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气体分析仪的组成及原理结构

2019-08-27 10:22:18来源:太平洋安防网已被 2 人阅读

内容摘要:一、什么是气体分析仪?气体分析仪是测量气体成分的流程分析仪表。在很多生产过程中,特别是在存在化学反应的生产过程中,仅仅根
 一、什么是气体分析仪?

气体分析仪是测量气体成分的流程分析仪表。在很多生产过程中,特别是在存在化学反应的生产过程中,仅仅根据温度、压力、流量等物理参数进行自动控制常常是不够的。由于被分析气体的千差万别和分析原理的多种多样,气体分析仪的种类繁多。常用的有热导式气体分析仪、电化学式气体分析仪和红外线吸收式分析仪等。

二、气体分析仪的种类有哪些?

气体分析仪的种类有热导式气体分析仪、热磁式氧分析仪、电化学式、红外线气体分析仪。

三、气体分析仪器的基本组成部分如下

(1)取样装置 作用是把待分析的样品引入仪器。对于某些仪器来说,取样装置就是进样器。进样器有手动和自动二种,通常为针筒注射进样器。对于工艺流程用的分析仪器,取样装置就要复杂得多。对于气体样品,取样时必须考虑系统是正压还是负压。

(2)预处理系统 仪器分析的任务不应限于静态分析,还应包括工艺流程中的分析检验。预处理系统主要是针对工艺流程分析仪器而言的,它的任务是将从现实过程中取出的样品加以处理,以满足检测系统对样品状态的要求,有时还需进一步除去机械杂质及水蒸气,以及样品中测组分有干扰的组分,以保证仪器测量的精度。

(3)分离装置 “分离”在这里是广义的,在各种能同时分析多种组分的分析仪器里,都有分离装置。它既包括对样品本身各组分的分离,也包括能量的分离,如光学式分析仪器中的分光系统(或称单色器、色散器等),色谱仪中的色谱柱。

(4)检测器及检测系统 检测器是分析仪器的核心部分,根据试样中待分析组分的含量,检测器发出相应的信号,这种信号多数是以电参数输出的。仪器的技术性能(特别是单组分分析仪器)主要取决于检测器。

(5)测量系统及信号处理系统 从检测器输出的信号是各式各样的,常见的有电阻的变化、电容的变化、电流的变化、电压的变化、频率的变化、温度的变化和压力的变化等,其中以电参数的变化尤为普遍。测出这些参数的变化,就能间接地确定组分含量的变化。测量这些变化的线路或装置统称为测量系统。

(6)显示装置 把化学分析结果显示出来的装置称为显示装置。其显示方式通常有两种:模拟显示和数字显示。模拟显示是在刻度盘上由指针模拟信号的变化,连续地指示出测量结果,或同时由记录笔记录信号的变化曲线。数字显示是把信号经过处理后,直接用数字显示其含量数值。

(7)补偿装置 补偿装置对于某些化学分析仪器是必不可少的,否则会降低仪器的精度和可靠程度。补偿装置的作用是消除或降低客观条件或样品的状态对测量结果的影响,其中主要是样品的温度与压力、环境检测所需的环境温度与压力的波动对测量的影响。这类装置大多是在测量系统或信号处理系统中引入一个与上述条件波动成比例的负反馈来实现的。

(8)保证操作条件的辅助装置 有些仪器如果不能用上述的办法进行补偿时,为了保证测量精度,必须采取相应的措施,附加某些辅助装置,如流体稳压阀、恒温器、稳压电源、电磁隔绝装置等。

四、气体分析仪原理

主要利用气体传感器来检测环境中存在的气体种类,气体传感器是用来检测气体的成份和含量的传感器。一般认为,气体传感器的定义是以检测目标为分类基础的,也就是说,凡是用于检测气体成份和浓度的传感器都称作气体传感器,不管它是用物理方法,还是用化学方法。比如,检测气体流量的传感器不被看作气体传感器,但是热导式气体分析仪却属于重要的气体传感器,尽管它们有时使用大体一致的检测原理。


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