تجزیه و تحلیل رسانه های گازی یک فعالیت اجباری در کار صنایع شیمیایی و همچنین در بسیاری از شرکت های صنعتی است. چنین مطالعاتی روش هایی برای اندازه گیری یک جزء خاص در یک مخلوط گازی هستند. به عنوان مثال، در شرکت های معدنی، آگاهی از ویژگی های هوای معدن یک موضوع ایمنی است و کارشناسان محیط زیست در نتیجه غلظت عناصر مضر را تعیین می کنند. نه چندان زیاد، چنین تجزیه و تحلیل هایی برای مقاصد خانگی استفاده می شود، اما اگر چنین کاری پیش بیاید، بهتر است از یک آنالایزر گاز استفاده کنید. این یک دستگاه اندازه گیری است که به شما امکان می دهد ترکیب مخلوط گاز را تعیین کنید. در عین حال انواع زیادی از این دستگاه وجود دارد که تفاوت های اساسی با هم دارند.
دستگاه آنالایزر گاز
علی رغم تنوع طراحی بسیار زیاد دستگاه، مجموعه ای از اجزای اساسی در هر مدل وجود دارد. اول از همه، این یک محفظه است که شامل تمام عناصر کار تجزیه کننده گاز است. واقعیت این است که چنین دستگاه هایی به درجه بالایی از محافظت نیاز دارند، بنابراین باید الزامات جدی برای پوسته بیرونی ایجاد شود. تقریباً هر دستگاهی به منبع تغذیه نیاز دارد - به ترتیب باتریهمچنین می تواند جزء اجباری دستگاه در نظر گرفته شود. در مرحله بعد، ارزش آن را دارد که به یک جزء مسئولیت پذیرتر بروید. این یک مبدل اولیه است، یعنی یک حسگر آنالیزگر گاز یا عنصر حسگر که داده‌های مستقیم را برای اندازه‌گیری فراهم می‌کند.
باید بگویم که انواع مختلفی از این سنسورها از جمله کاتالیزوری حرارتی، مادون قرمز و الکتروشیمیایی وجود دارد. وظیفه این عنصر تبدیل جزء مورد نظر از ترکیب گاز به سیگنال الکتریکی است. پس از آن دستگاه اندازه گیری و نشانگر وارد عمل می شود که این سیگنال را پردازش می کند و نشانگرهای آن را به صورت نشانگر یا نمایشگر روی نمایشگر نشان می دهد. اکنون ارزش بررسی انواع آنالایزرهای گاز موجود را دارد.
مدل های ترموشیمیایی
در دستگاه هایی از این نوع، اصل اندازه گیری با تعیین اثر حرارتی یک واکنش شیمیایی شامل جزء مورد نظر ارائه می شود. به عنوان یک قاعده، از تکنیک اکسیداسیون اکسیژن در فرآیند استفاده می شود. بنابراین چنین وسیله ای را می توان آنالایزر گاز اکسیژن دانست و هاپکالیت که بر روی یک حامل متخلخل رسوب می کند، عملکرد کاتالیزور را انجام می دهد. اندازه گیری شاخص های اکسیداسیون با استفاده از ترمیستورهای فلزی یا نیمه هادی انجام می شود. در برخی موارد، سطح ترمیستورهای پلاتین نیز به عنوان کاتالیزور عمل می کند. به طور معمول، مدل های ترموشیمیایی برای کار با گازها و بخارات قابل احتراق و همچنین در فرآیند الکترولیز آب استفاده می شود. می توان از آن برای تعیین به عنوان مثال استفاده کردمحتوای اکسیژن در هیدروژن.
دستگاه های مغناطیسی
در این مورد، ما همچنین در مورد دستگاه های متمرکز بر تعیین اکسیژن صحبت می کنیم. این نوع آنالایزر گاز، حساسیت آهنرباها را نسبت به محیط مورد مطالعه، بسته به غلظت اکسیژن موجود در آن، کنترل می کند. به نظر می رسد که این جزء را می توان با انواع دیگر دستگاه تعیین کرد، اما یک ویژگی وجود دارد. واقعیت این است که یک آنالایزر گاز مغناطیسی متری است که قادر است غلظت را در مخلوط های پیچیده با دقت بالاتری تعیین کند. همچنین لازم است بین دستگاه های مغناطیسی مکانیکی و ترمو مغناطیسی تمایز قائل شد. در حالت اول، دستگاه نیرویی را که در یک میدان مغناطیسی ناهمگن روی یک عنصر حساس قرار داده شده در محیط مورد مطالعه، به عنوان مثال، روتور، اندازه گیری می کند. قرائت ها به دما و فشار متوسط بستگی دارد. اصل عملکرد مدل‌های ترمو مغناطیسی مبتنی بر قراردادی است که زمانی اتفاق می‌افتد که یک مخلوط گاز با دمای غیریکنواخت و میدان‌های مغناطیسی برهمکنش می‌کند.
مدل های پنوماتیک
اینگونه دستگاه ها بر اساس اندازه گیری ویسکوزیته و چگالی کار می کنند. برای این منظور، داده های مربوط به خواص هیدرومکانیکی جریان تجزیه و تحلیل می شود. بلافاصله باید گفت که سه گزینه برای چنین دستگاه هایی وجود دارد: دریچه گاز، جت و پنوموآکوستیک. آنالایزر گاز دریچه گاز دستگاهی با مبدل است که مقاومت هیدرولیکی را هنگام عبور مخلوط گاز از آن اندازه گیری می کند. مدل های نوع جت ویژگی های دینامیکی فشار مخلوط گاز را اندازه گیری می کنند.از نازل جاری می شود. معمولا از این نوع در کار با ترکیبات نیتروژن و کلرید استفاده می شود.
دستگاه پنوموآکوستیک شامل دو سوت با فرکانس تقریباً برابر در حدود 4 کیلوهرتز است. سوت اول گاز تجزیه و تحلیل شده را از طریق خود عبور می دهد، و دوم - ترکیب برای مقایسه. در نتیجه، آنالایزر گاز هوا به شما امکان می دهد فرکانس های نوسان را مقایسه کنید و نشانگرها را با استفاده از تقویت کننده به ارتعاشات پنوماتیک تبدیل کنید. یک مبدل فرکانس به آنالوگ برای ارائه سیگنال استفاده می شود.
مدل های مادون قرمز
اصل عملکرد چنین آنالایزرهای گازی بر اساس جذب انتخابی بخار و مولکول های گاز توسط تابش مادون قرمز است. در نظر گرفتن این نکته مهم است که دستگاه جذب آن مخلوط گازی را که مولکول های آنها حداقل دو اتم مختلف دارند را فراهم می کند. ویژگی طیف های مولکولی در گازهای مختلف نیز افزایش گزینش پذیری چنین وسایلی را تعیین می کند. به عنوان مثال، نسخه های معمولی و پراکندگی مبدل وجود دارد. آنالایزر گاز پراکنده وسیله ای است که از تشعشعات تولید شده توسط تک رنگ ها، یعنی شبکه های پراش یا منشورها استفاده می کند. در نمایندگان معمولی این کلاس از تابش غیر تک رنگ استفاده می شود که به دلیل ویژگی های مدارهای نوری ارائه می شود. برای این کار از فیلترهای نور، گیرنده های تشعشع ویژه و سایر اجزا استفاده می شود. همچنین، آشکارسازهای تشعشعی نوع غیرانتخابی را می توان در آنالایزرهای گاز مادون قرمز - به ویژه، ترموپیل ها، بولومترها واجزای نیمه هادی.
چگونه از دستگاه استفاده کنیم؟
برای کاربر دستگاه مهم است که با نمایشگر یا دستگاه خروجی دیگری که دستگاه مجهز است آشنا شود. به عنوان یک قاعده، نمایشگرهای مدرن تاریخ و همچنین چندین فیلد برای داده های مربوط به ترکیب مخلوط گاز را نشان می دهند. برای به دست آوردن اطلاعات کامل در مورد معنی میدان ها و کانال های دستگاه، دستورالعمل آنالایزر گاز در یک پیکربندی خاص اجازه می دهد. در واقع، کنترل عملکرد دستگاه نیز به مدل خاص بستگی دارد. به عنوان یک قاعده، کافی است دستگاه را در محیط گازی فعال کنید. علاوه بر این، هنگامی که غلظت آستانه جزء مورد نظر به دست می آید، دستگاه سیگنالی می دهد. در برخی از مدل ها، نشانگر نور نیز امکان پذیر است. در همان لحظه، خطوط اصلی در مورد ترکیب شیمیایی مخلوط گاز و خواص جزء خاصی که دستگاه روی آن تنظیم شده است باید روی صفحه نمایش دستگاه پر شود.
بررسی دستگاه
مانند هر دستگاه اندازه گیری، آنالایزر گاز نیاز به کالیبره شدن دارد. این روش به شما امکان می دهد وضعیت فنی، عملکرد دستگاه و همچنین مطابقت آن با ویژگی های اندازه شناسی را ارزیابی کنید. مانیتورهای گاز قابل حمل بیشترین احتمال را دارند که با خرابی عملکرد مواجه شوند، بنابراین باید به دفعات بیشتری سرویس شوند. بنابراین تأیید چگونه انجام می شود؟ این روش بر روی یک پایه کالیبراسیون ویژه انجام می شود. با بازرسی دستگاه شروع می شود و جایگزینی عناصر معیوب را آزمایش می کند. اقدامات کالیبراسیون و اجرا در زیر آمده استتنظیمات لازم.
راستی‌آزمایی مستقیم شامل استفاده از دستگاهی برای ارزیابی غلظت یک جزء خاص در سیلندر گاز فشرده است. یعنی از مخلوط‌های خاصی استفاده می‌شود که به کمک آنها آنالایزرهای گاز برای آنالیز یک جزء خاص کالیبره می‌شوند.
بررسی در مورد آنالایزرهای گاز
همانطور که عملکرد چنین دستگاه هایی در شرکت ها نشان می دهد، مدل های تولید کننده داخلی عملاً از نظر کیفیت نسبت به همتایان وارداتی پایین نیستند. می توانید بر روی محصولات تستو، دیتانگاس، گیام و … تمرکز کنید. در خطوط مدل این شرکت ها می توانید آنالایزرهای گاز ثابت و قابل حمل با کیفیت بالا برای کار با مخلوط های مختلف را بیابید. با این حال، کاربران توجه دارند که نقطه ضعف تقریباً همه دستگاه‌های این نوع، عنصر حساس، یعنی سنسور است. بنابراین امکان تعمیر و نگهداری با تعویض این قطعه باید از قبل مورد توجه قرار گیرد.
هزینه یک آنالایزر گاز چقدر است؟
سطح اولیه با مدل هایی با قیمت 3-5 هزار روبل نشان داده می شود. در ازای این مبلغ، صاحب دستگاهی مجهز به نمایشگر دیجیتال و سنسور نیمه هادی دریافت می کند. سایر پارامترها، مانند حساسیت، زمان پاسخ و پارامترهای پروب، بعید است که برای متخصص مورد علاقه باشند. اگر به وسیله ای برای کار مسئولانه با مواد قابل احتراق و انفجار نیاز دارید، باید روی یک آنالایزر گاز حرفه ای تمرکز کنید. قیمت در این مورد می تواند حدود 30-40 هزار روبل باشد، اما با کیفیت بالانتیجه علاوه بر این، برای این پول می توانید روی تطبیق پذیری آنالایزر گاز و درجه بالایی از ارگونومی حساب کنید.
نتیجه گیری
دستگاه های اندازه گیری به طور گسترده در بازار ارائه می شوند، اما دستگاه های کار با گاز متعلق به یک بخش خاص هستند. این از یک طرف پیدا کردن دستگاه مناسب را دشوار می کند، از طرف دیگر به شما امکان می دهد با جزئیات بیشتری با مجموعه آشنا شوید. اگر ما در مورد قوانین جهانی انتخاب صحبت می کنیم، نباید یک آنالایزر گاز خریداری کنید که قیمت آن از 5 هزار روبل تجاوز نمی کند. اگرچه چنین ابزارهایی مجموعه ای اساسی از گزینه ها را ارائه می دهند و سطح مشخصی از دقت را تضمین می کنند، اما همیشه دوام ندارند و نیاز به تأیید مکرر دارند. همچنین، هنگام انتخاب، ارزش دارد که امکان عملیات در شرایط مختلف را در نظر بگیرید. به عنوان مثال، اکثر این دستگاه ها نه تنها به ترکیب شیمیایی مخلوط های گازی، بلکه به دما نیز حساس هستند.
