Gaz analizatori va signalizatsiya qurilmasi o'rtasidagi farq nima? Gaz analizatori

Gaz aralashmalarini o'lchash tamoyillari asosida funktsional ravishda qurilgan qurilma xavfli toksinlarning ortiqcha miqdorini o'z vaqtida aniqlash imkonini beradi. Gaz analizatori - bu zararli uchuvchi moddalarning ruxsatsiz chiqarilishi va quvur liniyasida qochqinning paydo bo'lishi bilan bog'liq xavf haqida ogohlantiruvchi kichik qurilma.

Amalda ishlatiladigan barcha turdagi gaz aralashmasi analizatorlari haqida gapiramiz. Biz taqdim etayotgan maqolada ular batafsil tavsiflangan. dizayn xususiyatlari va ishlash printsipi. Bizning tavsiyalarimizni inobatga olgan holda, siz eng mos qurilmani tanlashingiz mumkin.

Ishlash bo'yicha qo'lda va avtomatik gaz analizatorlari mavjud. Qo'l analizatorlari gazsimon muhitni reagentlar bilan singdirish texnologiyasidan foydalanadigan absorbsion modellarni o'z ichiga oladi. Avtomatik ishlaydigan qurilmalar odatda moddaning fizik va kimyoviy xususiyatlarini qurish texnologiyasidan foydalangan holda ishlaydi.

Avtomatik o'lchashni qo'llab-quvvatlaydigan deyarli barcha gaz muhitini tahlil qilish qurilmalari metodologiya nuqtai nazaridan shartli ravishda uch guruhga bo'lingan:

Kimyoviy reaksiya analizatorlari.
Fizikaviy va kimyoviy jarayonlarning analizatorlari.
Jismoniy jarayonlarning analizatorlari.

Kimyoviy reaktsiyalar yordamida amalga oshiriladigan tahlilning fizik usullari birinchi navbatda qo'llab-quvvatlanadi. Bu erda, qoida tariqasida, asboblar assortimenti volumetrik manometrik va kimyoviy apparatlardan iborat.

Mobil qurilmalar yordamida gaz aralashmasining hajmi yoki bosimi o'lchanadi.

Gaz analizatori sanoatning turli sohalarida keng qo'llaniladigan o'xshash qurilmalarning ko'plab modellaridan biridir. Milliy iqtisodiyot. Bunday qurilmalar har tomonlama nazorat qilish imkonini beradi muhit

Ikkinchi guruh qurilmalari ham fizik metodologiyani qo'llab-quvvatlaydi, ammo fizik va kimyoviy jarayon qo'shilishi bilan.

Bunday jarayonlar quyidagilarni o'z ichiga olishi mumkin:

elektrokimyo;
termal kimyo;
fotokolorimetriya;
fotoionizatsiya;
xromatografiya.

Tabiiyki, muayyan jarayonga qarab, natija bo'ladi turli yo'llar bilan. Masalan, elektrokimyo gaz aralashmasining konsentratsiyasini uning elektr o'tkazuvchanligiga qarab aniqlaydi. Yoki katalitik oksidlanish reaktsiyasining issiqlik chiqishini o'lchash yo'li bilan yonuvchan gazlarning kontsentratsiyasi darajasi olinadi.

Fotoionizatsiyani tahlil qilish texnologiyasini qo'llab-quvvatlaydigan qurilma misoli. "Kolion" seriyali qurilmalar modeli portativ tuzilmalar toifasiga kiradi, foydalanish qulayligi va ishlab chiqarilgan natijalarning sifati bilan ajralib turadi.

Faqat fizik usullar asosida qurilgan gaz analizatorlarining uchinchi guruhi magnit, optik, densimetrik va boshqa qurilmalar bilan ifodalanadi. Ushbu guruhga, masalan, gaz aralashmalarini tahlil qilish uchun issiqlik o'tkazuvchanlik asboblari kiradi, buning natijasida moddalarning issiqlik o'tkazuvchanlik darajasini o'lchash orqali natijalar olinadi.

Gaz analizatorlarining asosiy ishlash printsipi va dizayni aralashmada mavjud bo'lgan bir komponentning kontsentratsiyasi darajasini o'lchash orqali ko'p komponentli aralashmalarni tahlil qilish imkonini beradi.

Gaz analizatorlarini tasniflash tamoyillari

Hammasi mavjud bu daqiqa tahlil asboblari konstruktiv va texnologik detallar asosida tasniflanadi. Tasniflash gazni tahlil qilish qurilmalarining o'ziga xos funksionalligini tavsiflaydi.

Misol uchun, indikator va signalizatsiya moslamasi biroz o'xshash bo'lishi mumkin, ammo turli hisoblagichlar sifatida tasniflanadi. Xuddi shu narsa oqish detektorlari va gaz analizatorlariga ham tegishli.

Kichik o'lchamli, ishlatish uchun qulay oqish detektori gaz muhiti analizatorlari bilan bevosita bog'liq bo'lgan dizayndir. Bunday qurilmalardan foydalanish sanoat ishlab chiqarishi va maishiy sohaning turli sharoitlari uchun dolzarbdir.

Dizayn tasnifi harakatchanlik va ko'chma kabi xususiyatlarni aniqlaydi. Qurilmalarning ma'lum miqdordagi komponentlarni o'lchash qobiliyati bir komponentli yoki ko'p komponentli qurilma sifatida tasniflanadi.

Xuddi shunday, bir kanalli yoki ko'p kanalli gaz analizatorlari bo'yicha tasnif mavjud bo'lgan o'lchov kanallari soni bilan.

Va nihoyat, qurilmalarning o'ziga xos maqsadini ko'rsatadigan yana bir mezon mavjud. Masalan, avtomobil chiqindi gazlarini nazorat qiluvchi gaz analizatorlari, texnologik jarayonlarni nazorat qiluvchi qurilmalar mavjud.

Eng keng tarqalgan qurilmalar

Uchta qayd etilgan guruhga kiritilgan eng keng tarqalgan qurilmalar optik va elektrokimyoviy modellardir. Ularning jozibadorligi real vaqtda o'lchovlarni amalga oshirish imkoniyati bilan bog'liq.

Shu bilan birga, texnologik jihatdan qurilmalar natijalarni xotira chipida saqlash imkoniyati bilan ko'p komponentli tahlilni qo'llab-quvvatlaydi.

Optik gaz analizatorlari guruhidan misol - turli sohalarda eng ko'p qo'llaniladigan qurilmalar. Optik gaz muhiti analizatorlari yuqori o'lchov aniqligiga ega

Sanoat sektori uchun bunday qurilmalar ajralmas uskunalardir. Ayniqsa, doimiy emissiya monitoringi yoki jarayon tahlili talab qilinadigan joylarda.

Bunday hollarda gaz analizatorlari ko'pincha sanoat ishlab chiqarish jarayonini doimiy monitoring qilish tizimi sifatida ishlaydi va atrof-muhitni o'rganishda qo'llaniladi. Uy sharoitida foydalanish uchun tanlov uchun ko'rsatilgan turdagi gaz analizatorlari ham afzaldir.

Gazni tahlil qilish uchun asbob tanlash

Qurilmani tanlashga urinayotganda, qurilmaga qanday vazifa yuklanishini hal qilish tavsiya etiladi. Belgilangan vazifalarga asoslanib, kerakli uskunani topish osonroq. Bundan tashqari, uskunani aniq tanlash bilan bog'liq moliyaviy masala xaridor foydasiga hal qilinadi. To'plamdagi qismlar qancha kam bo'lsa, narx shunchalik past bo'ladi.

Tanlashda odatda quyidagi ish mezonlari hisobga olinadi:

qo'llab-quvvatlanadigan gazlar ro'yxati;
konsentratsiyani o'lchash chegara qiymatlari;
hajm va massa ulushlarini tahlil qilish qobiliyati;
doimiy ish vaqti;
bir vaqtning o'zida bir nechta nuqtada o'lchovlarni olish qobiliyati.

Albatta, uskunani tanlash jarayonida tashqi ishlash ma'lum rol o'ynaydi. Suv o'tkazmaydigan korpus kabi himoya xususiyatlarining mavjudligi, chang va kuyikishning kirib borishini blokirovka qilish - bularning barchasi, agar siz analizatorning uzoq umr ko'rishiga ishonsangiz ham muhimdir.

Gaz analizatorining mobil modeli, foydalanish qulayligidan tashqari, ishonchli suv o'tkazmaydigan korpusga o'ralganligi sababli ham jozibador. Korpusning zich dizayni ham ichkariga chang tushishidan himoya qiladi.

Rossiya bozorining xorijiy ishlab chiqarilgan gaz analizatorlari bilan to'yinganligini hisobga olgan holda, ichki sharoitga moslashishni hisobga olgan holda tanlash kerak. Qurilmaning axborot qismi yoqilgan yoki yo'qligi aniq xorijiy til, bunday qurilmadan foydalanish qiyinroq. To'g'ri, vaqt o'tishi bilan ko'nikishingiz mumkin.

Har qanday gaz analizatori ishlaydigan sensorlar (datchiklar) bilan jihozlangan. Ulardan foydalanilganda, bu elementlar o'z xususiyatlarini yo'qotadi, sezgirlikni yo'qotadi va ularni almashtirish kerak.

Qanchalik tez-tez almashtirishlar bo'lishi kerak va ehtiyot qismlarni sotib olish bilan qanday bog'liqligi ham ehtiyotkorlik bilan yondashishni talab qiladigan tanlov masalasidir. Va kafolat muddati e'tibor berishingiz kerak bo'lgan oxirgi tafsilot emas.

Gaz analizatorlarini ishlab chiqaruvchilarni ko'rib chiqish

Mahsulotlari ichki bozorda mashhurlikka erishgan xorijiy kompaniyalar orasida Germaniyaning Testo AG kompaniyasi alohida ajralib turadi. Keng assortimentdagi nazorat-o‘lchash uskunalari, jumladan, gaz analizatorlari ishlab chiqariladi har xil turlari.

Kompaniya yarim asrdan ko'proq vaqt davomida mavjud bo'lib, shu vaqt ichida har tomonlama sog'lom bo'lgan chinakam yuqori sifatli uskunalarni yaratishni o'rgandi.

Xususan, gaz analizatorlari haqida: Testo AG bozorga hosil bo'lgan turli xil tutun gazlarining xususiyatlarini o'lchash, tahlil qilish va ta'minlashga qodir qurilmalar bilan ta'minlaydi.

Mashhur Testo AG brendi tomonidan belgilangan mashhur analizator modellaridan biri. O'lchash va nazorat qilish qurilmalari kompaniya keng assortimentni etkazib beradi, foydalanuvchi tanlovi xilma-xildir

Mahalliy Politekhform-M kompaniyasi ham gaz analizatorlarining munosib tanlovini taqdim etadi. Bu biri yirik ishlab chiqaruvchilar nazorat-o'lchash asboblari va analitik uskunalar. Korxona o‘zining tajriba va laboratoriya bazasiga ega bo‘lib, bu zamonaviy qurilmalarni muvaffaqiyatli ishlab chiqishni ta’minlaydi.

Polytechform-M assortimenti ko'p kanalli dizaynlarni o'z ichiga olgan "Signal" va "Sigma" seriyali gaz signallarining modellari bilan ifodalanadi. Kompaniya shuningdek, bir qator DMG detektorlari va boshqa jihozlarni ishlab chiqaradi. Aniq misollar orasida biz quyidagilarni ta'kidlashimiz mumkin: "Signal-033", "Sigma 1M", "DMG-3".

Rossiyaning "Politekhform-M" kompaniyasining mahsuloti ko'p kanalli gaz analizatori bo'lib, u funktsional ravishda gaz muhitini har tomonlama nazorat qilishni ta'minlaydi. Kompaniyaning qurilmalari nafaqat funksionallik, balki ishonchlilik uchun ham baholanadi.

Sankt-Peterburgdagi Informanalitika kompaniyasi "Hobbit" brendi ostida bir qator qurilmalarni ishlab chiqdi va ishlab chiqaradi. Hobbit-T seriyasi asboblar ishlashi va tahlil qilish mumkin bo'lgan keng ko'lamli moddalarni o'z ichiga oladi.

Sankt-Peterburgdan rus kompaniyasidan samarali qurilma. Qurilmaning "Hobbit-T" qiziqarli nomi bor. Ehtimol, Informanalitika kompaniyasi uni shu tarzda ishlab chiqishga jalb qilishga qaror qilgandir, ammo qurilma keraksiz reklamaga muhtoj emasligi aniq.

Gazlarning deyarli barcha turlari ishlatiladi sanoat ishlab chiqarish va maishiy soha, Sankt-Peterburg kompaniyasi tomonidan ishlab chiqilgan qurilma yordamida tahlil qilinadi. To'g'ri, "Hobbit-T" - bu statsionar qurilmalar toifasiga kiruvchi uskunalar. Bu omil foydalanuvchi tanlovini biroz cheklaydi.

Yana bir nemis kompaniyasi Fessen o'zining sho''ba korxonasi WITT orqali tez, aniq, ko'p funksiyali gaz analizatorlarini yetkazib beradi. Bundan tashqari, iste'molchi uchun tanlov qurilmalarning dizayni nuqtai nazaridan deyarli cheksizdir.

WITT assortimenti selektiv yoki in-line tekshirish uchun mo'ljallangan statsionar va mobil qurilmalar bilan to'ldirilgan. Barcha turdagi gazlarni WITT texnologiyasi bilan tahlil qilish mumkin va mumkin bo'lgan qo'llanmalar oralig'i oziq-ovqat sektoridan boshlanadi va metallurgiya bilan tugaydi.

Promekopribor kompaniyasining qurilmalari tanlash uchun qiziqarli. Nisbatan yosh rus kompaniyasi (2009) ichki bozorda ekologik maqsadlar uchun zamonaviy tahliliy texnologiyani ishlab chiqadi va targ'ib qiladi.

Ichki bozor qiziqarli, samarali va samarali qurilmalarni etkazib beradi Rossiya kompaniyasi"Promekopribor". Kompaniya sanoat maqsadlarida foydalanish uchun mahsulotlar ishlab chiqaradi, ammo kundalik foydalanish uchun mos bo'lgan alohida ishlanmalar ham mavjud.

E’tiborlisi, korxonada ishlab chiqarilayotgan mahsulotlar talablarga to‘liq mos keladi normativ hujjatlar maishiy foydalanish uchun. Kompaniyaning mahsulotlari ro'yxatini Polar va Test seriyali qurilmalar boshqaradi. Bu sanoat jarayonlarini boshqarish tizimlari uchun mo'ljallangan portativ ko'p komponentli gaz analizatorlari.

Foydalanish uchun qulay maishiy texnika Rossiyaga Italiyaning Seitron s.r.l kompaniyasi tomonidan yetkazib beriladi. Italiyaliklar Rossiya bozorida 15 yildan ortiq vaqt davomida ishlamoqda va shu vaqt ichida ular 450 dan ortiq turdagi nazorat va o'lchash uskunalarini etkazib berishga muvaffaq bo'lishdi.

Maishiy soha uchun, masalan, "Seitron RGDMETMP1" - tomonidan etkazib beriladigan tabiiy gaz uchun gaz ko'rsatkichini ishlab chiqish qiziq bo'lishi mumkin.

Rossiyada mashhurlikka erishgan Italiya gaz analizatori RGDMETMP1 Seitron s.r.l. Sharoitlarda foydalanish uchun ideal uy xo'jaligi. Shu bilan birga, kompaniyaning mahsulot assortimenti keng iste'molchilar auditoriyasi uchun mo'ljallangan.

Bu italyan uskunalarining alohida namunasidir. Umuman olganda, Seitron texnologiyasi ehtiyojlarning keng doirasidagi talabni qondirishga qodir. Bu erda, masalan, gaz rejimini sozlash uchun mobil gaz analizatorlari va binolarning gaz bilan ifloslanishi uchun statsionar ko'rsatkichlarni topasiz.

Gaz analizatori elektron qurilma bo'lib, tobora ko'p vaziyatlar uchun zarur aksessuarlarga aylanib bormoqda. zamonaviy hayot. Ilmiy-texnika taraqqiyoti odamlarga juda ko'p foydali narsalar va mahsulotlarni berdi, lekin ayni paytda juda ko'p zararli ishlab chiqarish texnologiyalari va ish sharoitlarini keltirdi.

Mavzu bo'yicha xulosalar va foydali video

Misol sifatida mobil modeldan foydalanib, siz gaz analizatorining ishlash printsipini tushunishingiz mumkin:

Atrof-muhitni to'g'ri tahlil qilish tabiatni muhofaza qilish va odamlar yashaydigan joylarni toza qilish imkonini beradi. Analizatorlar atrofdagi atmosfera holatining to'liq rasmini ochib beradi, vaziyatni baholash va standartlashtirilgan standartlardan chetga chiqishlar bo'lsa, darhol choralar ko'rish imkonini beradi.

Iltimos, quyidagi blokda sharhlar yozing, savollar bering va fotosuratlarni joylashtiring. Gaz analizatoridan foydalanish bo'yicha o'z tajribangiz haqida bizga xabar bering. Sizning tavsiyalaringiz saytga tashrif buyuruvchilar uchun foydali bo'lishi mumkin.

Gaz analizatorlari - gaz aralashmalaridagi bir yoki bir nechta komponentlarning tarkibini (kontsentratsiyasini) o'lchaydigan asboblar. Har bir gaz analizatori standartlashtirilgan sharoitlarda ma'lum bir gaz aralashmasi fonida faqat ma'lum komponentlarning kontsentratsiyasini o'lchash uchun mo'ljallangan. Yakkama-yakka gaz analizatorlaridan foydalanish bilan bir qatorda o‘nlab shunday qurilmalarni birlashtirgan gaz monitoringi tizimlari yaratilmoqda.

Gaz analizatorlari turi bo'yicha pnevmatik, magnit, elektrokimyoviy, yarim o'tkazgich va boshqalarga bo'linadi.

Termokonduktometrik gaz analizatorlari. Ularning harakati gaz aralashmasining issiqlik o'tkazuvchanligining uning tarkibiga bog'liqligiga asoslanadi.

Issiqlik o'tkazuvchanlik gaz analizatorlari yuqori selektivlikka ega emas va agar issiqlik o'tkazuvchanligi bo'yicha boshqariladigan komponent, masalan, qolgan qismlardan sezilarli darajada farq qilsa, ishlatiladi. N 2, O 2 va boshqalarni o'z ichiga olgan gaz aralashmalarida H 2, He, Ar, CO 2 konsentratsiyasini aniqlash uchun o'lchov diapazoni hajmning birliklaridan o'nlab foizgacha.

Termokimyoviy gaz analizatorlari. Ushbu asboblar aniqlanayotgan komponent ishtirok etadigan kimyoviy reaktsiyaning issiqlik ta'sirini o'lchaydi. Ko'pgina hollarda komponentning atmosfera kislorodi bilan oksidlanishi qo'llaniladi; katalizatorlar - marganets-mis (hopkalit) yoki g'ovakli tayanch yuzasida yotqizilgan nozik dispers Pt. Oksidlanish jarayonida t-ry ning o'zgarishi metall yordamida o'lchanadi. yoki yarimo'tkazgichli termistor. Ba'zi hollarda platina termistorining yuzasi katalizator sifatida ishlatiladi. Qiymat oksidlangan komponentning M mollari soni va issiqlik ta'siri munosabati bilan bog'liq:, bu erda k-koeffitsient, issiqlik yo'qotilishini hisobga olgan holda, qurilma dizayniga bog'liq.

Magnit gaz analizatorlari. Ushbu tur O2 ni aniqlash uchun ishlatiladi. Ularning ta'siri gaz aralashmasining magnit sezuvchanligining O 2 kontsentratsiyasiga bog'liqligiga asoslanadi, uning hajmli magnit sezgirligi boshqa gazlarga qaraganda ikki daraja kattaroqdir. Bunday gaz analizatorlari murakkab gaz aralashmalarida O2 ni tanlab aniqlash imkonini beradi. O'lchangan konsentratsiyalar diapazoni 10 -2 - 100% ni tashkil qiladi. Magnit mexanizmlar eng keng tarqalgan. va termomagnit gaz analizatorlari.

Magnit-mexanik gaz analizatorlari bir xil bo'lmagan magnit maydonda ta'sir qiluvchi kuchlarni o'lchaydi. tahlil qilinayotgan aralashmaga joylashtirilgan tanadagi (odatda rotor) maydon.

Kompensatsiya sxemasi bo'yicha ishlab chiqarilgan gaz analizatorlari aniqroq. Ularda tahlil qilinayotgan aralashmadagi O 2 kontsentratsiyasi bilan funktsional bog'liq bo'lgan rotorning momenti ma'lum moment bilan muvozanatlanadi, uni yaratish uchun magnitelektriklar qo'llaniladi. yoki elektrostatik tizimlari. Aylanadigan gaz analizatorlari sanoat muhitida ishonchli emas va ularni sozlash qiyin.

Pnevmatik gaz analizatorlari. Ularning harakati gaz aralashmasining zichligi va yopishqoqligining uning tarkibiga bog'liqligiga asoslanadi. Zichlik va yopishqoqlikning o'zgarishi suyuqlik mexanikasini o'lchash yo'li bilan aniqlanadi. oqim parametrlari. Uch turdagi pnevmatik gaz analizatorlari keng tarqalgan.

Gaz kelebeği konvertorlari bo'lgan gaz analizatorlari gidravlikani o'lchaydi tahlil qilingan gazni u orqali o'tkazishda gaz kelebeği (kapillyar) qarshiligi. Doimiy gaz oqimi tezligida gaz kelebeği bo'ylab bosimning pasayishi zichlik (turbulent gaz kelebeği), yopishqoqlik (laminar gaz) yoki bir vaqtning o'zida ikkala parametrga bog'liq.

Inkjet gaz analizatorlari dinamikani o'lchaydi ko'krakdan oqib chiqadigan gaz oqimining bosimi. Ular, masalan, azot sanoatida azotdagi H 2 miqdorini o'lchash uchun (o'lchov diapazoni 0-50%), xlor sanoatida - C1 2 (0-50 va 50-100%) ni aniqlash uchun ishlatiladi. Ushbu gaz analizatorlarining o'qishlarini o'rnatish uchun zarur bo'lgan vaqt bir nechadan oshmaydi. soniya, shuning uchun ular sanoat havosidagi ba'zi moddalarning (masalan, dikloroetan, vinilxlorid) bug'lari va gazlarning portlashdan oldingi kontsentratsiyasining gaz detektorlarida ham qo'llaniladi. binolar.

Infraqizil gaz analizatorlari. Ularning harakati 1-15 mikron oralig'idagi gazlar va bug'lar molekulalari tomonidan IQ nurlanishini tanlab singdirishga asoslangan. Bu nurlanish molekulalari kamida ikki xil atomdan iborat bo'lgan barcha gazlar tomonidan so'riladi. Turli gazlarning molekulyar yutilish spektrlarining yuqori o'ziga xosligi bunday gaz analizatorlarining yuqori selektivligini va ularning laboratoriya va sanoatda keng qo'llanilishini belgilaydi. O'lchangan konsentratsiyalar diapazoni 10 -3 -100% ni tashkil qiladi. Dispersiv gaz analizatorlari monoxromatorlar (prizmalar, diffraktsiya panjaralari) yordamida olingan bir to'lqin uzunlikdagi nurlanishdan foydalanadi. Dispers bo'lmagan gaz analizatorlarida, optik xususiyatlaridan kelib chiqqan holda. qurilma sxemalari (yorug'lik filtrlaridan foydalanish, maxsus radiatsiya qabul qiluvchilar va boshqalar) monoxromatik bo'lmagandan foydalanadi. radiatsiya.

Ultraviyole gaz analizatorlari. Ularning ishlash printsipi 200-450 nm oralig'ida gaz va bug 'molekulalari tomonidan nurlanishni tanlab yutishga asoslangan. Monatomik gazlarni aniqlashning selektivligi juda yuqori. Ikki va ko'p atomli gazlar UV mintaqasida doimiy yutilish spektriga ega, bu ularni aniqlashning selektivligini pasaytiradi. Shu bilan birga, N 2, O 2, CO 2 va suv bug'lari uchun ultrabinafsha nurlanish spektrining yo'qligi ko'plab amaliy muhim holatlarda mavjud bo'lganda juda tanlangan o'lchovlarni amalga oshirishga imkon beradi. bu komponentlar. Aniqlangan konsentratsiyalar diapazoni odatda 10 -2 -100% ni tashkil qiladi (Hg bug 'uchun diapazonning pastki chegarasi 2,5-10 -6%).

Ultraviyole gaz analizatorlari sek. C1 2, O 3, SO 2, NO 2, H 2 S, C1O 2, dikloroetan tarkibini, xususan, chiqindilarni avtomatik nazorat qilish usuli sanoat korxonalari, shuningdek, Hg bug'larini aniqlash uchun, kamroq tez-tez Ni (CO) 4, ichki havoda.

Luminesans gaz analizatorlari. Xemilyuminesans gaz analizatorlari qattiq, suyuq yoki gazsimon fazadagi reagent bilan boshqariladigan komponentning kimyoviy reaktsiyasi tufayli qo'zg'atilgan luminesansning intensivligini o'lchaydi. Misol - o'zaro ta'sir. O 3 bilan NO azot oksidlarini aniqlash uchun ishlatiladi:

N0 + 0 3 -> N0 2 + + 0 2 -> N0 2 + hv + 0 2

Fotokolorimetrik gaz analizatorlari. Ushbu qurilmalar tanlangan mahsulotlarning rang intensivligini o'lchaydi. aniqlanayotgan komponent va maxsus tanlangan reagent o'rtasidagi munosabatlar. Reaksiya, qoida tariqasida, eritmada (suyuq gaz analizatorlari) yoki qattiq tashuvchida lenta, planshet yoki kukun shaklida (mos ravishda lenta, planshet, chang gaz analizatorlari) amalga oshiriladi.

Fotokolorimetrik gaz analizatorlari sanoatda zaharli aralashmalarning (masalan, azot oksidlari, O 2, C1 2, CS 2, O 3, H 2 S, NH 3, HF, fosgen, bir qator organik birikmalar) kontsentratsiyasini o'lchash uchun ishlatiladi. atmosfera. zonalarda va sanoat havosida. binolar. Portativ intervalgacha qurilmalar havo ifloslanishini kuzatish uchun keng qo'llaniladi. Ko'p sonli fotokolorimetrik gaz detektorlari sifatida gaz analizatorlari ishlatiladi.

Elektrokimyoviy gaz analizatorlari. Ularning harakati elektrokimyoviy parametr o'rtasidagi munosabatlarga asoslanadi. tizim va ushbu tizimga kiradigan tahlil qilingan aralashmaning tarkibi.

Konduktometrik gaz analizatorlarida eritmaning elektr o'tkazuvchanligi aniqlanayotgan komponentni tanlab yutganda o'lchanadi. Ushbu gaz analizatorlarining kamchiliklari past selektivlik va kichik konsentratsiyalarni o'lchashda ko'rsatkichlarni o'rnatish uchun zarur bo'lgan vaqtdir. Konduktometrik gaz analizatorlari O 2, CO, SO 2, H 2 S, NH 3 va boshqalarni aniqlashda keng qoʻllaniladi.

Ionlashtiruvchi gaz analizatorlari. Harakat gazlarning elektr o'tkazuvchanligi ularning tarkibiga bog'liqligiga asoslanadi. Gazdagi aralashmalarning paydo bo'lishi ionlarning shakllanishiga yoki ularning harakatchanligiga va natijada rekombinatsiyaga qo'shimcha ta'sir ko'rsatadi. Natijada o'tkazuvchanlikning o'zgarishi nopoklik tarkibiga proportsionaldir.

Barcha ionlashtiruvchi gaz analizatorlari oqim ionlanishini o'z ichiga oladi. elektrodlarga ma'lum bir potentsial farq qo'llaniladigan kamera. Ushbu qurilmalar havodagi mikroifratlarni, shuningdek, gaz xromatograflaridagi detektorlarni kuzatish uchun keng qo'llaniladi.

Gaz analizatorlari - bu gazlarning sifat va miqdoriy tarkibini aniq o'lchash uchun xizmat qiluvchi maxsus qurilmalar. Maqsadlari va ishlash printsipiga ko'ra, ular qo'lda yoki avtomatik bo'lishi mumkin. Qo'lda ishlatiladigan asboblarning eng keng tarqalgan turlaridan biri yutilish analizatorlaridir.

Ushbu turdagi gaz analizatorining ishlash printsipi tarkibiy moddalarning maxsus reaktivlar tomonidan ma'lum bir ketma-ketlikda so'rilishiga asoslanadi. Statsionar uskunalar bilan avtomatik printsip Harakat o'lchovlarni uzluksiz, ya'ni uzilishlarsiz amalga oshiradi. U o‘rganilayotgan gaz aralashmasining barcha fizik-kimyoviy ko‘rsatkichlarini aniq qayd etadi. Bunday qurilmalar nafaqat moddaning o'zi, balki uning alohida tarkibiy qismlari bilan ham o'zaro ta'sirlashganda eng aniq o'lchov natijalarini olish imkonini beradi.

Gazni o'lchash uskunalari ko'plab navlar va nomlarga ega. Ulardan ba'zilari fizik o'lchash usullari, shu jumladan yordamchi kimyoviy reaktsiyadan foydalanish asosida ishlaydi. Bunday qurilmalar volumetrik-monometrik deb ataladi. Ular kuzatilgan muhitda hajm va bosimdagi har qanday o'zgarishlarni juda aniq aniqlash imkonini beradi. Qurilma gaz aralashmasining alohida komponentlari kiradigan barcha reaktsiyalarni darhol qayd etadi.

Gaz analizatorining ishlash printsipi kuzatilayotgan muhitni tahlil qilishning kimyoviy usullariga ham asoslanishi mumkin. Bunday asboblar qo'llanilishi va ishlash xususiyatlariga qarab qo'shimcha termokimyoviy, xromatografik, elektrokimyoviy va fotokolorimetrik jarayonlarni kuzatishi mumkin. Uskunaning ishlash printsipi ham boshqacha. Masalan, termokimyoviy asboblar gazni yoqish paytida issiqlik darajasini o'lchaydi.

Ko'pincha, bunday uskuna, agar uning portlovchi kontsentratsiyasi shubha qilingan bo'lsa, havodagi vodorod oksidini kuzatish zarur bo'lganda qo'llaniladi. Qoida tariqasida, bunday ish yonuvchan gazlar bilan amalga oshiriladi termokimyoviy qurilmalar juda foydali;

Bir guruh statsionar gaz analizatorlari tadqiqotning faqat jismoniy tamoyillari asosida ishlaydi. Ushbu qurilmalar guruhiga magnit va optik o'lchash usullari yordamida ishlaydigan analizatorlar kiradi.

GAZ ANALIZERLARI, bir yoki bir nechtasining tarkibini (kontsentratsiyasini) o'lchaydigan qurilmalar. gaz aralashmalaridagi komponentlar (shuningdek qarang: Gaz tahlili). Har bir gaz analizatori ma'lum bir gaz aralashmasi fonida faqat ma'lum komponentlarning konsentratsiyasini normal darajada o'lchash uchun mo'ljallangan. sharoitlar. Yakkama-yakka gaz analizatorlaridan foydalanish bilan bir qatorda o‘nlab shunday qurilmalarni birlashtirgan gaz monitoringi tizimlari yaratilmoqda. Ko'pgina hollarda gaz analizatorining ishlashi bir qator yordamchi uskunalarsiz mumkin emas. zarur harorat va bosimlarni yaratishni, gaz aralashmasini chang va qatronlardan, ayrim hollarda esa o'lchovlarga xalaqit beradigan ba'zi tarkibiy qismlardan va agressiv moddalardan tozalashni ta'minlaydigan qurilmalar. Gaz analizatorlari ishlash printsipiga ko'ra pnevmatik, magnitli, elektrokimyoviy, yarimo'tkazgichli va boshqalarga bo'linadi. Fizik xususiyatlari quyida keltirilgan. asoslari va qo'llash sohalari Naib. umumiy gaz analizatorlari.

Termokonduktometrik gaz analizatorlari. Ularning harakati gaz aralashmasining issiqlik o'tkazuvchanligining uning tarkibiga bog'liqligiga asoslanadi. Eng amaliy jihatdan muhim holatlar uchun quyidagi tenglama amal qiladi:

bu erda aralashmaning issiqlik o'tkazuvchanligi, i komponentning issiqlik o'tkazuvchanligi, Ci - uning konsentratsiyasi, n - komponentlar soni.

Termokonduktometrik gaz analizatorlari yuqori selektivlikka ega emas va agar issiqlik o'tkazuvchanligi bo'yicha boshqariladigan komponent, masalan, qolgan qismlardan sezilarli darajada farq qilsa ishlatiladi. N2, O2 va boshqalarni o'z ichiga olgan gaz aralashmalarida H2, He, Ar, CO2 kontsentratsiyasini aniqlash uchun o'lchov diapazoni hajmning birliklaridan o'nlab foizgacha.

Gaz aralashmasi tarkibining o'zgarishi uning issiqlik o'tkazuvchanligi va natijada harorat va elektr xususiyatlarining o'zgarishiga olib keladi. oqim bilan isitiladigan metallning qarshiligi. yoki aralashma o'tadigan kameraga joylashtirilgan yarimo'tkazgichli termistor. Bunda:

bu erda a - kameraning dizayn parametri, R1 va R2 - mos ravishda gaz muhitining issiqlik o'tkazuvchanligi bilan u orqali o'tadigan tok I holatidagi termistorning qarshiligi. va, -harorat koeffitsienti. elektr termistor qarshiligi.

Termokimyoviy gaz analizatorlari. Ushbu qurilmalar kimyoviy moddalarning issiqlik ta'sirini o'lchaydi. r-tion, unda aniqlangan komponent ishtirok etadi. Ko'pgina hollarda komponentning atmosfera kislorodi bilan oksidlanishi qo'llaniladi; katalizatorlar - marganets-mis (hopkalit) yoki g'ovakli tashuvchining yuzasida yotqizilgan nozik dispers Pt. Oksidlanish jarayonida t-ry ning o'zgarishi metall yordamida o'lchanadi. yoki yarimo'tkazgichli termistor. Ba'zi hollarda platina termistorining yuzasi katalizator sifatida ishlatiladi. Qiymat oksidlangan komponentning M mollari soni va munosabatlardagi termal ta'sir bilan bog'liq: , bu erda k-koeffitsienti, issiqlik yo'qotilishini hisobga olgan holda, qurilma dizayniga bog'liq.

Eng termokimyoviy gaz analizatorlari havodagi yonuvchan gazlar va bug'lar (H2, uglevodorodlar va boshqalar) uchun gaz detektorlari sifatida ularning 20% pastroq miqdorida ishlatiladi. CPV, shuningdek, suvni elektroliz qilish paytida kisloroddagi vodorodning aralashmalarini (o'lchov oralig'i 0,02-2%) va vodoroddagi kislorodni (0,01-1%) aniqlash.

Magnit gaz analizatorlari. O2 ni aniqlash uchun ishlatiladi. Ularning harakati magnit qaramlikka asoslangan. gaz aralashmasining O2 konsentratsiyasiga sezgirligi, hajmli mag. uning sezgirligi ko'pgina boshqa gazlarga qaraganda ikki daraja kattaroqdir. Bunday gaz analizatorlari murakkab gaz aralashmalarida O2 ni tanlab aniqlash imkonini beradi. O'lchangan konsentratsiyalar diapazoni 10-2 - 100% ni tashkil qiladi. Naib. Magnit mexanizmlar keng tarqalgan. va termomagnit gaz analizatorlari.

Magnetomexanik gaz analizatorlarida (3-rasm) bir jinsli bo'lmagan magnit maydonda ta'sir qiluvchi kuchlar o'lchanadi. tahlil qilinayotgan aralashmaga joylashtirilgan tanadagi (odatda rotor) maydon. Jismni magnitdan itarish F kuchi. maydonlar quyidagi ifoda bilan aniqlanadi:

hajmli mag qayerda. sezuvchanlik resp. tahlil qilinayotgan aralashma va gazga joylashtirilgan jism, tananing V-hajmi, H-magnit intensivligi. dalalar. Odatda, komponentning kontsentratsiyasining o'lchovi rotorning aylanish burchagidan topilgan moment hisoblanadi. Magnitometrning ko'rsatkichlari. gaz analizatori magnit bilan aniqlanadi tahlil qilinayotgan gaz aralashmasining xossalari harorat va bosimga bog'liq, chunki ikkinchisi hajmli magnit maydonga ta'sir qiladi. gazga sezgirlik.

Kompensatsiya yordamida tayyorlangan gaz analizatorlari aniqroq. sxema. Ularda tahlil qilinayotgan aralashmadagi O2 kontsentratsiyasi bilan funktsional bog'liq bo'lgan rotorning momenti ma'lum moment bilan muvozanatlanadi, qaysi magnitoelektriklar qo'llaniladi. yoki elektrostatik tizimlari. Aylanadigan gaz analizatorlari sanoat muhitida ishonchli emas va ularni sozlash qiyin.

Termomagnit gaz analizatorlarining ishlashi termomagnitga asoslangan. bir xil bo'lmagan magnit va harorat maydonlarida O2 ni o'z ichiga olgan gaz aralashmasining konvektsiyasi. Ko'pincha halqa kamerali qurilmalar ishlatiladi, qirralari bo'sh metalldir. uzuk. Uning diametri bo'ylab yupqa devorli shisha naycha o'rnatilgan bo'lib, uning ustiga platina spirali o'ralgan, elektr toki bilan isitiladi. elektr toki urishi Spiral ikki qismdan iborat - R1 va R2, birinchisi magnit qutblari orasiga joylashtirilgan. Agar gaz aralashmasida O2 mavjud bo'lsa, oqimning bir qismi diametrli kanal orqali yo'naltiriladi, platina spiralining birinchi qismini sovutadi va issiqlikning bir qismini ikkinchisiga o'tkazadi. R1 va R2 qarshiligining o'zgarishi tahlil qilingan aralashmadagi O2 tarkibiga mutanosib ravishda chiqish voltajining U o'zgarishiga olib keladi.

Inkjet gaz analizatorlari dinamikani o'lchaydi ko'krakdan oqib chiqadigan gaz oqimining bosimi. "Ko'krakni qabul qiluvchi kanal" turidagi ikkita reaktiv elementni o'z ichiga oladi. Tahlil qilinganlarni taqdim etish va solishtirish. gazlar ejektor orqali xizmat ko'rsatadi 2. Elementlarning chiqish joyidagi bosim regulyator tomonidan saqlanadi 4. Elementlarga kirishdagi gaz bosimlarining tengligi ulanish orqali ta'minlanadi. 5-kanal va 6-valf sozlamalari. quvurlar 1b tomonidan idrok bosimlar (bosim), nisbati funksiyasi va gaz aralashmasi belgilangan komponent kontsentratsiyasi o'lchovidir. Jet gaz analizatorlari, masalan, azot sanoatida azotdagi H2 miqdorini o'lchash uchun (o'lchov oralig'i 0-50%), xlor sanoatida - C12 (0-50 va 50-100%) ni aniqlash uchun ishlatiladi. Ushbu gaz analizatorlarining o'qishlarini o'rnatish uchun zarur bo'lgan vaqt bir nechadan oshmaydi. soniya, shuning uchun ular sanoat havosidagi ba'zi moddalar (masalan, dikloroetan, vinilxlorid) bug'lari va gazlarning portlashdan oldingi kontsentratsiyasining gaz detektorlarida ham qo'llaniladi. binolar.

Pnevmoakustik gaz analizatorlari o'xshash chastotali (3-5 kHz) ikkita hushtakni o'z ichiga oladi, tahlil qilingan gaz ulardan biridan, qiyosiy gaz esa ikkinchisidan o'tadi. Chastota aralashtirgichdagi tovush tebranishlarining chastotasi tahlil qilinadigan gazning zichligiga bog'liq. Beats (chastotasi 120 Gts gacha) kuchaytiriladi va pnevmatikga aylanadi. kuchaytirgich tebranishlari. Chiqish signalini (bosim) olish uchun chastota-analog konvertor ishlatiladi.

Pnevmatik gaz analizatorlari yuqori selektivlikka ega emas. Ular aralashmalarni tahlil qilish uchun javob beradi, unda tarkibiy qismlardan faqat bittasining kontsentratsiyasi o'zgaradi, qolganlari kontsentratsiyasi o'rtasidagi nisbat doimiy bo'lib qoladi. O'lchov diapazoni birliklardan o'nlab foizgacha. Pnevmatik gaz analizatorlari elektrni o'z ichiga olmaydi elementlar va shuning uchun yong'in va portlash xavfi har qanday toifadagi binolarda foydalanish mumkin. Gazlar bilan aloqa qiladigan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan elementlari shisha va floroplastikdan yasalgan bo'lib, bu juda agressiv gazlarni (xlor, oltingugurt va boshqalar) tahlil qilish imkonini beradi.

Infraqizil gaz analizatorlari. Ularning harakati saylovga asoslangan. 1-15 mikron oralig'ida gazlar va bug'larning molekulalari tomonidan IQ nurlanishining yutilishi. Bu nurlanish molekulalari kamida ikki xil turdan iborat bo'lgan barcha gazlar tomonidan so'riladi. atomlar. Molekulyar yutilish spektrlarining yuqori o'ziga xosligi. gazlar bunday gaz analizatorlarining yuqori selektivligini va ularning laboratoriya va sanoatda keng qo'llanilishini belgilaydi. O'lchangan konsentratsiyalar diapazoni 10-3 -100% ni tashkil qiladi. Dispersiv gaz analizatorlari monoxromatorlar (prizmalar, diffraktsiya panjaralari) yordamida olingan bir to'lqin uzunlikdagi nurlanishdan foydalanadi. Dispers bo'lmagan gaz analizatorlarida, optik xususiyatlaridan kelib chiqqan holda. qurilma sxemalari (yorug'lik filtrlaridan foydalanish, maxsus radiatsiya qabul qiluvchilar va boshqalar) monoxromatik bo'lmagandan foydalanadi. radiatsiya. Misol sifatida rasmda. 7 Naibni ko'rsatadi. bunday gaz analizatorining umumiy diagrammasi. Manbadan keladigan radiatsiya ketma-ket yorug'lik filtri va ishlaydigan kyuvetadan o'tadi, unga tahlil qilingan aralashma beriladi va maxsus kiradi. qabul qiluvchi. Agar tahlil qilingan aralashmada aniqlanishi kerak bo'lgan komponent mavjud bo'lsa, u holda kontsentratsiyaga qarab, u nurlanishning bir qismini o'zlashtiradi va qayd etilgan signal mutanosib ravishda o'zgaradi. Radiatsiya manbai odatda radiatsiyaning keng spektriga ega bo'lgan isitiladigan lasan yoki kamroq tez-tez spektrning tor hududida nurlanish chiqaradigan IR lazer yoki LED. Agar monoxromatik bo'lmagan manba ishlatilsa. radiatsiya, selektiv qabul qiluvchi yordamida aniqlashning selektivligiga erishiladi.

Naib. Gaz bilan to'ldirilgan optik-akustik qabul qiluvchiga ega gaz analizatorlari keng tarqalgan. Ikkinchisi, tarkibini o'lchash kerak bo'lgan gaz bilan to'ldirilgan oynali muhrlangan kameradir. Ushbu gaz, ushbu gazga xos bo'lgan spektral chiziqlar to'plami bilan radiatsiya oqimining ma'lum qismini o'ziga singdirib, qiziydi, buning natijasida kameradagi bosim ortadi. Mo'ynali kiyimlardan. modulyator, radiatsiya oqimi ma'lum bir qiymat bilan uziladi. chastota. Natijada, qabul qilgichdagi gaz bosimi bir xil chastotada pulsatsiyalanadi. Bosim pulsatsiyasining amplitudasi gaz tomonidan so'rilgan nurlanish intensivligining o'lchovidir, bu xarakterli nurlanishning qaysi qismi ishlaydigan hujayradagi bir xil gaz tomonidan so'rilganiga bog'liq. Dr. aralashmaning tarkibiy qismlari bu to'lqin uzunliklarida nurlanishni o'zlashtirmaydi. Shunday qilib, radiatsiya qabul qiluvchidagi bosim pulsatsiyasining amplitudasi ishchi hujayradan o'tadigan tahlil qilingan aralashmada aniqlanayotgan komponent miqdorining o'lchovidir. Bosim o'zgarishi odatda kondanser mikrofoni yoki mikroanemometr (gaz oqimi sensori) bilan o'lchanadi. Optik-akustik nurlanish qabul qilgichdagi gazni almashtirish. gaz analizatori, siz parchalanish tarkibini tanlab o'lchashingiz mumkin. aralashmalarning tarkibiy qismlari.

Infraqizil gaz analizatorlarida selektiv bo'lmagan nurlanish qabul qiluvchilar - bolometrlar, termopillar, yarim o'tkazgich elementlar ham qo'llaniladi. Keyinchalik, keng radiatsiya spektriga ega bo'lgan manbalar bo'lsa, aniqlashning selektivligi shovqin va gaz filtrlaridan foydalanish bilan ta'minlanadi. O'lchovlarning aniqligi va barqarorligini oshirish uchun radiatsiya oqimining bir qismi odatda komparatordan o'tkaziladi. qayd etilgan nurlanishni yutmaydigan gaz bilan to'ldirilgan kyuveta va nurlanishning ishchi orqali o'tishi natijasida olingan signallarning farqini yoki nisbatini o'lchab, solishtiring. kyuvetlar.

Infraqizil gaz analizatorlari mahsulot sifatini nazorat qilish, chiqindi gazlar va ichki havoni tahlil qilish uchun keng qo'llaniladi. Ularning yordami bilan ular, masalan, CO, CO2, NH3, CH4 ni aniqlaydilar. sintetik gazlar ammiak, sanoat havosidagi bir qator erituvchilarning bug'lari. binolar, azot oksidlari, SO2, CO va avtomobil chiqindi gazlaridagi uglevodorodlar va boshqalar.

Ultraviyole gaz analizatorlari. Ularning ishlash printsipi tanlashga asoslangan. 200-450 nm oralig'ida gazlar va bug'lar molekulalari tomonidan nurlanishning yutilishi. Monatomik gazlarni aniqlashning selektivligi juda yuqori. Ikki va ko'p atomli gazlar UV mintaqasida doimiy yutilish spektriga ega, bu ularni aniqlashning selektivligini pasaytiradi. Shu bilan birga, N2, O2, CO2 va suv bug'lari uchun ultrabinafsha nurlanish spektrining yo'qligi ko'plab amaliy muhim holatlarda mavjud bo'lganda juda tanlangan o'lchovlarni amalga oshirishga imkon beradi. bu komponentlar. Aniqlangan konsentratsiyalar diapazoni odatda 10-2-100% ni tashkil qiladi (Hg bug 'uchun diapazonning pastki chegarasi 2,5-10-6%).

Ultraviyole gaz analizatorining sxemasi rasmda ko'rsatilgan sxemaga o'xshaydi. 7. Modulatorsiz ikkita nurlanish detektori bo'lgan qurilmalar ham mavjud bo'lib, ularda yorug'lik oqimlari uzilmaydi. Odatda ishlatiladigan nurlanish manbalari - past (= 253,7 nm) va yuqori (katta qatorli spektrli) bosimli simob lampalar, boshqa metallar bug'lari (= 280, 310 va 360 nm) bo'lgan gaz deşarj lampalari, cho'g'lanma lampalar. volfram filamenti, vodorod va deyteriy deşarj lampalari. Radiatsiya qabul qiluvchilar - fotoelementlar va fotoko'paytirgichlar. Tanlanmagan nurlanish manbasidan foydalanilganda, ko'pgina asboblarda o'lchov selektivligi optik yordamida ta'minlanadi. filtrlar (shisha yoki shovqin).

Ultraviyole gaz analizatorlari sek. arr. avtomatik uchun C12, O3, SO2, NO2, H2S, C1O2, dikloroetan, xususan, sanoat chiqindilarida tarkibini nazorat qilish. korxonalar, shuningdek, sanoat havosida Hg bug'larini, kamroq tez-tez Ni (CO) 4 ni aniqlash uchun. binolar.

Luminesans gaz analizatorlari. Xemilyuminessent gaz analizatorlarida kimyoviy moddalar ta'sirida qo'zg'atilgan luminesansning intensivligi o'lchanadi. qattiq, suyuq yoki gazsimon fazadagi reagent bilan boshqariladigan komponentning r-tioni. Misol - o'zaro ta'sir. NO O3 bilan, azot oksidlarini aniqlash uchun ishlatiladi:

N0 + 03 -> N02+ + 02 -> N02 + hv + 02

Tahlil qilinadigan aralashma va reaktiv reaksiyaga choklar orqali kiradi. kamera. Oqim stimulyatori (nasos) kamerada kerakli bosimni ta'minlaydi. Agar aralashmada aniqlanadigan komponent mavjud bo'lsa, xemilyuminessent eritma bilan birga keladigan nurlanish yorug'lik filtri orqali to'g'ridan-to'g'ri joylashgan fotoko'paytirgichning katodiga beriladi. reaktsiyaga yaqinlik kamera. Elektr Kuchaytirilgandan so'ng, boshqariladigan komponent kontsentratsiyasiga mutanosib bo'lgan fotomultiplikatordan signal ikkinchi darajali qurilmaga yuboriladi. Aniqlanayotgan komponentning past konsentratsiyasida yuzaga keladigan zaif yorug'lik oqimlarini o'lchashda fotokatod elektr bilan sovutiladi. qorong'u (fon) oqimini kamaytirish uchun mikromuzlatgichlar.

NO2 tarkibini o'lchash uchun qurilma konvertor bilan jihozlangan, bu erda NO2 NO ga aylanadi, shundan so'ng tahlil qilingan aralashma reaktsiyaga yuboriladi. kamera. Bunday holda, chiqish signali NO va NO2 ning umumiy tarkibiga mutanosib bo'ladi. Agar aralashma konvertorni chetlab o'tib kirsa, u holda chiqish signalidan faqat NO konsentratsiyasi topiladi. Ushbu signallardagi farq aralashmadagi NO 2 tarkibini baholash uchun ishlatiladi.

Xemiluminesans gaz analizatorlarining yuqori selektivligi tanlangan eritmaning o'ziga xosligi bilan bog'liq, ammo aralashmaning hamroh bo'lgan komponentlari qurilmaning sezgirligini o'zgartirishi mumkin. Bunday gaz analizatorlari havodagi NO, NO2, NH3, O3 ni 10-7-1% oralig'ida aniqlash uchun ishlatiladi.

Floresan gaz analizatorlari boshqariladigan komponent ultrabinafsha nurlanishiga (chastota v1 bilan) ta'sir qilganda yuzaga keladigan floresan intensivligini (to'lqin uzunligi) o'lchaydi. Misol sifatida rasmda. 9-rasmda havodagi SO2 ni aniqlash uchun shunday gaz analizatorining diagrammasi keltirilgan. Tahlil qilingan aralash ultrabinafsha nurlanishining impulsli manbasidan va fotoko'paytirgichdan mos ravishda to'lqin uzunliklari bilan nurlanishni uzatuvchi 3 va 4 yorug'lik filtrlari bilan ajratilgan detektor kamerasiga kiradi. Va. Nurlanish manbasiga 90 ° burchak ostida joylashgan fotoko'paytirgich floresan impulslarini qayd etadi, ularning amplitudasi kamerada aniqlanayotgan komponent kontsentratsiyasiga mutanosibdir. Elektr Fotoko'paytirgichdan olingan signal kuchaytirilgandan va ishlov berilgandan so'ng ikkinchi darajali qurilmaga yuboriladi. SO2 ni aniqlash uchun gaz analizatorlari yuqori sezuvchanlik va selektivlik bilan ajralib turadi. Ular avtomatik rejimda qo'llaniladi atrof-muhit monitoringi stantsiyalari.

Floresan gaz analizatorlarining ko'rsatkichlariga ta'sir qiluvchi suv bug'ini olib tashlash uchun maxsus jihozlar qo'llaniladi. kameraga gaz oqimining kirish qismida filtrlar (masalan, molekulyar elak).

Fotokolorimetrik gaz analizatorlari. Ushbu qurilmalar tanlangan mahsulotlarning rang intensivligini o'lchaydi. aniqlanayotgan komponent va maxsus tanlangan reagent o'rtasidagi munosabatlar. Jarayon, qoida tariqasida, eritmada (suyuq gaz analizatorlari) yoki qattiq tashuvchida lenta, planshet, kukun shaklida (mos ravishda lenta, planshet, chang gaz analizatorlari) amalga oshiriladi.

Sxematik diagramma suyuq gaz analizatori rasmda ko'rsatilgan. 10. Manbadan radiatsiya ishlovchi va taqqoslash orqali o'tadi. kyuvetlar va mos keladigan nurlanish qabul qiluvchilarga boradi. Ko'rsatkich yechimi ham kyuvetalar, ham absorber orqali doimiy tezlikda oqadi. Tahlil qilingan gaz eritma oqimiga qarshi absorber orqali pufakchalarga aylanadi. Gazda mavjud bo'lgan aniqlangan komponent, o'zaro ta'sir. eritmadagi reagent bilan, optik o'zgarishlarga olib keladi komponentning konsentratsiyasiga mutanosib ravishda ishlaydigan hujayradagi zichlik. Natijada, hujayralardan biri orqali nurlanish intensivligi o'zgaradi, lekin ikkinchisi orqali emas. Ishchi signallarining farqi (yoki nisbati) taqqoslanadi. kanallar - tahlil qilinadigan aralashmada aniqlanayotgan komponent kontsentratsiyasining o'lchovi.

Eritmani etkazib berish doimiy yoki davriy bo'lishi mumkin. Vaqti-vaqti bilan Yetkazib berishdan keyin tahlil qilingan gaz ma'lum vaqt davomida eritmaning bir xil qismidan o'tkaziladi, bu esa aniqlashning sezgirligini oshirishga imkon beradi. Bunday gaz analizatorlari, masalan, ma'lum vaqt oralig'ida aniqlanayotgan komponentning o'rtacha konsentratsiyasini o'lchash imkonini beradi. havodagi zaharli aralashmalarning smenali o'rtacha yoki kunlik o'rtacha konsentratsiyasini belgilashda.

Lenta gaz analizatorlarida tahlil qilinayotgan gaz gaz kamerasiga kiradi, u orqali unga reagent qo'llaniladigan lenta uzluksiz yoki belgilangan vaqt oralig'ida tortiladi. Aniqlangan komponent bilan reaksiya natijasida lentada rang zichligi komponent kontsentratsiyasiga mutanosib bo'lgan rangli nuqta hosil bo'ladi. Bo'yoqdan aks ettirilgan yorug'lik oqimlarining farqi (yoki nisbati). va bo'yalmagan lentaning bo'limlari - aralashmadagi boshqariladigan komponentning kontsentratsiyasining o'lchovi. Ba'zan suyuq reagentli indikator lentasi ishlatiladi. Bunday holda, reagent gaz bilan aloqa qilishdan oldin tomizgichdan lentaga qo'llaniladi.

Tabletkali va kukunli gaz analizatorlarining ishlash printsipi lenta analizatorlari bilan bir xil, ammo bu qurilmalar odatda tsiklikdir. harakatlar. Toza sirtni olish uchun har bir o'lchov aylanishidan oldin tepa kesiladi. bo'yalgan tabletka qatlami yoki kukunning bir qismi almashtiriladi.

Lenta va planshet gaz analizatorlarining lenta yoki planshetni almashtirmasdan ishlash muddati 30 kun yoki undan ko'proqqa etadi. Fotokolorimetrikda nurlanish manbalari gaz analizatorlari - odatda cho'g'lanma lampalar va yarim o'tkazgichli LEDlar, fotodetektorlar - fotoko'paytirgichlar, fotosellar, fotodiodlar va fototransistorlar. Ushbu qurilmalar yuqori selektivlik bilan har xil turlarni aniqlash imkonini beradi. 10-5-1% konsentratsiya oralig'ida gazsimon (bug ') moddalar. Davriy gaz analizatorlarining sezgirligi ayniqsa yuqori. harakatlar; ularning kamchiliklari - o'qishlarda biroz kechikish.

Fotokolorimetrik gaz analizatorlari ishlatiladi Ch. arr. sanoat atmosferasidagi zaharli aralashmalarning (masalan, azot oksidlari, O2, C12, CS2, O3, H2S, NH3, HF, fosgen, bir qator organik birikmalar) kontsentratsiyasini o'lchash uchun. zonalarda va sanoat havosida. binolar. Havoning ifloslanishini nazorat qilishda ko'chma davriy qurilmalar keng qo'llaniladi. harakatlar. anglatadi. fotokolorimetrik soni gaz detektorlari sifatida gaz analizatorlari ishlatiladi.

Elektrokimyoviy gaz analizatorlari. Ularning harakati elektrokimyoviy parametr o'rtasidagi munosabatlarga asoslanadi. tizim va ushbu tizimga kiradigan tahlil qilingan aralashmaning tarkibi.

Konduktometrik gaz analizatorlarida eritmaning elektr o'tkazuvchanligi aniqlanayotgan komponentni tanlab yutganda o'lchanadi. Odatda, qurilma sxemasi elektrni o'z ichiga oladi. ko'prik doimiy yoki o'zgaruvchan tok ikkita kondüktometrik bilan elektrolitlar oqadigan hujayralar. Elektrolitlar tahlil qilingan gaz oqimi bilan aloqa qilgandan keyin hujayralardan biriga kiradi. Chiqish signali boshqariladigan aralashma bilan aloqa qilishdan oldin va keyin eritmaning elektr o'tkazuvchanligidagi farqga proportsionaldir. Bu farq elektrolitda erigan analit komponentining konsentratsiyasiga bog'liq. Elektrolitlar va tahlil qilingan aralashmaning sarfini o'zgartirish orqali aniqlangan konsentratsiyalar diapazonini keng diapazonda o'zgartirish mumkin. Ushbu gaz analizatorlarining kamchiliklari past selektivlik va kichik konsentratsiyalarni o'lchashda ko'rsatkichlarni o'rnatish uchun zarur bo'lgan vaqtdir. Konduktometrik gaz analizatorlari O2, CO, SO2, H2S, NH3 va boshqalarni aniqlash uchun keng qo'llaniladi.

Potensiometrik gaz analizatorlarining ta'siri indikator elektrodning E potentsialining aniqlanayotgan komponentning erishi paytida hosil bo'lgan elektrokimyoviy faol ionlarning a faolligiga bog'liqligiga asoslanadi:

Bu erda E° - standart elektrod potensiali, R - universal gaz doimiysi, T - abs. t-ra, F-Faraday soni, n-elektrokimyoviyda ishtirok etuvchi elektronlar soni. tumanlar. E ning o'lchangan qiymati elektrolitda erigan boshqariladigan komponentning kontsentratsiyasiga mutanosibdir. Bu gaz analizatorlari CO2, H2S, HF, NH3, SO2 va boshqalarni aniqlash uchun ishlatiladi.

Potensiometriklar keng tarqaldi. O2 miqdorini o'lchash uchun qattiq elektrolitli gaz analizatorlari. Seramika yuqori haroratlarda CaO va ZrO2 ga asoslangan plastinka kislorod ionlarini o'tkaza boshlaydi, ya'ni. elektrolit kabi harakat qiladi. Bunday plastinka yuzasiga har ikki tomonning yupqa qatlamlari g'ovakli platina (platina elektrodlari) qo'llaniladi. Plastinkaning bir tomonida tahlil qilingan gaz aralashmasi, boshqa tomondan esa solishtirma gaz beriladi. Elektrodlar orasidagi potentsial farq O2 tarkibining o'lchovidir. Termostat elektrokimyoviy haroratni qo'llab-quvvatlaydi. kerakli diapazondagi hujayralar. Bunday gaz analizatorlari yordamida O2 keng konsentratsiyalarda (hajm bo'yicha 10-4-100%) aniqlanadi. Tahlil qilinayotgan aralashmada uglevodorodlarning mavjudligi ularning yuqori haroratlarda oksidlanishi tufayli buzilgan natijalarga olib keladi.

Amperometrik gaz analizatorlarining ishlashi elektr o'rtasidagi munosabatlarga asoslanadi. oqim va indikator elektrodida reaksiyaga kirishgan komponentning miqdori. Agar boshqariladigan komponent elektrokimyoga to'liq kirsa r-tion, u holda Faraday qonuni bajariladi: I = = nFQC, bu yerda I-tok, Q-gaz oqimi, C-aniqlanayotgan komponentning konsentratsiyasi, F-Faraday soni, n-r-da ishtirok etuvchi elektronlar soni. tion.

Elektrokimyo. gaz aralashmasining ushbu komponentining 100% oqim samaradorligi bilan o'zgarishi (ya'ni, yon elektrod davrlarining yo'qligi) indikator elektrodini va uning potentsialini tanlash bilan ta'minlanadi. Potensial farqning talab qilinadigan doimiy qiymati taqqoslanganligi sababli saqlanadi. va indikator elektrodlari, masalan, ikki xil maxsus tanlangan metallardan tayyorlanadi. Au va Zn, Au va Pb, Ni va Cd dan (galvanik turdagi hujayralar). Potensial farqni uchinchi yordamchi yordamida elektron tizim orqali ham barqarorlashtirish mumkin. elektrod (potentsiostatik turdagi hujayralar).

Amperometrik Gaz analizatorlari oksidlanish-qaytarilish xususiyatiga ega gazlarni aniqlash uchun ishlatiladi. Masalan, Aziz siz. SO2, NO2, H2S, O2, C12, O3. Havodagi SO2 miqdorini o'lchash uchun gaz analizatorlarida (12-rasm) tahlil qilingan gaz o'lchash moslamasiga beriladi. elektrod 3 elektrokimyoviy hujayralar va gaz kanali orqali - yordamchi elektrod 5 joylashtirilgan zaxira elektrolit 9 bo'lgan kameraga. elektrod 2 alohida kamerada joylashgan bo'lib, u kamera 9 kabi o'lchash kamerasiga ulangan. elektrod elektrolitik kanal. Amperometrikning afzalliklari gaz analizatorlari - yuqori sezuvchanlik va selektivlik.

Yuqorida muhokama qilingan dizaynga qo'shimcha ravishda, elektrokimyoviy. qabariq tipidagi hujayralar (aralashmani elektrolitlar orqali to'g'ridan-to'g'ri puflash bilan) hujayralar deb ataladi. gaz diffuziya elektrodlari, bu erda gaz elektrolitdan gözenekli gaz o'tkazuvchan polimer membrana bilan ajratiladi. Elektrolit bilan aloqa qiladigan tomonda membranaga nozik dispers elektrod moddasi (Pt, Pd, Au) qo'llaniladi. Bunday tizimlar yuqori sezuvchanlik va xususiyatlarning barqarorligi bilan ajralib turadi.

Kulometrik gaz analizatorlari kompensatsiyaga asoslangan. turi - kulometrik usul. elektrokimyoviydan iborat titrlash. tez o'zaro ta'sir qilish qobiliyatiga ega titrant reagentini olish (hosil qilish). elektrolitda erigan gaz aralashmasining aniqlangan komponenti bilan. Ushbu gaz analizatori ishlab chiqarish va ko'rsatkich sxemalarini o'z ichiga oladi. Elektrokimyo. hujayrada resp mavjud. ikki juft elektrod - elektroliz sodir bo'ladigan va titrant hosil bo'ladigan katod va anod, shuningdek, indikator elektrod va mos yozuvlar elektrodi. Elektroliz oqimi avtomatik ravishda doimiy ravishda saqlanadi. Nazorat qilinadigan modda elektrogeneratsiyalangan titrant bilan to'liq reaksiyaga kirishgandan so'ng, u oksidlanadi-qaytariladi. tizimning salohiyati keskin o'zgaradi, bu indikator elektrodining potentsialidagi sakrash bilan aniqlanadi. Reaksiya tugashidan oldin hujayradan o'tadigan elektr miqdori aniqlanayotgan komponentning kontsentratsiyasiga teng.

Ionlashtiruvchi gaz analizatorlari. Ularning harakati elektrga bog'liqlikka asoslangan. ionlanishning o'tkazuvchanligi. ularning tarkibidagi gazlar. Gazdagi aralashmalarning paydo bo'lishi qo'shimcha ta'sir ko'rsatadi. ion hosil bo'lish jarayoniga yoki ularning harakatchanligiga va natijada rekombinatsiyaga ta'sir qiladi. Natijada o'tkazuvchanlikning o'zgarishi nopoklik tarkibiga proportsionaldir.

Hamma narsa ionlangan. gaz analizatorlari oqim ionlanishini o'z ichiga oladi. kamera (13-rasmdagi kabi), kesilgan elektrodlarga ma'lum bir potentsial farq qo'yiladi. Ushbu qurilmalar havodagi mikroifratlarni, shuningdek, gaz xromatograflaridagi detektorlarni kuzatish uchun keng qo'llaniladi. Quyida Naib muhokama qilinadi. ionlanishning keng tarqalgan turlari dastlabki xromatografiyasiz ishlatiladigan gaz analizatorlari. namunani ajratish.

Gazlarning ionlanishi radioaktiv nurlanish orqali amalga oshiriladigan radioizotop gaz analizatorlariga ionlanish kesimiga asoslangan qurilmalar, elektron tutib olish va aerozol ionlash kiradi. Birinchisi, aralashmaning tarkibiy qismlarini ionlash kesimlari (ehtimollari)dagi farqdan foydalanadi. Ionlanish odatda 90Sr, 3H, 63Ni, 147Pm nurlanish orqali amalga oshiriladi. Ushbu gaz analizatorlari selektiv emas, ular H2-N2, N2-CO2, H2 - etilen, H2-CH4, H2-CH3SiCl3, H2-BC13 va boshqalarni tahlil qilish uchun ishlatiladi; o'lchov oralig'i 0,01-100%; ko'rsatkichlarni o'rnatish vaqti 0,1 s gacha.

Elektron tutuvchi gaz analizatorlarining harakati molekulalarning qobiliyatiga asoslanadi qatorga kirish(O2, H2O, galogenlar, galogenli organik birikmalar, aromatik uglevodorodlar, spirtlar, karbonil birikmalar va boshqalar) erkin ushlaydi. gazlarning ionlanishidan kelib chiqadigan va shu bilan ionlarga aylanadigan elektronlar. Ikkinchisi elektronlarga qaraganda kamroq harakatchanlikka ega, natijada ionlanish sodir bo'ladi. oqim moddaning konsentratsiyasiga mutanosib ravishda tushadi. Elektron tutuvchi gaz analizatorlari toza gazlar va havodagi aralashmalarni (xususan, 10-3-104% konsentratsiyadagi galogenlarni) kuzatish uchun ishlatiladi. Havo aralashmalarini aniqlashda odatda O2 ni saqlaydigan polimer membranalar gaz analizatorlarining kirish qismiga joylashtiriladi.

Aerozol ionlashtiruvchi gaz analizatorlarining ishlashi ionlanishga bog'liqligiga asoslanadi. dastlabki tanlovdan keyin hosil bo'lgan aerozol zarralari konsentratsiyasi bo'yicha oqim. aralashmaning aniqlangan komponentini aerozolga aylantirish. Ushbu tarjima odatda kimyoviy usulda amalga oshiriladi. tegishli reagent yoki fotokimyoviy bilan eritma. gaz fazasida r-tion, o'rganilayotgan moddaning pirolizlanishi, shuningdek, pirolizning oxirgi bilan birikmasi. kimyo. reaktiv bilan eritma. Masalan, NH3 ni aniqlashda reaktiv sifatida xlorid kislota bug'idan foydalanish mumkin; natijada NH4C1 aerozol hosil bo'ladi. Aerozol zarralarining o'lchami 10-7-10-4 sm, tahlil qilinadigan komponentlarning konsentratsiyasi 10-5-10-3%. Aerozol ionlashtiruvchi gaz analizatori, xususan, NH3, aminlar, HC1, HF, NO2, HNO3 bug'lari, Ni va Co karbonillari, fosgen va boshqa bir qator birikmalarning mikroifratlarini aniqlash uchun ishlatiladi. sanoat havosida binolar.

Olovli ionlashtiruvchi gaz analizatorlarida tahlil qilinadigan org. ulanish. vodorod alangasida ionlanadi. Ionlanishning samaradorligi vaqt birligida olovga kiradigan C atomlari soniga mutanosib, lekin molekulada boshqa elementlar atomlarining mavjudligiga ham bog'liq. Bunday qurilmaning diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 14. Brülör ionlashtiruvchi elektrodlardan biri bo'lib xizmat qiladi. kameralar. Ikkinchi elektrod ("kollektor") yupqa devorli silindr yoki halqadir. Ushbu gaz analizatorlari orgni aniqlash uchun ishlatiladi. havoda va texnologiyada. gazlar Bir qator orglarning birgalikda ishtirok etishi bilan. komponentlar, ularning yig'indisi yoki ionlanish samaradorligi sezilarli darajada yuqori bo'lgan komponentlarning konsentratsiyasi topiladi. Olovli ionlashtiruvchi gaz analizatorlari yordamida atmosferadagi uglevodorodlarning umumiy miqdori va sanoat havosidagi zaharli aralashmalarning o'zgarishi nazorat qilinadi. binolar, avtomobil chiqindi gazlarining tozaligi, quvurlar va er osti kommunikatsiyalaridan gaz sizib chiqishi. O'lchangan konsentratsiyalar diapazoni 10-5-1% ni tashkil qiladi. To'g'ridan-to'g'ri bor org ning ionlanish samaradorligi o'rtasidagi bog'liqlik. gazlar va bug'lar va ularning aralashmalarining havo bilan portlash darajasi. Bu org ning portlashdan oldingi kontsentratsiyasini nazorat qilish imkonini beradi. in-ind. xonalar, shaxtalar, tunnellar.

Sirt ionlashtiruvchi gaz analizatorlarida musbat gazlar hosil bo'ladi. metallarning qizdirilgan yuzalarida yoki ularning oksidlarida gazlarning adsorbsiyasi paytida ionlar. Etarlicha past ionlanish potentsialiga ega bo'lgan, qizdirilgan sirtdan (emitter) elektronlarning ish funktsiyasi bilan taqqoslanadigan komponentlar ionlashtirilishi mumkin. Odatda, aralashmaning boshqariladigan komponentlari emas, balki ularning katalitik faol sirtdagi reaktsiyalari mahsulotlari ionlanadi. Emitentlar sifatida, masalan, Pt, Mo yoki W oksidlaridan tayyorlangan oqim bilan isitiladigan spirallar ishlatiladi, isitiladigan emitent bir vaqtning o'zida ionlashtiruvchi elektrodlardan biri bo'lib xizmat qiladi. kameralar. Ikkinchi ("kollektor") elektrod tashqi silindr shaklida qilingan. Emitentni isitish harorati 350 dan 850 ° C gacha o'zgarib turadi. Bunday gaz analizatorlari yordamida fenol, sirka va chumoli kislotalar, shuningdek (yuqori selektivlik bilan) azotli org. birikmalar, xususan anilin, aminlar, gidrazinlar. Sanoat havosida bir qator aminlarni (dietilamin, trietilamin va boshqalar) nazorat qilish uchun asboblar yaratilgan. binolar. O'lchangan konsentratsiyalar diapazoni 10-5-10-2% ni tashkil qiladi.

Deb atalmishda 800-850 °C gacha qizdirilgan platinali sirtdagi "galogen" gaz analizatorlari ionlashtiriladi. ishqoriy metallar(odatda Na va K) isitish va ionlanish zonasiga tuzlar sifatida qo'shiladi. Ishqoriy ionlarning chiqishi atrof-muhit havosidagi galogenlar va ularning birikmalarining tarkibiga bog'liq. Ushbu qurilmalar sanoat havosida halogenlarni (C1, Br) aniqlash imkonini beradi. Sovutish moslamalari va maishiy aerozol qutilarining mahkamligini nazorat qilishda binolar, freonlarni aniqlash chegaralari taxminan. 10-4%.

Fotoionlashtiruvchi gaz analizatorlarida aniqlanayotgan komponent molekulalari UV nurlanishi bilan ionlanadi. Agar foton energiyasi molekulalarning ionlanish potentsialidan past bo'lmasa, bu mumkin. Nurlanish manbalari sifatida 9,5, 10, 10,2, 10,9 va 11,7 eV energiyali fotonlarni hosil qiluvchi lampalar ishlatiladi. Asosiy havo komponentlari (O2, N2, CO, CO2, H2O), shuningdek, CH4, 12-20 eV oralig'ida ionlanish potentsialiga ega va bunday fotonlar tomonidan ionlashtirilmaydi. Fotoionlashtirish gaz analizatorlari aromatik aralashmalarni kuzatish uchun ishlatiladi. va toʻyinmagan uglevodorodlar, aldegidlar, ketonlar, spirtlar va boshqa org. ulanish. 10-5 -10-4% aniqlash chegaralari bilan havoda. Tegishli energiya bilan nurlanishni tanlab, masalan, aromatikni tanlab aniqlash mumkin. aloqalar mavjud alkanlar va kislorodli org. konn., merkaptanlar mavjud. H2S.

Yarimo'tkazgichli gaz analizatorlari. Ularning harakati aralashmaning tahlil qilingan komponentiga ta'sir qilganda yarimo'tkazgich (plyonka yoki monokristal) qarshiligining o'zgarishiga asoslangan. Yarimo'tkazgich oksidi gaz analizatorlarining ishlashi sensorning o'tkazuvchanligi o'zgarishiga asoslangan. uning yuzasida kimyoviy faol gazlar molekulalarining xemisorbsiyasi paytida qatlam (metall oksidlari aralashmasi) (15-rasm). Bunday gaz analizatorlari yonuvchi gazlarni (xususan, H2, CH4, propan), shuningdek, O2, CO2 va boshqalarni aniqlash uchun ishlatiladi.Tahlilning selektivligiga sezgirlik tarkibini o'zgartirish orqali erishiladi. qatlam va uning harorati (o'rnatilgan isitgich yordamida). Yonuvchan gazlarning o'lchangan kontsentratsiyasining diapazoni hajmi bo'yicha 0,01-1% ni tashkil qiladi.

Kristalli sezgirlikka ega yarimo'tkazgichli gaz analizatorlarida. elementlar bitta kristallning o'tkazuvchanligini yoki sirtning zaryad holati o'zgarganda p-n o'tishlari bilan yanada murakkab yarimo'tkazgich strukturasini o'lchaydi, ya'ni. undagi to'lovlarning kontsentratsiyasi yoki taqsimlanishi. Masalan, H2 ni aniqlash uchun sezgir ishlatiladi. metall qatlamlari tizimi shaklida elementlar - dielektrik - yarimo'tkazgich (kanal tranzistorlar), yuqori bilan. metall Qatlam Pd yoki uning qotishmalaridan tayyorlanadi. Sirtning zaryad holatini o'zgartirish yarimo'tkazgich va Pd o'rtasidagi kontakt potentsial farqini tahlil qilingan aralashmada mavjud bo'lgan H2 ikkinchisida eritilganda o'zgartirish orqali erishiladi. Inert gazlardagi H2 ning o'lchangan kontsentratsiyasi diapazoni 10-5-10-3% ni tashkil qiladi.

Yarimo'tkazgichli gaz analizatorlarini seriyali ishlab chiqarish uchun zamonaviy gaz analizatorlari qo'llaniladi. hisoblagichlarni yaratish imkonini beruvchi mikroelektronika texnologiyasi. konvertor, shu jumladan sensor. element, termostat tizimi va elektr kuchaytirgich. alohida mikromodul ko'rinishidagi signal.

Gaz analizatorlari - bu gazning sifat va miqdoriy tarkibini aniq o'lchashga yordam beradigan uskunalar. Gaz analizatorining ishlash printsipi juda murakkab emas, lekin har bir turdagi uskunalar o'ziga xos xususiyatlarga ega. Bu nuqtalarni gaz analizatorining diagrammasida eng yaxshi aks ettirish mumkin. Ushbu maqolada biz ishlashning umumiy printsipini ham, gaz analizatorlarining ayrim modellarining ishlashini ham ko'rib chiqamiz.

Umumiy ishlash printsipi

Ishlash printsipi maxsus reagentlar tomonidan tarkibiy moddalarni singdirishga asoslangan. Bu maxsus ketma-ketlikda sodir bo'ladi. Agar ishlash printsipi avtomatik bo'lsa, u holda o'lchov doimiy ravishda sodir bo'ladi, ya'ni uzilishlar yo'q. Bu qulay, chunki gaz aralashmasining fizik-kimyoviy parametrlari aniq qayd etiladi, bu moddaning alohida komponentlari bilan o'zaro ta'sirlashganda ham mumkin.

Turli gaz aralashmalarini tahlil qilish metallurgiya, kimyo va issiqlik ishlab chiqaruvchi sanoat korxonalari tomonidan qo'llaniladi. Muayyan komponentlarning miqdori haqida aniq ma'lumot beradigan ma'lumotlar jarayonni keyinchalik optimallashtirish va uning ishlashini disk raskadrovka qilish uchun nazorat qilish uchun kerak.

Gazni o'lchash uskunalari modellarni o'z ichiga oladi turli xil turlari. Ular bir-biridan ba'zi parametrlar va ishlash tamoyillari bilan farqlanadi.

Ularning ishi gaz aralashmasining issiqlik o'tkazuvchanligi uning tarkibiga qaysi komponentlar kiritilganligiga bog'liqligiga asoslanadi. Ushbu gaz analizatori quyidagi asosiy qismlarga ega:

O'lchov xujayrasi silindrsimon kanal shaklida bo'lib, u yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega bo'lgan materialdan yasalgan va tahlil qilingan gaz bilan to'ldirilgan.
Kanal ichida joylashgan va kuchlanish manbasidan quvvat oladigan isitish elementi.

Hujayra havo bilan to'ldirilgan. Agar joriy qiymat barqaror bo'lsa, u holda isitish elementi ma'lum bir haroratga ega bo'ladi, bu holda element tomonidan qabul qilingan issiqlik va kanal materialiga o'tkazadigan issiqlik teng bo'ladi.

Agar kanal havo bilan emas, balki issiqlik o'tkazuvchanligi bilan farq qiluvchi gaz bilan to'ldirilgan bo'lsa, isitish elementi boshqa haroratga ega bo'ladi. Agar gazning issiqlik o'tkazuvchanligi havoning issiqlik o'tkazuvchanligidan oshsa, elementning harorati pastroq bo'ladi, lekin oshmasa, lekin pastroq bo'lsa, elementning harorati ortadi.

Optik qurilmalar

Ish asoslari bu turdagi Qurilma radiatsiya oqimining turli gazlar tomonidan selektiv tarzda so'rilishida yotadi. Spektrning infraqizil qismida selektiv yutilishning o'zgarishi odatda amalga oshiriladi, chunki aynan shu joyda so'rilishning selektivligi kuzatiladi.

Ushbu gaz analizatori quyidagilarga ega:

Manba infraqizil nurlanish;
Faqat ichki tarkibda farq qiluvchi ikkita optik kanalli kameralar: taqqoslash kamerasi to'ldirilgan toza havo, va ish kamerasi doimiy ravishda boshqariladigan gaz aralashmasidan puflaydi; bu kameralarga infraqizil nurlanish oqimi kiradi.
Filtr kameralari.

Radiatsiya oqimi ikkinchi, ish kamerasining hajmidan o'tib, energiyasining bir qismini yo'qotadi. Taqqoslash kamerasidan o'tayotganda bu sodir bo'lmaydi. Keyin ikkala radiatsiya oqimi ham gaz aralashmasining o'lchovsiz komponentlari joylashgan filtr kameralariga kiradi. Bu vaqtda spektrga mos keladigan energiya to'liq so'riladi.

Termokimyoviy gaz analizatorlari

Bunday qurilmalar gazlar aralashmasida kimyoviy reaksiya sodir bo'lganda ajralib chiqadigan issiqlik energiyasini aniqlaydi. Ishlash printsipi gaz tarkibiy qismlarining oksidlanish jarayoniga asoslangan. Shu bilan birga, qo'shimcha katalizatorlar, masalan, mayda bo'lingan platina va marganets-mis katalizatorlari ishlatiladi.

Maxsus termistor hosil bo'lgan haroratni o'lchashga yordam beradi. Ushbu qurilma o'z qarshiligini o'zgartiradi, bu haroratga bog'liq bo'lib, o'tayotgan oqimning o'zgarishiga yordam beradi.

Elektrokimyoviy gaz analizatorlari

Ushbu model zaharli gazlarni aniqlash uchun mo'ljallangan. Uning o'ziga xos xususiyati shundaki, u xavfli hududlarda ishlatilishi mumkin. Ushbu qurilma ixcham, energiya tejaydigan va mexanik stressga sezgir emas.

Ushbu gaz analizatorlarining ishlashi uchun asos elektrokimyoviy kompensatsiya hodisasidir. Bu aralashmaning ma'lum bir komponenti bilan reaksiyaga kirishadigan maxsus reagentning ajralib chiqishini anglatadi. Elektrokimyoviy gaz analizatorlarining bir nechta turlari mavjud:

potentsiometrik; ularning maqsadi maydon kuchi nisbatini o'lchashdir;
elektr konduktometrik; ular kuchlanish va oqimdagi o'zgarishlarga javob beradi;
galvanik; elektr o'tkazuvchanligidagi o'zgarishlarga sezgir.

Ko'rib turganingizdek, gaz analizatorlarining ishlash printsipi murakkab emas, ammo bir turdagi qurilmalar boshqasidan farq qiladi, chunki u turli maqsadlarni ko'zlaydi. Gaz analizatorlari - foydali qurilmalar, xonadagi gazning hozirgi holatini aniqlash imkonini beradi, bu inson salomatligini maqbul darajada saqlashga yordam beradi.

Gaz analizatori - bu gaz aralashmalaridagi ayrim komponentlarning kontsentratsiyasini aniqlash uchun mo'ljallangan o'lchash moslamasi. Uni qo'lda boshqarish mumkin yoki avtomatik rejim. O'lchov natijasi konsentratsiyaning foizi sifatida ifodalanadi yoki oddiygina tanqidiy ortiqcha haqida xabar beradi belgilangan norma havodagi yoki boshqa gazsimon muhitdagi ma'lum bir modda. Qurilma bitta komponentning tarkibini o'lchash uchun mo'ljallangan va boshqasining ortiqcha konsentratsiyasiga javob bera olmaydi.

Funktsionallik bo'yicha qurilmalar turlari

Gaz analizatorlari funktsional maqsadiga qarab bir necha turlarga bo'linadi. Ular quyidagi shaklda ishlab chiqariladi:

ko'rsatkich.
Oqish detektori.
Signal qurilmasi.

Qurilmalar indikator turi gazsimon muhitda ma'lum bir komponentning kontsentratsiyasini aniqlash uchun qisqa muddatli o'lchovlar uchun mo'ljallangan. Bunday qurilmalar ko'pincha portativ portativ modellar bilan ifodalanadi.

Shaklda gaz analizatorlari oqish detektorlari portativ hamdir. Ular gaz quvurlarida qochqinlarni aniqlash uchun mo'ljallangan. Bunday qurilma yordamida atmosferaga oqib chiqadigan shikastlangan joyni aniq aniqlash mumkin. Qurilma deyarli indikator printsipi bo'yicha ishlaydi, lekin xonadagi gazning umumiy hajmini tahlil qilmaydi, lekin sezgir element atrofida cheklangan joyni qoplaydi. Qurilmani quvurga qo'llash orqali gaz ortiqcha kontsentratsiya maksimal bo'ladigan joyni aniqlash uchun uning devorlari atrofida skanerdan o'tkaziladi.

Ko'pincha bunday qurilmalar portlashdan himoyalangan korpus bilan jihozlangan bo'lib, u yonuvchan gazlar bilan quvurlarga zarar yetkazilishi tahlil qilinsa, atrof-muhitni yoqishi mumkin bo'lgan uchqun paydo bo'lishini yo'q qiladi. Oqish detektorlarini ko'pincha uy-joy boshqaruvi kompaniyalari xodimlari orasida topish mumkin, ular quvurlarga ulanishning mahkamligini tekshiradi. Bu ixcham va engil qurilmalar bo'lib, ular havoni iflosliklar mavjudligi uchun tahlil qilish imkonini beradi. tabiiy gaz bir necha soniya ichida.

Shaklda gaz analizatorlari signalizatsiya qurilmalari gaz muhiti tarkibini doimiy tahlil qilish. Ular harakatsiz o'rnatilgan statsionar uskunalar bilan ifodalanadi. Ruxsat etilgan qiymatlardan oshib ketadigan ma'lumotlarni qabul qilganda, qurilma bu haqda boshqaruv paneliga signal beradi, natijada ovoz yoki yorug'lik signali paydo bo'ladi. Boshqaruv paneli gaz ta'minotini avtomatik ravishda o'chirishi yoki qo'shimcha shamollatishni yoqishi mumkin.

Xavf haqida xabar berish uchun o'zlarining yorug'lik va ovoz uskunalari bilan jihozlangan analizatorlar mavjud. Ba'zi qurilmalar elektr klapan bilan to'la bo'lib, qurilma yoqilganda quvurni o'chiradi. Bunday holda, avtomatik jarayonlar boshqaruv paneli ishtirokisiz sodir bo'ladi, bu esa uni ishlatishdan bosh tortish imkonini beradi.

Analizatorlar reaksiyaga kirishadigan gazlar turlari

Gaz analizatorida bo'lishi mumkin turli dizayn, har qanday narsaga ta'sir qiladi gazsimon modda. Eng mashhur qurilmalarga quyidagi turdagi gazlarning kontsentratsiyasini o'lchash uchun kalibrlangan asboblar kiradi:

Vodorod sulfidi.
Propan.
Metan.
Uglerod oksidi.
Kislorod.
Oltingugurt dioksidi va boshqalar.

Maishiy gaz analizatori

Qonuniy talablarga ko'ra, gaz analizatorlari sanoat ob'ektlarida, shuningdek, qozonxonalarda o'rnatilishi kerak. Isitish tizimlari ishlaydigan xonalarda karbonat angidrid va yonuvchi gaz kontsentratsiyasini tahlil qiluvchi qurilmalar qo'llaniladi. Boshqa turdagi gazlarni chiqarish xavfi mavjud bo'lgan ishlab chiqarish ob'ektlarida bunday moddalarga reaksiyaga kirishadigan analizatorlar ham o'rnatiladi. Maishiy binolarda bunday uskunaning mavjudligi shart emas. Shu bilan birga, gaz analizatorlaridan foydalanish xavfsizlikni sezilarli darajada oshiradi. Ishlab chiqaruvchilar tomonidan maishiy binolar uchun taqdim etilgan uskunalar boshqaruv paneliga ulanishni talab qilmaydi. Bu xonani sezgir sensorlar va boshqaruv tizimlari bilan jihozlash xarajatlarini kamaytiradi.

Maishiy binolarda ikkita turdagi uskunalar qo'llaniladi - yonuvchan va uglerod oksidi uchun. Yonuvchan aralashmalarga ta'sir qiluvchi qurilmalar gaz iste'molchilari bo'lgan xonalarga o'rnatiladi. Bunday qurilmalar statsionar hisoblanadi. Ular devorga mumkin bo'lgan oqish manbasiga yaqin joyda o'rnatiladi va simlar yordamida rozetkaga o'rnatilgan elektr klapanga ulanadi. gaz quvuri yoki silindrning chiqish joyida. Agar ruxsat etilgan gaz kontsentratsiyasi oshib ketgan bo'lsa, qurilma ovozli va yorug'lik signalini beradi, shuningdek, solenoid valfni ta'minotni o'chirishni buyuradi.

Ko'proq tez-tez javob beradigan uy jihozlari uglerod oksidi. Uning shakllanishi oddiy gaz, o'tin, ko'mir va boshqa har qanday ob'ektlarning yonishi paytida sodir bo'ladi. Bunday qurilmalar uglerod oksidining ortiqcha kontsentratsiyasini aniqlashda ovozli va yorug'lik signalini chiqaradi. huzurida majburiy shamollatish, qurilma uning boshqaruviga ulangan. U kaputni yoqadi, bu xonadagi havoni yangilaydi. Agar qurilma zamonaviy isitish qozoni bo'lgan xonaga o'rnatilgan bo'lsa, u holda sensorning faollashishi yonish kamerasiga kislorod etkazib berishni to'xtatishga olib keladi. Bu yonishni to'xtatadi va uglerod oksidi kontsentratsiyasining oshishiga yo'l qo'ymaydi.

Uy jihozlari uzluksiz ishlaydi. Ichki havoni tahlil qilish chastotasi 5-60 soniya oralig'ida amalga oshiriladi. Havodagi xavfli moddalar kontsentratsiyasi kritik darajaga yetguncha, maishiy gaz analizatori xavfli moddalarning sezilarli o'sishini ko'rsatuvchi ogohlantirish signallarini chiqaradi. Bu signal paydo bo'lishidan va avtomatik jarayonlar ishga tushirilishidan oldin muammoni erta hal qilish imkonini beradi.

Ko'pincha, maishiy gaz analizatori kombinatsiyalangan va bir nechta moddalarga ta'sir qiluvchi sezgir sensorlarga ega. Odatda bu uchta komponent - metan, propan-butan va uglerod oksidi.

Bunday qurilmalar quyidagi xonalarga o'rnatish uchun mos keladi:

Kvartiralarda va uylarda.
Garajlar.
Qozonxonalar.
Gaz ballonlarini saqlash.

Ishlashning fizik prinsiplariga qarab gaz analizatorlarining turlari

Alohida komponentlarni aniqlash uchun gaz muhitini tahlil qilishning fizik printsipiga qarab, 10 dan ortiq turdagi gaz analizatorlari mavjud. To'liq mavjud emas universal dizayn, bu har qanday aralashmalarning tarkibini tahlil qilish imkonini beradi. Gazlarning ba'zi turlari uchun bitta fizik printsip qo'llaniladi, boshqalari uchun u samarasiz yoki xavfsiz emas.

Gaz analizatorlarining quyidagi mashhur turlari ajralib turadi:

Termokonduktometrik.
Pnevmatik.
Magnit.
Infraqizil.
Ionizatsiya.
Ultraviyole.
Luminescent.

Termokonduktometrik aralashmaning issiqlik o'tkazuvchanligiga reaktsiya. Ushbu qurilmalar haroratning gaz muhitida qanchalik samarali uzatilishini tahlil qiladi. Bunday uskunalar asosiy gazning issiqlik o'tkazuvchanligi darajasi va aniqlanishi kerak bo'lgan aralashmalar sezilarli darajada farq qiladigan hollarda mos keladi.

Pnevmatik xonada mavjud bo'lgan aralashmaning viskozitesini tahlil qiling. Ushbu qurilmalarda elektr komponentlar mavjud emas, shuning uchun ular portlovchi joylarda ishlatilishi mumkin. Qurilmaning mexanik elementlari uchqun yaratmaydi, shuning uchun gazni yoqish xavfi yo'q.

Magnit Gaz analizatori kislorodni tahlil qilish uchun ishlatiladi. Bunday qurilmalar turli xil yuqori texnologiyali mexanizmlarda qo'llaniladi, ularda gaz aralashmasi yonish uchun tayyorlanadi. Zamonaviy avtomobillarning egzoz tizimiga o'rnatilgan lambda probi ushbu printsip asosida ishlaydi. Qurilma chiqindi gazlardagi kislorod kontsentratsiyasini aniqlaydi, bu esa yoqilg'ining qanchalik samarali yonishini baholash imkonini beradi.

Infraqizil gaz muhitini infraqizil nurlar bilan nurlantirish, shundan so'ng sezgir sensorlar moddaning molekulalari tomonidan chiqarilgan yorug'likning yutilish darajasiga javob beradi. Bunday qurilmalar portlashdan himoyalangan korpusga ega, shuning uchun ular ko'pincha portlovchi moddalar bilan qo'llaniladi. Laboratoriya va sanoat uskunalarining katta qismi ushbu printsip asosida ishlaydi.

Ionizatsiya Gaz analizatori elektr o'tkazuvchanligini va ionlangan gazlarni tekshiradi. Nopokliklar mavjud bo'lganda, elektr o'tkazuvchanligi boshqacha bo'lib, u qurilma tomonidan qayd etiladi va konsentratsiyaning foizi sifatida ko'rsatiladi. Bunday qurilmalar faqat yonib keta olmaydigan gazlar bilan ishlashi mumkin.

Ultraviyole Ular infraqizillarga o'xshash printsip asosida ishlaydi, bundan tashqari ular ultrabinafsha nurlar bilan nurlanishadi. Ushbu qurilmalar o'lchangan muhit molekulalari tomonidan ularga yo'naltirilgan nurlarning yutilish intensivligini ham tahlil qiladi.

Luminescent Gaz analizatori gazlarning lyuminestsent xususiyatlarini o'lchaydi. Bu xususiyatlar ma'lum aralashmalarning kontsentratsiyasiga qarab farqlanadi. Ushbu qurilmalar unchalik keng tarqalgan emas, chunki yana ko'p narsalar mavjud oddiy texnologiyalar boshqa printsip bo'yicha ishlaydigan uskunalarni ishlab chiqarish, bu sizga bir xil aniqlikdagi ma'lumotlarni olish imkonini beradi, lekin analizatorni ishlab chiqarish uchun kamroq xarajatlar bilan.

Boshqa jismoniy printsiplarda ishlaydigan boshqa uskunalar ham mavjud. Bu kamroq tarqalgan, chunki uni ishlab chiqarish qimmat yoki texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladi. Ko'pincha bunday gaz analizatorlari kimyoviy printsip asosida ishlaydi va qurilmalarni reagentlar bilan to'ldirishni talab qiladi, ular ishlatilgandan keyin to'ldirilishi kerak. Bunday qurilmalar boshqa usullar bilan tahlil qilinmagan maxsus gazlar uchun ishlatiladi.