблюдая в окуляр за положением интерференционной картины, медленным вращением микровинта. В добиться совмещения левой черной полосы интерференционной картины с нулевой отметкой шкалы. Затем переключатель ставят в положение И и выполняют необходимые измерения. Тарировку прибора проводят перед началом работы.
Промышленностью выпускаются интерферометры ШИ-11, ШИ-12. Отличительной особенностью ШИ-11, ШИ-12 является применение механизма автоматического возврата переключателя газовоздушной камеры.