Analiza mediów gazowych jest obowiązkową czynnością w pracy przemysłu chemicznego, a także w wielu przedsiębiorstwach przemysłowych. Badania takie to procedury pomiaru konkretnego składnika w mieszaninie gazów. Na przykład w przedsiębiorstwach górniczych wiedza o właściwościach powietrza w kopalni jest kwestią bezpieczeństwa, a ekolodzy określają w ten sposób stężenie szkodliwych pierwiastków. Nie tak często takie analizy są wykorzystywane do celów domowych, ale jeśli pojawi się takie zadanie, najlepiej użyć analizatora gazu. To urządzenie pomiarowe, które pozwala określić skład mieszanki gazowej. Jednocześnie istnieje wiele odmian tego urządzenia, które mają zasadnicze różnice.
Urządzenie analizatora gazu
Pomimo wielu wariantów konstrukcyjnych urządzenia, w każdym modelu znajduje się zestaw podstawowych komponentów. Przede wszystkim jest to obudowa, w której znajdują się wszystkie elementy robocze analizatora gazów. Faktem jest, że takie urządzenia wymagają wysokiego stopnia ochrony, dlatego należy postawić poważne wymagania zewnętrznej powłoce. Prawie każde urządzenie wymaga zasilania – odpowiednio bateriimożna również uznać za obowiązkową część urządzenia. Następnie warto przejść do bardziej odpowiedzialnego komponentu. Jest to główny przetwornik, tj. czujnik analizatora gazów lub element pomiarowy, który dostarcza bezpośrednie dane do pomiaru.
Muszę powiedzieć, że istnieje kilka rodzajów takich czujników, w tym termokatalityczne, podczerwone i elektrochemiczne. Zadaniem tego pierwiastka jest zamiana pożądanego składnika składu gazu na sygnał elektryczny. Następnie uruchamiane jest urządzenie pomiarowo-wskazujące, które przetwarza ten sygnał i pokazuje swoje wskaźniki w postaci wskazania lub wyświetlenia na wyświetlaczu. Teraz warto rozważyć rodzaje istniejących analizatorów gazów.
Modele termochemiczne
W urządzeniach tego typu zasada pomiaru realizowana jest poprzez określenie efektu termicznego reakcji chemicznej z udziałem żądanego składnika. Z reguły w procesie stosowana jest technika utleniania tlenu. Dlatego takie urządzenie można uznać za analizator gazów tlenowych, a hopkalit, który jest osadzony na porowatym nośniku, pełni funkcję katalizatora. Pomiar wskaźników utleniania odbywa się za pomocą termistorów metalowych lub półprzewodnikowych. W niektórych przypadkach powierzchnia termistorów platynowych działa również jako katalizator. Typowo modele termochemiczne są wykorzystywane do pracy z palnymi gazami i oparami, a także w procesie elektrolizy wody. Może służyć do określenia np.zawartość tlenu w wodorze.
Urządzenia magnetyczne
W tym przypadku mówimy również o urządzeniach skupionych na oznaczaniu tlenu. Ten typ analizatora gazów monitoruje podatność magnesów względem badanego medium, w zależności od stężenia w nim tlenu. Wydawałoby się, że ten element można określić innymi typami urządzenia, ale jest jedna cecha. Faktem jest, że magnetyczny analizator gazów jest miernikiem, który jest w stanie określić stężenie w złożonych mieszaninach z większą dokładnością. Konieczne jest również rozróżnienie urządzeń magnetomechanicznych i termomagnetycznych. W pierwszym przypadku urządzenie mierzy siłę działającą w niejednorodnym polu magnetycznym na czuły element umieszczony w badanym ośrodku, np. wirnik. Odczyty będą zależeć od temperatury i ciśnienia medium. Zasada działania modeli termomagnetycznych opiera się na konwencji, która występuje, gdy mieszanina gazów oddziałuje z nierównomierną temperaturą i polami magnetycznymi.
Modele pneumatyczne
Takie urządzenia działają na podstawie pomiaru lepkości i gęstości. W tym celu analizowane są dane dotyczące właściwości hydromechanicznych przepływu. Trzeba od razu powiedzieć, że istnieją trzy opcje dla takich urządzeń: przepustnica, odrzutowiec i pneumoakustyka. Analizator gazu dławiącego to urządzenie z przetwornikiem, który mierzy opór hydrauliczny podczas przepuszczania przez niego mieszaniny gazów. Modele typu Jet mierzą dynamiczne charakterystyki ciśnienia mieszaniny gazowej,wypływający z dyszy. Zwykle urządzenia tego typu są wykorzystywane do pracy ze związkami azotu i chlorków.
Urządzenie pneumoakustyczne zawiera dwa gwizdki o w przybliżeniu równych częstotliwościach około 4 kHz. Pierwszy gwizdek przepuszcza analizowany gaz przez siebie, a drugi - skład dla porównania. W rezultacie analizator gazów powietrznych umożliwia porównanie częstotliwości oscylacji, przekształcając wskaźniki na wibracje pneumatyczne za pomocą wzmacniacza. Do dostarczania sygnału wykorzystywany jest przetwornik częstotliwościowo-analogowy.
Modele na podczerwień
Zasada działania takich analizatorów gazów opiera się na selektywnej absorpcji cząsteczek pary i gazu przez promieniowanie podczerwone. Należy wziąć pod uwagę, że urządzenie zapewnia absorpcję tych mieszanin gazów, których cząsteczki zawierają co najmniej dwa różne atomy. Specyfika widm molekularnych w różnych gazach determinuje również zwiększoną selektywność takich urządzeń. Na przykład istnieją wersje konwencjonalne i dyspersyjne przetwornika. Dyspersyjny analizator gazów to urządzenie wykorzystujące promieniowanie wytwarzane przez monochromatory, czyli siatki dyfrakcyjne lub pryzmaty. U zwykłych przedstawicieli tej klasy stosuje się promieniowanie niemonochromatyczne, które zapewnia się dzięki cechom obwodów optycznych. W tym celu stosuje się filtry świetlne, specjalne odbiorniki promieniowania i inne elementy. Również detektory promieniowania nieselektywne mogą być stosowane w analizatorach gazów na podczerwień - w szczególności termostosy, bolometry ielementy półprzewodnikowe.
Jak korzystać z urządzenia?
Ważne jest, aby użytkownik urządzenia zapoznał się z wyświetlaczem lub innym urządzeniem wyjściowym, w które jest wyposażone urządzenie. Z reguły nowoczesne wyświetlacze pokazują datę, a także kilka pól na dane dotyczące składu mieszanki gazowej. Na uzyskanie pełnej informacji o znaczeniu pól i kanałów urządzenia, pozwoli instrukcja analizatora gazów w określonej konfiguracji. W rzeczywistości sterowanie funkcjami urządzenia zależy również od konkretnego modelu. Z reguły wystarczy aktywować urządzenie w środowisku gazowym. Ponadto, gdy zostaną osiągnięte progowe stężenia pożądanego składnika, urządzenie da sygnał. W niektórych modelach możliwe jest również wskazanie świetlne. Jednocześnie na ekranie urządzenia należy wypełnić główne wiersze dotyczące składu chemicznego mieszanki gazowej oraz właściwości danego składnika, do którego urządzenie było dostrojone.
Sprawdź urządzenie
Jak każde urządzenie pomiarowe, analizator gazów wymaga kalibracji. Procedura ta pozwoli ocenić stan techniczny, działanie urządzenia, a także jego zgodność z charakterystykami metrologicznymi. Przenośne monitory gazu są najbardziej narażone na awarie działania, dlatego należy je częściej serwisować. Jak więc odbywa się weryfikacja? Procedura wykonywana jest na specjalnym stanowisku kalibracyjnym. Rozpoczyna się oględzinami urządzenia, testami wymiany wadliwych elementów. Poniżej przedstawiono środki kalibracyjne i wdrożenieniezbędne ustawienia.
Bezpośrednia weryfikacja polega na użyciu urządzenia do oceny stężenia określonego składnika w butli ze sprężonym gazem. Oznacza to, że stosowane są specjalne mieszanki, za pomocą których kalibrowane są analizatory gazów do analizy konkretnego składnika.
Recenzje analizatorów gazów
Jak pokazuje praktyka obsługi takich urządzeń w przedsiębiorstwach, modele krajowego producenta praktycznie nie są gorszej jakości od importowanych odpowiedników. Możesz skupić się na produktach Testo, Ditangas, Giam itp. W liniach modelowych tych firm można znaleźć wysokiej jakości stacjonarne i przenośne analizatory gazów do pracy z różnymi mieszaninami. Użytkownicy zauważają jednak, że słabym punktem prawie wszystkich urządzeń tego typu jest czuły element, czyli czujnik. Dlatego należy wcześniej rozważyć możliwość konserwacji z wymianą tego elementu.
Ile kosztuje analizator gazu?
Poziom początkowy reprezentują modele wycenione na 3-5 tysięcy rubli. Za tę kwotę właściciel otrzymuje urządzenie wyposażone w wyświetlacz cyfrowy i czujnik półprzewodnikowy. Inne parametry, takie jak czułość, czas odpowiedzi i parametry sondy, raczej nie będą interesujące dla specjalisty. Jeśli potrzebujesz urządzenia do odpowiedzialnej pracy z substancjami palnymi i wybuchowymi, powinieneś postawić na profesjonalny analizator gazów. Cena w tym przypadku może wynosić około 30-40 tysięcy rubli, ale wysokiej jakościwynik. Dodatkowo za te pieniądze możesz liczyć na wszechstronność analizatora gazów oraz wysoki stopień ergonomii.
Wniosek
Urządzenia pomiarowe są dość szeroko reprezentowane na rynku, ale urządzenia do pracy z gazem należą do określonego segmentu. Z jednej strony utrudnia to znalezienie odpowiedniego urządzenia, z drugiej pozwala na bardziej szczegółowe zapoznanie się z asortymentem. Jeśli mówimy o uniwersalnych zasadach wyboru, nie należy kupować analizatora gazu, którego cena nie przekracza 5 tysięcy rubli. Chociaż takie przyrządy zapewniają podstawowy zestaw opcji i gwarantują pewien poziom dokładności, nie zawsze są trwałe i wymagają częstej weryfikacji. Również przy wyborze warto rozważyć możliwość pracy w różnych warunkach. Na przykład większość tych urządzeń jest wrażliwa nie tylko na skład chemiczny mieszanin gazowych, ale także na temperaturę.
