氣體分析儀是測量氣體成分的流程分析儀表,在很多生產過程中,特別是在存在化學反應的生產過程中,僅僅根據溫度、壓力、流量等物理參數進行自動控制常常是不夠的。由于被分析氣體的千差萬別和分析原理的多種多樣,氣體分析儀的種類繁多。
1、熱磁式
其原理是利用煙氣組分中氧氣的磁化率特別高這一物理特性來測定煙氣中含氧量。氧氣為順磁性氣體(氣體能被磁場所吸引的稱為順磁性氣體),在不均勻磁場中受到吸引而流向磁場較強處。在該處設有加熱絲,使此處氧的溫度升高而磁化率下降,因而磁場吸引力減小,受后面磁化率較高的未被加熱的氧氣分子推擠而排出磁場,由此造成“熱磁對流”或“磁風”現象。在一定的氣樣壓力、溫度和流量下,通過測量磁風大小就可測得氣樣中氧氣含量。由于熱敏元件(鉑絲)既作為不平衡電橋的兩個橋臂電阻,又作為加熱電阻絲,在磁風的作用下出現溫度梯度,即進氣側橋臂的溫度低于出氣側橋臂的溫度。不平衡電橋將隨著氣樣中氧氣含量的不同,輸出相應的電壓值。
熱磁式氧分析儀具有結構簡單、便于制造和調整等優(yōu)點。
2、電化學式
一種化學類的氣體分析儀表。它根據化學反應所引起的離子量的變化或電流變化來測量氣體成分。為了提高選擇性,防止測量電極表面沾污和保持電解液性能,一般采用隔膜結構。常用的電化學式分析儀有定電位電解式和伽伐尼電池式兩種。定電位電解式分析儀的工作原理是在電極上施加特定電位,被測氣體在電極表面就產生電解作用,只要測量加在電極上的電位,即可確定被測氣體特有的電解電位,從而使儀表具有選擇識別被測氣體的能力。伽伐尼電池式分析儀是將透過隔膜而擴散到電解液中的被測氣體電解,測量所形成的電解電流,就能確定被測氣體的濃度。通過選擇不同的電極材料和電解液來改變電極表面的內部電壓從而實現對具有不同電解電位的氣體的選擇性。
3、非分散紅外分析
非分散紅外分析同時采用窄帶濾光片和氣體過濾相關法兩種非色散光譜分析技術結合,適合于氣體不同的測量范圍要求。過濾相關法能夠測量低量程氣體并有效避免交叉干擾,這種獨特技術能消除弱吸收氣體如CO和高吸收氣體CO2交叉干擾。
熱源發(fā)出的紅外光被旋轉過濾器過濾,導致系列脈沖信號直接通過包含樣本氣體的單元,當過濾器輪旋轉時固態(tài)檢測器反映出信號變化并將信號放大輸出以及顯
4、熱導式
一種物理類的氣體分析儀表。它根據不同氣體具有不同熱傳導能力的原理,通過測定混合氣體導熱系數來推算其中某些組分的含量。這種分析儀表簡單可靠,適用的氣體種類較多,是一種基本的分析儀表。但直接測量氣體的導熱系數比較困難,所以實際上常把氣體導熱系數的變化轉換為電阻的變化,再用電橋來測定。熱導式氣體分析儀的熱敏元件主要有半導體敏感元件和金屬電阻絲兩類。半導體敏感元件體積小、熱慣性小,電阻溫度系數大,所以靈敏度高,時間滯后小。在鉑線圈上燒結珠形金屬氧化物作為敏感元件,再在內電阻、發(fā)熱量均相等的同樣鉑線圈上繞結對氣體無反應的材料作為補償用元件。這兩種元件作為兩臂構成電橋電路,即是測量回路。半導體金屬氧化物敏感元件吸附被測氣體時,電導率和熱導率即發(fā)生變化,元件的散熱狀態(tài)也隨之變化。元件溫度變化使鉑線圈的電阻變化,電橋遂有一不平衡電壓輸出,據此可檢測氣體的濃度。熱導式氣體分析儀的應用范圍很廣,除通常用來分析氫氣、氨氣、二氧化碳、二氧化硫和低濃度可燃性氣體含量外,還可作為色譜分析儀中的檢測器用以分析其他成分。
5、紅外線吸收式
根據不同組分氣體對不同波長的紅外線具有選擇性吸收的特性而工作的分析儀表。測量這種吸收光譜可判別出氣體的種類;測量吸收強度可確定被測氣體的濃度。紅外線分析儀的使用范圍寬,不僅可分析氣體成分,也可分析溶液成分,且靈敏度較高,反應迅速,能在線連續(xù)指示,也可組成調節(jié)系統(tǒng)。工業(yè)上常用的紅外線氣體分析儀的檢測部分由兩個并列的結構相同的光學系統(tǒng)組成。
一個是測量室,一個是參比室。兩室通過切光板以一定周期同時或交替開閉光路。在測量室中導入被測氣體后,具有被測氣體特有波長的光被吸收,從而使透過測量室這一光路而進入紅外線接收氣室的光通量減少。氣體濃度越高,進入到紅外線接收氣室的光通量就越少;而透過參比室的光通量是一定的,進入到紅外線接收氣室的光通量也一定。因此,被測氣體濃度越高,透過測量室和參比室的光通量差值就越大。這個光通量差值是以一定周期振動的振幅投射到紅外線接收氣室的。接收氣室用幾微米厚的金屬薄膜分隔為兩半部,室內封有濃度較大的被測組分氣體,在吸收波長范圍內能將射入的紅外線全部吸收,從而使脈動的光通量變?yōu)闇囟鹊闹芷谧兓?,再可根據氣態(tài)方程使溫度的變化轉換為壓力的變化,然后用電容式傳感器來檢測,經過放大處理后指示出被測氣體濃度。除用電容式傳感器外,也可用直接檢測紅外線的量子式紅外線傳感器,并采用紅外干涉濾光片進行波長選擇和配以可調激光器作光源,形成一種嶄新的全固體式紅外氣體分析儀。這種分析儀只用一個光源、一個測量室、一個紅外線傳感器就能完成氣體濃度的測量。此外,若采用裝有多個不同波長的濾光盤,則能同時分別測定多組分氣體中的各種氣體的濃度。
與紅外線分析儀原理相似的還有紫外線分析儀、光電比色分析儀等,在工業(yè)上也用得較多。
氣體檢查儀是一種氣體走漏濃度檢查的儀器外表工具,主要是指手持式/固定式氣體檢查儀
主要使用氣體傳感器來檢查環(huán)境中存在的氣體品種。
氣體剖析儀,丈量氣體成分的流程剖析外表。
在許多出產過程中,特別是在存在化學反應的出產過程中,只是依據溫度、壓力、流量等物理參數進行自動控制常常是不行的。
因為被剖析氣體的千差萬別和剖析原理的多種多樣,氣體剖析儀的品種繁復。
常用的有熱導式氣體剖析儀、電化學式氣體剖析儀和紅外線吸收式剖析儀等。
功能上
氣體檢查儀是一種氣體走漏濃度檢查的儀器外表工具.屬于安全防護儀器。
氣體檢測儀是用來丈量氣體成分的流程剖析外表.檢查氣體構成的儀器。
原理上
原理上都是用氣體傳感器來丈量,根本一致。
使用場景
氣體檢測儀廣泛使用在石化、煤炭、冶金、化工、市政燃氣、環(huán)境監(jiān)測等多種場所現場檢查。
能夠實現特別場合丈量需求;可對坑道、管道、罐體、密閉空間等進行氣體濃度勘探或走漏勘探。
氣體剖析儀需求供給純潔氮氣清潔儀器的氣室和減小噪音,確保儀器的最大穩(wěn)定性。
頂空氣體剖析儀器用于密封包裝袋、瓶、罐等包裝件內氧氣、二氧化碳氣體含量、混合份額的測定;
適合在出產線、庫房、實驗室內等場合疾速精確地對包裝件內的氣體組分含量與份額做出評估,從而輔導出產,確保商品貨架期得以實現。
氣體在線分析儀又分為很多種,比較常見的有以下幾種
①碳氫化合物分析儀及分析原理
碳氫化合物分析儀是依據火焰離子化檢測器使用(fid)的原則,準確和精確的甲烷和非甲烷碳氫化合物測量從0.1到1000ppm,部分取樣,在燃燒過程中,樣品的有機或碳氫化合物的氣體離子化,然后他們檢測儀器,并作為集中計算結果.
?、谘趸瘉喌治鰞x及分析原理
近年來隨著工業(yè)化發(fā)展的進程,大氣中的n2o以每年0.2%的速度增長,給空分設備的安全運行帶來了新的挑戰(zhàn),因此在化工廠較多、空氣質量較差的地方應考慮增加液氧中n2o含量分析,n2o分析儀分析原理多為非分散紅外法。
?、畚⒘克治鰞x及分析原理
微量水分析儀又叫露點儀,主要用來分析增壓空氣中的水份含量和確定空分開車前各容器加溫是否徹底。根據其測量原理的不同,微量水分析儀主要有電容式、電解式、冷鏡式微量水分析儀。
④微量氮分析儀及分析原理
微量氮分析儀多采用等離子激發(fā)原理,以檢測n2分子發(fā)射波長的強度來確定氬中n2的含量,
?、輾宸治鰞x及分析原理
氬分析儀的分析原理一般為熱導式測量原理,所有的氣體都具有不同的導熱能力,我們通常稱之為氣體的熱導率(或熱導系數)。在一個大的熱導檢測器中裝有兩對匹配的加熱絲,他們被分別置于樣氣流路和參比氣流路中。加熱絲的溫度隨著樣氣濃度的改變而變化。這些檢測器組成了一個惠斯頓電橋,惠斯頓電橋被加載一個恒定的電流源。當樣氣中被測組分濃度變化時,樣氣檢測器監(jiān)測到混合樣氣的熱導率變化,因此引起惠斯頓電橋的不平衡,從而輸出一個與被測組分濃度變化值相對應的電信號。這個電信號經放大處理后在高清晰度的led顯示器上顯示。
?、?font color="#0268CA">氧分析儀及分析原理
在空分生產過程中,氧含量的檢測通常是一個主要的檢測項目,包括純氧、常量氧、微量氧、痕量氧的檢測。純氧、常量氧分析儀主要有磁氧分析儀和氧化鋯氧分析儀,微量氧分析儀主要有氧化鋯微量氧分析儀、原電池式微量氧分析儀。磁氧分析儀因檢測器的差異又可分為磁壓式氧分析儀、磁力機械式氧分析儀和磁熱式氧分析儀.
⑦二氧化碳分析儀及分析原理
co2分析儀的分析原理為非分散紅外發(fā)光法,是基于不同氣體分子在紅外區(qū)域吸收的波長不同。單元素組成的氣體分子,如h2、n2、o2或單原子分子he、ar等沒有偶極,是非極性分子,在紅外波段區(qū)對光沒有吸收,由異原子組成的氣體分子(co2)在中紅外波段區(qū)4.26μ和14.99μ處對光具有很強的吸收,吸收的能量△e與氣體濃度有對應的線性關系,將吸收的能量△e通過電路轉換可得出co2的濃度。
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