2014-02-17
2450
Электрохимические газоанализаторы
Основаны на использовании электрохимических реакций, происходящих в электролитах под действием анализируемых компонентов газовых смесей, отличаются высокой избирательностью и пороговой чувствительностью к анализируемым компонентам. Распространены кулонометрические (измеряется сила тока электролиза) и полярографические газоанализаторы (измеряется сила предельного диффузионного тока в измерительной гальванической ячейке).
Используется зависимость изменения оптических свойств анализируемой газовой смеси от концентрации определяемого компонента. Распространены инфракрасные, ультрафиолетовые, фотоколориметрические газоанализаторы. Не нашли широкого распространения в пищевой промышленности спектрофотометрические, интерферометрические приборы.
Инфракрасные газоанализаторы. Широко применяются при контроле сжигания топлива. Современные приборы объединяют инфракрасный газоанализатор и магнитный (О2). Позволяют контролировать содержание угарного газа СО, углекислого СО2, метана СН4, аммиака NН3, хлора СL2, окиси азота NО2, сернистого ангидрида SО2, сероводорода Н2S и др.
|
|
|
Действие приборов основано на измерении степени поглощения инфракрасного излучения анализируемым газом. Концентрация определяемого компонента С связана с поглощением энергии светового потока зависимостью:
I=I0 e-έλCd ,
Где I и I0– поверхностная плотность (интенсивность излучения) потока излучения, входящего и выходящего из слоя газа Вт/м2; έλ - коэффициент, зависящий от длины волны измеряемого компонента (экстинкция), 1/(моль.м); С – концентрация определяемого компонента, моль; d - толщина слоя поглощающего газа, м.
Инфракрасный газоанализатор состоит из источника инфракрасного излучения 1, обтюратора 2 и камер – рабочей 3 и измерительной 4. Через рабочую камеру с окнами, пропускающими инфракрасные лучи, проходит анализируемая газовая смесь. Измерительная камера заполняется газом, подлежащим определению. На входе она имеет окно, также пропускающее инфракрасные лучи. В измерительной камере установлено устройство 5, реагирующее на колебания давления, возникающие при поглощении газом прерывистого потока излучения. Если в анализируемом газе, протекающем через рабочую камеру, отсутствует определяемый компонент, то в измерительную камеру поступает неослабленный поток излучения. Если в смеси присутствует определяемый компонент, в измерительную камеру поступает ослабленный поток излучения. Следовательно, амплитуда колебания давления газа уменьшается по определенной зависимости от концентрации определяемого компонента. Эти колебания давления воспринимаются устройством 5, преобразуются в электрический сигнал, подаются на усилитель и затем на вторичный измерительный прибор.
|
|
|
В современных промышленных газоанализаторах применяются дифференциальные двухканальные схемы: два потока излучения рабочий и сравнительный падают на один дифференциальный лучеприемник.
 |
Ультрафиолетовые газоанализаторы. Применяются для измерения содержания хлора, паров ртути, бензола и других газов. Основаны они на измерении поглощения анализируемым газом ультрафиолетовых лучей. На рис. представлена принципиальная двухканальная фотоэлектрическая схема такого газоанализатора. Поток ультрафиолетового излучения от излучателя 1 проходит через две кюветы: рабочую 2, через которую протекает анализируемая газовая смесь, и сравнительную 7, заполненную газовой смесью, не поглощающей ультрафиолетовое излучение. При отсутствии анализируемого компонента в газовой смеси потоки излучения в обоих каналах равны, а следовательно, равны и фототоки, развиваемые фотоэлементами 3 и 6. При появлении в анализируемой смеси определяемого компонента часть потока излучения поглощается в рабочей кювете и на входе усилителя 4 появляется сигнал разбаланса, соответствующий концентрации определяемого компонента, который подается на измерительный прибор 5, отградуированный в единицах концентрации.
Фотоколориметрические газоанализаторы. Применяют для определения микроконцентраций различных газов, вступающих в цветовую реакцию со специально подобранными реактивами. Принцип действия основан на сравнении величины светового потока, отраженного от окрашенного пятна на ленте прибора, с величиной эталонного светового потока. Интенсивность окраски пятна находится в прямой зависимости от концентрации определяемого компонента. Фотоколориметрический метод обладает высокой чувствительностью и применяется для определения в воздухе производственных помещений небольших количеств H2S, NO, NO2, SO2, Cl2 и др. в воздухе производственных помещений.
Примеры газоанализаторов, применяемых в САР:
| Наименование | Назначение | Область применения |
| Ритангаз –16 | Предназначен для измерения отходящих газов топливосжигающих установок (О2; CO; CО2; NO; SО2; NО2; H2S) | О2: 0 – 21 % CO: NO: SО2 NО2 СО2: 0 – 25% |
| ГИАМ-15М | Предназначен для измерения концентрации газов в технологических процессах (CO; CО4; СО2; NO; SО2) | CO: 0 – 1% CО4: 0 – 0,2% NO: 0 – 2 г/м3 SО2: 0 – 60 г/м3 |
| АНКАТ-7621 | Предназначен для непрерывного контроля токсичных газов на уровне ПДК рабочей зоны | CO: 0 – 50 г/м3 H2S: 0 – 20 г/м3 SO2: 0 – 20 г/м3 Cl2: 0 – 50 г/м3 NO2: 0 – 10 г/м3 |
| СГГ-4М | Сигнализатор предназначен для автоматического непрерывного контроля взрывоопасных концентраций многокомпанентных воздушных смесей, горючих газов и паров. | |
| ГАНК-4 | Предназначен для автоматического непрерывного контроля за содержанием до 70 вредных веществ в воздухе рабочей зоны и атмосфере. |
Вспомогательное оборудование.
Датчик контроля пламени. При отсутствии пламени в горелке оптический датчик вырабатывает сигнал, поступающий на автомат контроля пламени, который блокирует поступление поточных газов или включает сигнализацию.
