Газоанализаторы

Технические характеристики

Технические характеристики

Температура среды, ⁰С…………..…………………………….+5…+ 95

Выходной сигнал, мА……………………………..…………0…5; 4…20

Сигнализация заданного уровня….……………………… «сухой» контакт

Основная погрешность, %…………………………………………...±4 %

Габариты цифрового прибора …………………………………48´ 96 ´160

Изготовитель…..……….…………………………НПП Автоматика г. Владимир

Потенциометрические СИ предназначены для измерения концентрации различных ионов в растворах (ионометрия, в том числе рН-метрия) и для контроля окислительно-восстановительного потенциала (оксредметрия). Потенциометрические СИ относятся к электрохимическим СИ, принцип действия которых основан на определении потенциала измерительной ячейки, размещенной в электролите. Например, рН – милливольтметр pH-011 предназначен для автоматического непрерывного и лабораторного измерения активности ионов водорода (рН) и окислительно-восстановительного потенциала в воде или водных растворов в установках водоподготовки и технологическом оборудовании электростанций и других производств, в том числе для глубоко обессоленных вод. Представляет собой гидравлический блок электродов с системой подготовки пробы и измерительный блок для щитового монтажа.

Обеспечивается:

· цифровая индикация и дистанционная передача результатов измерения с возможностью выбора коэффициента преобразования в широких пределах

· автоматическая температурная компенсация.

Параметры анализируемой воды: - температура, ⁰С………………….от +5 до +50

Диапазоны измерения, рН……………………………………………....от 0 до 14

Основная погрешность электронного блока, рН………………………..± 0,02

Выходной сигнал, мА…………………………………………(0_…5); (0_…20); (4_…20)

Габариты, мм:

гидравлического блока (блока электродов)…………………………280´440´105

измерительного блока (щитовое крепление)………………………154´205´240

Принцип действия рН-метров основан на зависимости свойств среды от концентрации водородных ионов. На рис. 2.22… показана измерительная схема рН-метра. В сосуд с контролируемой средой 10 помещается измерительный электрод 11. Он представляет собой стеклянную пробирку, на конце которой находится шарик 9 из специального литиевого стекла. Внутри электрода находится стержень 12 из бромистого серебра. Пробирка заполняется раствором бромисто-водородной кислоты НВг и закрывается пробкой 1. При опускании электрода в контролируемый раствор ионы лития на поверхности шарика замещаются на ионы водорода из раствора и электрод приобретает положительный электрический потенциал Е_х, тем больший, чем больше концентрация ионов водорода, т.е. кислотность среды. Для создания разницы электрических потенциалов служит вспомогательный хлорсеребряный электрод 8. Он представляет собой стеклянную колбу, в которой находится серебряная спираль 2. На конце спирали, выведенной из электрода, находится клемма для подсоединения внешнего провода. Электрод заполняется раствором хлористого серебра AgCl и электрод закрывается пористой пробкой 3. При химическом взаимодействии серебра с раствором AgCl, электрод приобретает постоянный электрический потенциал Е_п. Для замыкания электрической цепи служит электролитический ключ 4, представляющий сосуд с трубкой 5, опущенный в контролируемый раствор. Трубка затыкается пробкой 6, сквозь которую пропущен матерчатый фитилек 7. Ключ заполняется раствором хлористого калия КС1. Электрический контакт между растворами AgCl и КС1 происходит через пористую пробку (перегородка) 3, а между раствором КС1 и контролируемой средой медленным (около 4 мл/сут) перетеканием раствора КС1 по фитильку в контролируемую среду. В качестве измерительного прибора используется специальный милливольтметр или преобразователь сигнала с высокоомным входом, подключаемые к клеммам измерительного и вспомогательного электродов. На входе в измерительный прибор формируется падение напряжения АЕ = Е_х- Е_п = f{E_x), т. е. пропорциональное потенциалу измерительного электрода.

Рис.2.22. Измерительная схема рН-метра

Диэлькометрические средства измерений предназначены для определения свойств, состава и структуры веществ по диэлькометрическим (по диэлькометрической проницаемости) параметрам.

Газоанализаторы – это средства измерений, предназначенные для получения измерительной информации о количестве вещества или его концентрации. Обычно газоанализаторы состоят из первичного измерительного преобразователя (датчика) и измерительного прибора.

В пищевой промышленности газоанализаторы применяются для анализа топочных газов при сжигании различных видов топлива, для контроля состава газовых сред в сушильных камерах, концентрации сернистого, углекислого и других газов, подаваемых в ходе технологических процессов, для контроля концентрации предельных значений в помещениях, где возможно скопление газов, вредных для здоровья.

В современных газоанализаторах используются самые разнообразные методы анализа в области оптики, электроники, ультразвука, ядерного магнитного резонанса и др.

По функциональному значению автоматические и полуавтоматические газоанализаторы подразделяются на лабораторные и промышленные, по режиму работы на непрерывные и циклические. В зависимости от принципа действия выделяют газоанализаторы механические, тепловые, магнитные, электрохимические, оптические и др.

Шкалы газоанализаторы градуируются в процентах концентрации анализируемого компонента в газовой смеси, в объемных или массовых долях определяемого компонента. Классы точности приборов от 1 до 10. Приборы, предназначенные для анализа микроконцентраций, могут выпускаться с пределами приведенной относительной погрешности до 15 и 20 %.

Механические газоанализаторы

Механические газоанализаторы основаны на измерении молекулярно-механических параметров анализируемой газовой смеси. Например, может фиксироваться изменение объема или давления пробы газовой смеси в результате химического взаимодействия на определенный компонент и т.п.

Тепловые газоанализаторы

Широко распространены в пищевой промышленности в качестве автоматических приборов. Различают термокондуктометрические и термохимические газоанализаторы.

Термокондуктометрические газоанализаторы. Принцип действия основан на различии теплопроводности некоторых газовых компонентов. В газоанализаторах этого типа измеряется различие теплопроводности анализируемого газа и эталонного газа с известной теплопроводностью. Измерительный преобразователь выполнен по мостовой схеме. Измерительный мост образован двумя одинаковыми чувствительными элементами (резисторами) R_а и R_э, которые выполняют роль и термопреобразователей сопротивления и нагревателей. И двумя одинаковыми постоянными резисторами R₁и R₂. Один резистор R_а помещен в «рабочую» камеру, через которую непрерывно протекает анализируемая газовая смесь, а второй R_э – в закрытую камеру, заполненную эталонным газом известного состава. Температура нагрева чувствительных элементов R_а , R_э обычно составляет 100-120°С.

Метод теплопроводности используется для анализа газовых смесей на наличие водорода, гелия, хлора, диоксида углерода, сернистого газа, хлористого водорода.

Термохимические газоанализаторы. Предназначены для анализа газовых смесей на содержание в них метана, эфира, водорода, паров спирта, бензина и других горючих или взрывоопасных компонентов.

Принципиальная электрическая схема первичных преобразователей аналогична схеме газоанализаторов по теплопроводности, но измеряется тепловой эффект реакции каталитического окисления компонента смеси. Каталитически активная платиновая нить, нагреваемая до температуры 400-500°С, включается в схему измерительного моста.

Для повышения точности измерений измерительный блок тепловых газоанализаторов термостатируется.