3. Термохімічні газоаналізатори.
У термохімічних газоаналізаторах для визначення вмісту вимірюваного компоненту використовують тепловий ефект реакції каталітичного окислення цього компоненту. Найбільше застосування отримали дві групи приладів.
У приладах першої групи горіння відбувається на каталітично активній платиновій нитці, що є одночасно чутливим елементом — плечем вимірювального моста. У приладах цієї групи аналіз заснований на вимірюванні підвищення температури при згоранні вимірюваного компоненту.
У термохімічних газоаналізаторах другої групи реакція окислення відбувається в шарі каталізатора, а тепловий ефект реакції вимірюється термометром опору або термобатареєю, поміщеними в цьому каталізаторі.
Газоаналізатори з насипним каталізатором володіють наступними перевагами: велика вибіркова здатність при аналізі горючого газу у присутності іншого газу, що дозволяє при відповідному підборі каталізатора використовувати газоаналізатор одного типу для ряду газів без зміни конструкції газоаналізатора; вища чутливість, оскільки насипний каталізатор має розвиненішу поверхню, ніж платинова нитка (ступінь повноти реакції на ньому вищий); робота при порівняно низькій температурі і, в деяких випадках, без підігріву.
У автоматичному термохімічному газоаналізаторі з насипним каталізатором (рис. 6) тепловий ефект вимірюється двома термометрами опору, з яких один (робочий) Rр знаходиться в шарі каталізатора, а інший (порівняльний) Rпр — в шарі інертної маси. Термометри опору включені в суміжні плечі автоматичного зрівноваженого моста. Досліджуваний газ проходить послідовно шар інертної маси, омиває порівняльний термометр, а потім шар каталізатора з робочим термометром.
З появою в газовій суміші вимірюваного компоненту на каталізаторі відбувається екзотермічна реакція. При підвищенні температури опір робочого термометра зростає, виникає розбаланс моста і в діагоналі його з'являється струм, сила якого пропорційна вмісту вимірюваного компонента.
Основні джерела похибок в термохімічних газоаналізаторах: коливання температури навколишнього середовища; коливання напруги джерела живлення вимірювального моста; зміна швидкості проходження газової суміші через робочу комірку; зниження активності каталізатора в процесі роботи, зокрема через отруєння його хімічно активними домішками.
Рис. 6. Принципова схема автоматичного термохімічного газоаналізатора.
Крім визначення мікроконцентрацій термохімічні газоаналізатори застосовують також як індикатори і сигналізатори довибухових концентрацій горючих газів і парів в повітрі. Термохімічний метод є універсальним; його використовують для визначення довибухових концентрацій близько 80 речовин. Час видачі сигналу не перевищує 20 с. Основний недолік приладів — «отруєння» каталізатора за наявності в повітрі каталітичних отруювачів.