Термокондуктометрические газоанализаторы

Принцип действия основан на измерении теплопроводности анализируемой газовой смеси. Теплопроводность смеси подчиняется принципу аддитивности:

Метод не избирательный. Предназначен для анализа тех компонентов, теплопроводность которых резко отличается от других (водород). Поэтому многокомпонентную смесь можно представить псевдобинарной.

сама теплопроводность зависит от температуры .

У различных компонентов может быть различный .

Температурный режим тщательно подбирается. Измерительная ячейка представляет собой измерительную полость, внутри которой расположен нагревательный элемент, который является одновременно и термометром сопротивления. Анализируемый газ пропускают внутри этой полости. Т.о. тепло от нагревательного элемента к стенке передается через слой газа. Для уменьшения рассеяния тепла, передаваемого лучеиспусканием, нагревательный элемент имеет температуру не более 200°С. Для уменьшения доли тепла, передаваемого за счет конвекции обеспечивают ламинарный режим движения газа. Доля тепла передаваемого теплопроводностью достигает 70%.Камера сверлится и имеет диаметр от 4 до 100мм и длину до 100мм. Нагревательный элемент выполняют из платиновой проволоки диаметром 0,02 – 0,05мм.

R_Р

Чувствительные элементы включают в схемы неравновесных мостов. В качестве измерительных схем получили распространение компараторы.

Компаратор содержит 2 неравновесных моста: I – рабочий, II – сравнительный.

Ячейки R₁ и R₃ протачиваются и через них пропускают анализируемую газовую смесь. R₂ и R₄ – глухие и заполнены газовой смесью с содержанием анализируемого компонента в начале шкалы. Второй мост состоит только из глухих камер. R₅ и R₇ заполнены газовой смесью с конечным содержанием компонента. R₆ и R₈ заполнены газовой смесью с начальным содержанием компонента. Второй мост разбалансирован на всю шкалу. Выходной сигнал первого моста уравновешивается падением напряжения на реохорде R_Р.

Для исключения влияния изменения напряжения питания нужны компараторы. Кроме водорода они используются для измерения концентрации гелия, метана и двуокиси углерода.

Дата добавления: 2014-01-20