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氣體分析儀的組成及原理結構

2019-08-27 10:22:18來源:太平洋安防網已被 2 人閱讀

內容摘要:一、什么是氣體分析儀?氣體分析儀是測量氣體成分的流程分析儀表。在很多生產過程中,特別是在存在化學反應的生產過程中,僅僅根
 一、什么是氣體分析儀?

氣體分析儀是測量氣體成分的流程分析儀表。在很多生產過程中,特別是在存在化學反應的生產過程中,僅僅根據溫度、壓力、流量等物理參數進行自動控制常常是不夠的。由于被分析氣體的千差萬別和分析原理的多種多樣,氣體分析儀的種類繁多。常用的有熱導式氣體分析儀、電化學式氣體分析儀和紅外線吸收式分析儀等。

二、氣體分析儀的種類有哪些?

氣體分析儀的種類有熱導式氣體分析儀、熱磁式氧分析儀、電化學式、紅外線氣體分析儀。

三、氣體分析儀器的基本組成部分如下

(1)取樣裝置 作用是把待分析的樣品引入儀器。對于某些儀器來說,取樣裝置就是進樣器。進樣器有手動和自動二種,通常為針筒注射進樣器。對于工藝流程用的分析儀器,取樣裝置就要復雜得多。對于氣體樣品,取樣時必須考慮系統是正壓還是負壓。

(2)預處理系統 儀器分析的任務不應限于靜態分析,還應包括工藝流程中的分析檢驗。預處理系統主要是針對工藝流程分析儀器而言的,它的任務是將從現實過程中取出的樣品加以處理,以滿足檢測系統對樣品狀態的要求,有時還需進一步除去機械雜質及水蒸氣,以及樣品中測組分有干擾的組分,以保證儀器測量的精度。

(3)分離裝置 “分離”在這里是廣義的,在各種能同時分析多種組分的分析儀器里,都有分離裝置。它既包括對樣品本身各組分的分離,也包括能量的分離,如光學式分析儀器中的分光系統(或稱單色器、色散器等),色譜儀中的色譜柱。

(4)檢測器及檢測系統 檢測器是分析儀器的核心部分,根據試樣中待分析組分的含量,檢測器發出相應的信號,這種信號多數是以電參數輸出的。儀器的技術性能(特別是單組分分析儀器)主要取決于檢測器。

(5)測量系統及信號處理系統 從檢測器輸出的信號是各式各樣的,常見的有電阻的變化、電容的變化、電流的變化、電壓的變化、頻率的變化、溫度的變化和壓力的變化等,其中以電參數的變化尤為普遍。測出這些參數的變化,就能間接地確定組分含量的變化。測量這些變化的線路或裝置統稱為測量系統。

(6)顯示裝置 把化學分析結果顯示出來的裝置稱為顯示裝置。其顯示方式通常有兩種:模擬顯示和數字顯示。模擬顯示是在刻度盤上由指針模擬信號的變化,連續地指示出測量結果,或同時由記錄筆記錄信號的變化曲線。數字顯示是把信號經過處理后,直接用數字顯示其含量數值。

(7)補償裝置 補償裝置對于某些化學分析儀器是必不可少的,否則會降低儀器的精度和可靠程度。補償裝置的作用是消除或降低客觀條件或樣品的狀態對測量結果的影響,其中主要是樣品的溫度與壓力、環境檢測所需的環境溫度與壓力的波動對測量的影響。這類裝置大多是在測量系統或信號處理系統中引入一個與上述條件波動成比例的負反饋來實現的。

(8)保證操作條件的輔助裝置 有些儀器如果不能用上述的辦法進行補償時,為了保證測量精度,必須采取相應的措施,附加某些輔助裝置,如流體穩壓閥、恒溫器、穩壓電源、電磁隔絕裝置等。

四、氣體分析儀原理

主要利用氣體傳感器來檢測環境中存在的氣體種類,氣體傳感器是用來檢測氣體的成份和含量的傳感器。一般認為,氣體傳感器的定義是以檢測目標為分類基礎的,也就是說,凡是用于檢測氣體成份和濃度的傳感器都稱作氣體傳感器,不管它是用物理方法,還是用化學方法。比如,檢測氣體流量的傳感器不被看作氣體傳感器,但是熱導式氣體分析儀卻屬于重要的氣體傳感器,盡管它們有時使用大體一致的檢測原理。


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