เครื่องวิเคราะห์ก๊าซคืออะไร? เครื่องวิเคราะห์ก๊าซคืออะไร และเหตุใดจึงจำเป็น การจำแนกประเภทตามจำนวนส่วนประกอบที่วัดได้

เครื่องวิเคราะห์ก๊าซเป็นอุปกรณ์ที่ช่วยตรวจวัดองค์ประกอบก๊าซทั้งในเชิงปริมาณและคุณภาพได้อย่างแม่นยำ หลักการทำงานของเครื่องวิเคราะห์ก๊าซนั้นไม่ซับซ้อนมากนัก แต่อุปกรณ์แต่ละประเภทมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง จุดเหล่านี้สามารถสะท้อนให้เห็นได้ดีที่สุดในแผนภาพของเครื่องวิเคราะห์ก๊าซ ในบทความนี้เราจะดูทั้งหลักการทำงานทั่วไปและการทำงานของเครื่องวิเคราะห์ก๊าซบางรุ่น

หลักการทำงานทั่วไป

หลักการทำงานขึ้นอยู่กับการดูดซึมของสารที่เป็นส่วนประกอบด้วยรีเอเจนต์พิเศษสิ่งนี้เกิดขึ้นในลำดับพิเศษ หากหลักการทำงานเป็นแบบอัตโนมัติ การวัดจะเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ซึ่งหมายความว่าไม่มีการหยุดชะงัก วิธีนี้สะดวกตรงที่พารามิเตอร์เคมีกายภาพของส่วนผสมก๊าซได้รับการบันทึกอย่างถูกต้อง ซึ่งเป็นไปได้เช่นกันเมื่อมีการโต้ตอบกับส่วนประกอบแต่ละส่วนของสาร

องค์กรต่างๆ ในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา เคมี และที่สร้างความร้อนใช้การวิเคราะห์ส่วนผสมก๊าซต่างๆ ข้อมูลที่ทำให้ชัดเจนเกี่ยวกับปริมาณของส่วนประกอบบางอย่างเป็นสิ่งจำเป็นในการควบคุมกระบวนการ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและแก้ไขข้อบกพร่องของการดำเนินงานในภายหลัง

อุปกรณ์ตรวจวัดก๊าซมีรุ่นต่างๆ ประเภทต่างๆ- มีความแตกต่างกันในบางพารามิเตอร์และหลักการทำงาน

งานของพวกเขาขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าค่าการนำความร้อนของส่วนผสมของก๊าซนั้นขึ้นอยู่กับส่วนประกอบใดบ้างที่รวมอยู่ในองค์ประกอบ เครื่องวิเคราะห์ก๊าซนี้มีส่วนหลักดังต่อไปนี้:

1. เซลล์ตรวจวัดจะอยู่ในรูปของช่องทรงกระบอกซึ่งทำจากวัสดุที่มีค่าการนำความร้อนสูงและบรรจุก๊าซที่วิเคราะห์ไว้
2. องค์ประกอบความร้อนซึ่งตั้งอยู่ภายในช่องและใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า

เซลล์เต็มไปด้วยอากาศ หากค่าปัจจุบันคงที่แล้ว องค์ประกอบความร้อนจะมีอุณหภูมิที่แน่นอน ซึ่งในกรณีนี้ความร้อนที่ธาตุได้รับและความร้อนที่ธาตุให้กับวัสดุช่องจะเท่ากัน

หากช่องไม่ได้เต็มไปด้วยอากาศ แต่มีก๊าซซึ่งมีการนำความร้อนต่างกันองค์ประกอบความร้อนจะมีอุณหภูมิแตกต่างกัน หากค่าการนำความร้อนของก๊าซเกินค่าการนำความร้อนของอากาศ อุณหภูมิขององค์ประกอบจะลดลง แต่ถ้าไม่เกิน แต่กลับต่ำลง อุณหภูมิขององค์ประกอบจะเพิ่มขึ้น

อุปกรณ์ออปติคัล

พื้นฐานของการทำงาน ประเภทนี้อุปกรณ์นี้อยู่ในความจริงที่ว่าฟลักซ์การแผ่รังสีถูกดูดซับโดยก๊าซต่าง ๆ ในลักษณะเฉพาะ ในส่วนอินฟราเรดของสเปกตรัม มักจะมีการเปลี่ยนแปลงในการดูดกลืนแสงแบบเลือกสรร เนื่องจากอยู่ในสถานที่นี้ที่สังเกตการเลือกการดูดกลืนแสง

เครื่องวิเคราะห์ก๊าซนี้มี:

1. แหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรด
2. ห้องของช่องแสงสองช่องซึ่งแตกต่างกันเฉพาะเนื้อหาภายใน: ห้องเปรียบเทียบเต็มไปด้วยอากาศที่สะอาดและห้องทำงานจะพัดผ่านส่วนผสมของก๊าซที่ควบคุมอยู่ตลอดเวลา มีกระแสรังสีอินฟราเรดเข้าสู่กล้องเหล่านี้
3. ห้องกรอง

ฟลักซ์การแผ่รังสีเมื่อผ่านปริมาตรที่สอง ห้องทำงานสูญเสียพลังงานไปบางส่วน สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้นเมื่อผ่านห้องเปรียบเทียบ จากนั้นกระแสรังสีทั้งสองจะเข้าสู่ห้องกรอง ซึ่งเป็นที่ตั้งของส่วนประกอบที่ไม่ได้ตรวจวัดของส่วนผสมของก๊าซ ณ จุดนี้ พลังงานที่สอดคล้องกับสเปกตรัมจะถูกดูดซับอย่างสมบูรณ์

เครื่องวิเคราะห์ก๊าซเทอร์โมเคมี

อุปกรณ์ดังกล่าวจะกำหนดพลังงานความร้อนที่ปล่อยออกมาเมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมีในส่วนผสมของก๊าซ หลักการทำงานขึ้นอยู่กับกระบวนการออกซิเดชั่นของส่วนประกอบก๊าซ อย่างไรก็ตาม มีการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเพิ่มเติม เช่น ตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตตินัมที่ถูกแบ่งละเอียดและตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดงแมงกานีส

เทอร์มิสเตอร์ชนิดพิเศษช่วยวัดอุณหภูมิที่เกิดขึ้น อุปกรณ์นี้เปลี่ยนความต้านทานซึ่งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิซึ่งก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของกระแสที่ไหลผ่าน

เครื่องวิเคราะห์ก๊าซไฟฟ้าเคมี

รุ่นนี้ออกแบบมาเพื่อตรวจจับก๊าซพิษ คุณสมบัติพิเศษคือสามารถใช้งานได้ในพื้นที่อันตราย อุปกรณ์นี้มีขนาดกะทัดรัด ประหยัดพลังงาน และไม่ไวต่อแรงเค้นเชิงกล

พื้นฐานสำหรับการทำงานของเครื่องวิเคราะห์ก๊าซเหล่านี้คือปรากฏการณ์ของการชดเชยเคมีไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่ารีเอเจนต์พิเศษจะถูกปล่อยออกมาซึ่งทำปฏิกิริยากับส่วนประกอบเฉพาะของส่วนผสม เครื่องวิเคราะห์ก๊าซไฟฟ้าเคมีมีหลายประเภท:

• โพเทนชิโอเมตริก; จุดประสงค์คือเพื่อวัดอัตราส่วนความแรงของสนาม
• สื่อไฟฟ้า ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของแรงดันและกระแส
• กัลวานิค; ไวต่อการเปลี่ยนแปลงการนำไฟฟ้า

อย่างที่คุณเห็นหลักการทำงานของเครื่องวิเคราะห์ก๊าซนั้นไม่ซับซ้อน แต่อุปกรณ์ประเภทหนึ่งแตกต่างจากอุปกรณ์อื่นเนื่องจากมีเป้าหมายที่แตกต่างกัน เครื่องวิเคราะห์ก๊าซ – อุปกรณ์ที่มีประโยชน์ช่วยให้คุณกำหนดสถานะของก๊าซได้ที่ ช่วงเวลานี้ภายในอาคารซึ่งจะรักษาสุขภาพของมนุษย์ให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้

• เครื่องวิเคราะห์ก๊าซเป็นอุปกรณ์ตรวจวัดเพื่อกำหนดองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของส่วนผสมของก๊าซ มีเครื่องวิเคราะห์ก๊าซแบบแมนนวลและอัตโนมัติ ในบรรดาแบบแรก ตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุดคือเครื่องวิเคราะห์ก๊าซการดูดซึม ซึ่งส่วนประกอบของส่วนผสมก๊าซจะถูกดูดซับตามลำดับโดยรีเอเจนต์ต่างๆ เครื่องวิเคราะห์ก๊าซอัตโนมัติจะตรวจวัดทางกายภาพหรือใดๆ อย่างต่อเนื่อง ลักษณะทางกายภาพและเคมีส่วนผสมของก๊าซหรือส่วนประกอบแต่ละส่วน ตามหลักการทำงาน เครื่องวิเคราะห์ก๊าซอัตโนมัติสามารถแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม:

  อุปกรณ์ขึ้นอยู่กับ วิธีการทางกายภาพการวิเคราะห์รวมถึงปฏิกิริยาเคมีเสริม ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องวิเคราะห์ก๊าซที่เรียกว่าการวัดปริมาตรหรือสารเคมี เครื่องวิเคราะห์จะระบุการเปลี่ยนแปลงของปริมาตรหรือความดันของส่วนผสมก๊าซอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาทางเคมีของส่วนประกอบแต่ละชิ้น

  เครื่องมือที่อิงตามวิธีการวิเคราะห์ทางกายภาพ รวมถึงกระบวนการทางกายภาพและเคมีเสริม (เทอร์โมเคมี เคมีไฟฟ้า โฟโตอิไนเซชัน โฟโตคัลเลอร์ริเมตริก โครมาโตกราฟี ฯลฯ) เทอร์โมเคมีซึ่งขึ้นอยู่กับการวัดผลกระทบทางความร้อนของปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชัน (การเผาไหม้) ของก๊าซส่วนใหญ่จะใช้เพื่อกำหนดความเข้มข้นของก๊าซไวไฟ (เช่น ความเข้มข้นที่เป็นอันตรายคาร์บอนมอนอกไซด์ในอากาศ) เคมีไฟฟ้าทำให้สามารถกำหนดความเข้มข้นของก๊าซในส่วนผสมด้วยค่าการนำไฟฟ้าของสารละลายที่ดูดซับก๊าซนี้ โฟโตอิออนไนเซชันขึ้นอยู่กับการวัดความแรงของกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากการไอออไนเซชันของโมเลกุลก๊าซและไอโดยโฟตอนที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดรังสีอัลตราไวโอเลตในสุญญากาศ (VUV) - หลอด VUV วิธีการโฟโตคัลเลอร์ริเมตริกซึ่งขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงสีของสารบางชนิดในระหว่างการทำปฏิกิริยากับส่วนประกอบที่วิเคราะห์ของส่วนผสมของก๊าซนั้น ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการวัดความเข้มข้นระดับจุลภาคของสิ่งเจือปนที่เป็นพิษในส่วนผสมของก๊าซ - ไฮโดรเจนซัลไฟด์, ไนโตรเจนออกไซด์ ฯลฯ วิธีการโครมาโตกราฟีแพร่หลายที่สุด ใช้สำหรับการวิเคราะห์ส่วนผสมของก๊าซไฮโดรคาร์บอน

  เครื่องมือที่ใช้วิธีการวิเคราะห์ทางกายภาพล้วนๆ (เทอร์โมคอนดักเตอร์เมตริก เดนซิเมตริก แม่เหล็ก ออปติคอล ฯลฯ) การวัดค่าการนำความร้อนของก๊าซโดยใช้การวัดค่าการนำความร้อนของเทอร์โมคอนดักเตอร์ ทำให้คุณสามารถวิเคราะห์สารผสมที่มีสององค์ประกอบ (หรือสารผสมหลายองค์ประกอบ โดยที่ความเข้มข้นขององค์ประกอบเดียวเท่านั้นที่เปลี่ยนแปลง) การใช้เครื่องวิเคราะห์ก๊าซแบบเดนซิเมตริกโดยอิงจากการวัดความหนาแน่นของส่วนผสมของก๊าซ โดยส่วนใหญ่จะระบุปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งมีความหนาแน่นสูงกว่าความหนาแน่น 1.5 เท่า อากาศบริสุทธิ์- เครื่องวิเคราะห์ก๊าซแบบแม่เหล็กใช้เพื่อกำหนดความเข้มข้นของออกซิเจนเป็นหลัก ซึ่งมีความไวต่อแม่เหล็กสูง เครื่องวิเคราะห์ก๊าซแบบใช้แสงขึ้นอยู่กับการวัดความหนาแน่นของแสง สเปกตรัมการดูดกลืนแสง หรือสเปกตรัมการปล่อยก๊าซของส่วนผสมของก๊าซ โดยใช้เครื่องวิเคราะห์ก๊าซอัลตราไวโอเลต เพื่อกำหนดปริมาณฮาโลเจน ไอปรอท และสารประกอบอินทรีย์บางชนิดในส่วนผสมของก๊าซ

  ในขณะนี้ อุปกรณ์ที่พบบ่อยที่สุดมาจากสองกลุ่มสุดท้าย ได้แก่ เครื่องวิเคราะห์ก๊าซเคมีไฟฟ้าและออปติคัล อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถตรวจสอบความเข้มข้นของก๊าซได้แบบเรียลไทม์ เครื่องมือวิเคราะห์ก๊าซทั้งหมดสามารถจำแนกได้:

  ตามฟังก์ชันการทำงาน (ตัวบ่งชี้, เครื่องตรวจจับการรั่วไหล, สัญญาณเตือน, เครื่องวิเคราะห์ก๊าซ)

  โดย ออกแบบ(เครื่องเขียน พกพา พกพา);

  ตามจำนวนส่วนประกอบที่วัดได้ (องค์ประกอบเดียวและหลายองค์ประกอบ)

  ตามจำนวนช่องการวัด (ช่องเดียวและหลายช่อง)

  ตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งใจไว้ (เพื่อความปลอดภัยในการทำงานเพื่อการควบคุม กระบวนการทางเทคโนโลยี, เพื่อควบคุมการปล่อยมลพิษทางอุตสาหกรรม, เพื่อควบคุมก๊าซไอเสียรถยนต์, เพื่อควบคุมสิ่งแวดล้อม)

  อย่างไรก็ตามมีอุปกรณ์ต่างๆ มากมาย เนื่องจากการออกแบบที่เป็นเอกลักษณ์และ ซอฟต์แวร์สามารถวิเคราะห์ส่วนประกอบต่างๆ ของส่วนผสมก๊าซได้พร้อมๆ กันแบบเรียลไทม์ (เครื่องวิเคราะห์ก๊าซแบบหลายองค์ประกอบ) พร้อมบันทึกข้อมูลที่ได้รับลงในหน่วยความจำ เครื่องวิเคราะห์ก๊าซดังกล่าวเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรม

เครื่องมือวัดที่ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ, การวิจัยทางวิทยาศาสตร์สำหรับ การวิเคราะห์องค์ประกอบก๊าซเรียกว่า เครื่องวิเคราะห์ก๊าซ - ขึ้นอยู่กับความต่อเนื่อง ควบคุมอัตโนมัติองค์ประกอบของก๊าซ กระบวนการทางเคมีและเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการผลิตและการใช้ก๊าซในโลหะวิทยา การผลิตโค้ก การกลั่นน้ำมัน อุตสาหกรรมก๊าซ- เมื่อเผาไหม้เชื้อเพลิงอินทรีย์ที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน เครื่องวิเคราะห์ก๊าซอัตโนมัติจะถูกใช้เพื่อตรวจสอบกระบวนการเผาไหม้และกำหนดอากาศส่วนเกินที่ต้องการ ไม่น้อย ฟังก์ชั่นที่สำคัญมอบหมายให้ใช้เครื่องมือวิเคราะห์ก๊าซที่ทำงานในระบบที่รับประกันการทำงานที่ปลอดภัยของสิ่งอำนวยความสะดวกทางเทคโนโลยี อุปกรณ์ดังกล่าวรวมถึงเครื่องวิเคราะห์ก๊าซที่วัดความเข้มข้นของไฮโดรเจนในระบบทำความเย็นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบ ในก๊าซที่ปล่อยออกมาของอุปกรณ์ที่มีสารหล่อเย็นกัมมันตภาพรังสีในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เป็นต้น

ใน ปีที่ผ่านมาเนื่องจากมีความใส่ใจในการปกป้องเพิ่มมากขึ้น สิ่งแวดล้อมการผลิตและการใช้เครื่องวิเคราะห์ก๊าซที่ออกแบบมาเพื่อตรวจสอบเนื้อหาของสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายในการปล่อยก๊าซจากสถานประกอบการอุตสาหกรรมและโรงไฟฟ้าและในอากาศได้ขยายออกไป สถานที่ผลิตและบรรยากาศ ดังนั้นตาม GOST 17.2.3.01-86 สำหรับการควบคุมคุณภาพอากาศ การตั้งถิ่นฐานมีการวัดความเข้มข้นของสารมลพิษหลัก เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ และไดออกไซด์ และฝุ่นเป็นระยะๆ

ในการวัดความเข้มข้นของส่วนประกอบอย่างใดอย่างหนึ่งของส่วนผสมก๊าซ จะใช้คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีอย่างใดอย่างหนึ่งของก๊าซนี้ ซึ่งแตกต่างจากคุณสมบัติของก๊าซอื่น ยิ่งความแตกต่างนี้คมชัดและเฉพาะเจาะจงมากขึ้นเท่าใด ความไวของวิธีการก็จะยิ่งสูงขึ้น และการเตรียมตัวอย่างก๊าซก็จะยิ่งง่ายขึ้นด้วย วิธีการตรวจวัดที่หลากหลายที่ใช้ในเครื่องวิเคราะห์ก๊าซนั้นเนื่องมาจากส่วนประกอบที่วิเคราะห์ของก๊าซผสมมีมากมายและการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นที่หลากหลาย

เครื่องวิเคราะห์ก๊าซอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดความเข้มข้นของส่วนประกอบหนึ่งในส่วนผสมของก๊าซ ในกรณีนี้ ส่วนผสมของก๊าซถือเป็นไบนารี ซึ่งส่วนประกอบที่ถูกกำหนดจะส่งผลต่อคุณสมบัติทางเคมีกายภาพที่วัดได้ของส่วนผสม และส่วนประกอบที่เหลือ โดยไม่คำนึงถึงองค์ประกอบและความเข้มข้น จะไม่ส่งผลกระทบและถือเป็นองค์ประกอบที่สองของ ส่วนผสม

มีอยู่ เครื่องวิเคราะห์ก๊าซมีไว้สำหรับการวิเคราะห์ส่วนประกอบต่างๆ ของส่วนผสมก๊าซหลายองค์ประกอบ ในกรณีส่วนใหญ่ อุปกรณ์เหล่านี้จะใช้ในการฝึกปฏิบัติในห้องปฏิบัติการ เครื่องวิเคราะห์ก๊าซมีการสอบเทียบเป็น % โดยปริมาตร, กรัม/ลบ.ม., มก./ลิตร หน่วยการวัดแรกสะดวกกว่า เนื่องจากเปอร์เซ็นต์ของส่วนประกอบของส่วนผสมก๊าซยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเมื่ออุณหภูมิและความดันเปลี่ยนแปลง เมื่อตรวจวัดความเข้มข้นเล็กน้อย จะใช้หน่วยล้าน -1 (ppm) ซึ่งก็คือ 1 ส่วนต่อล้านส่วนของก๊าซที่กำลังวิเคราะห์ หรือ 0.0001% และพันล้าน -1 (ppb) ซึ่งเท่ากับ 1 ส่วนในพันล้านส่วน การสร้างหน่วยวัดความเข้มข้นของส่วนประกอบของส่วนผสมของก๊าซนั้นดำเนินการโดยใช้ส่วนผสมของก๊าซอ้างอิงที่ได้รับการรับรอง

ที่มีอยู่เดิม การจำแนกประเภทของเครื่องวิเคราะห์ก๊าซขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ที่เป็นพื้นฐานสำหรับการวัดความเข้มข้นของส่วนประกอบที่กำหนดของส่วนผสม และรวมถึงกลุ่มเครื่องมือหลักต่อไปนี้: เครื่องกล ความร้อน แม่เหล็ก ออปติคัล ไฟฟ้า โครมาโตกราฟี และแมสสเปกโตรเมตริก

เครื่องวิเคราะห์ก๊าซต่างจากวิธีการวัดอุณหภูมิและความดัน คือการติดตั้งที่นอกเหนือจากทรานสดิวเซอร์การวัด (ตัวรับ) ซึ่งประกอบด้วยอุปกรณ์จำนวนหนึ่งที่รับรองการเลือก การเตรียม และการขนส่งตัวอย่างก๊าซผ่านอุปกรณ์ ประเภทของอุปกรณ์เหล่านี้ที่พบบ่อยที่สุดจะกล่าวถึงในตอนท้ายของบท โดยทั่วไปเครื่องวิเคราะห์ก๊าซจะแบ่งออกเป็นอุปกรณ์สองกลุ่ม กลุ่มแรกได้แก่ เครื่องมือวัดในวินาที - ตัวบ่งชี้, สัญญาณเตือน, เครื่องตรวจจับก๊าซรั่ว อุปกรณ์ของกลุ่มที่สองมักจะพกพาได้ ดีไซน์เรียบง่ายกว่า และมีอุปกรณ์เสริมน้อยกว่า

ผู้ผลิตเครื่องวิเคราะห์ก๊าซหลักในรัสเซียและประเทศเพื่อนบ้าน ได้แก่ PA "Analitpribor" (Smolensk), JSC "Khimlaborpribor" (Klin, ภูมิภาคมอสโก), ​​บริษัท "Zircon" (มอสโก), ​​CJSC "Econom" (Smolensk) มอสโก), ​​JSC "Tsvet" (Dzerzhinsk, ภูมิภาค Nizhny Novgorod), "ระบบวิเคราะห์ทางชีวภาพและเซ็นเซอร์"

การวิเคราะห์ตัวกลางที่เป็นก๊าซเป็นกิจกรรมบังคับในการทำงาน การผลิตสารเคมีเช่นเดียวกับหลาย ๆ คน สถานประกอบการอุตสาหกรรม- การศึกษาดังกล่าวเป็นขั้นตอนในการวัดส่วนประกอบหนึ่งหรือส่วนประกอบอื่นในส่วนผสมของก๊าซ ตัวอย่างเช่น ในสถานประกอบการเหมืองแร่ ความรู้เกี่ยวกับลักษณะของอากาศในเหมืองเป็นปัญหาด้านความปลอดภัย และนักสิ่งแวดล้อมจึงกำหนดความเข้มข้นขององค์ประกอบที่เป็นอันตราย ไม่บ่อยนัก การวิเคราะห์ที่คล้ายกันใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในบ้าน แต่ถ้าเกิดงานดังกล่าว ควรใช้เครื่องวิเคราะห์ก๊าซ นี้ อุปกรณ์วัดช่วยให้คุณกำหนดองค์ประกอบของส่วนผสมของก๊าซได้ ในเวลาเดียวกันมีอุปกรณ์นี้หลายประเภทซึ่งมีความแตกต่างพื้นฐาน

อุปกรณ์วิเคราะห์ก๊าซ

แม้ว่าอุปกรณ์จะมีการออกแบบหลากหลายรูปแบบ แต่ก็มีชุดส่วนประกอบพื้นฐานที่มีอยู่ในแต่ละรุ่น ก่อนอื่นนี่คือตัวเรือนซึ่งมีองค์ประกอบการทำงานทั้งหมดของเครื่องวิเคราะห์ก๊าซ ความจริงก็คืออุปกรณ์ดังกล่าวต้องการ ระดับสูงการป้องกัน ดังนั้นจึงต้องวางข้อกำหนดร้ายแรงไว้บนเปลือกนอก อุปกรณ์เกือบทุกชิ้นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ ดังนั้นแบตเตอรี่จึงถือได้ว่าเป็นส่วนสำคัญของอุปกรณ์ด้วย ต่อไปเราควรไปยังองค์ประกอบที่สำคัญยิ่งขึ้น นี่คือทรานสดิวเซอร์หลัก ซึ่งก็คือเซ็นเซอร์เครื่องวิเคราะห์ก๊าซหรือองค์ประกอบการตรวจจับที่ให้ข้อมูลโดยตรงสำหรับการวัด

ต้องบอกว่ามีเซ็นเซอร์หลายประเภทรวมถึงเทอร์โมคะตะไลติกอินฟราเรดและเคมีไฟฟ้า งานขององค์ประกอบนี้คือการแปลงส่วนประกอบที่ต้องการ องค์ประกอบของก๊าซให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า หลังจากนั้นอุปกรณ์วัดและแสดงผลจะเริ่มทำงานซึ่งประมวลผลสัญญาณนี้และแสดงตัวบ่งชี้ในรูปแบบของตัวบ่งชี้หรือจอแสดงผล ตอนนี้ การพิจารณาประเภทของเครื่องวิเคราะห์ก๊าซที่มีอยู่ก็คุ้มค่าแล้ว

แบบจำลองทางอุณหเคมี

อุปกรณ์ประเภทนี้มีหลักการวัดโดยพิจารณาผลกระทบทางความร้อนของปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับส่วนประกอบที่ต้องการ ตามกฎแล้ว จะใช้เทคนิคออกซิเดชันของออกซิเจนในกระบวนการนี้ ดังนั้นอุปกรณ์ดังกล่าวจึงถือได้ว่าเป็นเครื่องวิเคราะห์ก๊าซออกซิเจนและการทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยานั้นดำเนินการโดยฮอปคาไลต์ซึ่งใช้กับตัวพาที่มีรูพรุน การวัดตัวบ่งชี้ออกซิเดชันดำเนินการโดยใช้เทอร์มิสเตอร์โลหะหรือเซมิคอนดักเตอร์ ในบางกรณี พื้นผิวของเทอร์มิสเตอร์แพลทินัมยังทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาอีกด้วย โดยทั่วไปแล้ว แบบจำลองทางอุณหเคมีจะใช้ในการทำงานกับก๊าซและไอระเหยที่ติดไฟได้ รวมถึงในกระบวนการนี้ สามารถใช้เพื่อกำหนดปริมาณออกซิเจนของไฮโดรเจน เป็นต้น

อุปกรณ์แม่เหล็ก

ใน ในกรณีนี้เรากำลังพูดถึงอุปกรณ์ที่เน้นการตรวจวัดออกซิเจนด้วย เครื่องวิเคราะห์ก๊าซประเภทนี้จะตรวจสอบความไวของแม่เหล็กที่สัมพันธ์กับตัวกลางที่กำลังศึกษาอยู่ ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของออกซิเจนในตัวแม่เหล็ก ดูเหมือนว่าอุปกรณ์ประเภทอื่นสามารถกำหนดส่วนประกอบนี้ได้ แต่มีคุณสมบัติเดียว ความจริงก็คือเครื่องวิเคราะห์ก๊าซแบบแม่เหล็กนั้นเป็นเครื่องวัดที่มีความสามารถมากกว่านั้น ความแม่นยำสูงกำหนดความเข้มข้นของสารผสมที่ซับซ้อน นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องแยกแยะระหว่างอุปกรณ์เครื่องกลแม่เหล็กและอุปกรณ์เทอร์โมแมกเนติก ในกรณีแรก อุปกรณ์จะวัดแรงที่กระทำในสนามแม่เหล็กที่ไม่สม่ำเสมอบนองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนที่วางอยู่ในตัวกลางที่กำลังศึกษา เช่น โรเตอร์ การอ่านค่าจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดันปานกลาง หลักการทำงานของแบบจำลองเทอร์โมแมกเนติกนั้นขึ้นอยู่กับแบบแผนที่เกิดขึ้นเมื่อส่วนผสมของก๊าซมีปฏิกิริยากับอุณหภูมิและสนามแม่เหล็กที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน

โมเดลนิวแมติก

อุปกรณ์ดังกล่าวทำงานโดยอาศัยการวัดความหนืดและความหนาแน่น เมื่อต้องการทำเช่นนี้ จะมีการวิเคราะห์ข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกลศาสตร์ของการไหล ต้องบอกทันทีว่ามีสามตัวเลือกสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าว: เค้น, เจ็ทและปอดบวม เครื่องวิเคราะห์ก๊าซปีกผีเสื้อเป็นอุปกรณ์ที่มีตัวแปลงซึ่งจะวัดเมื่อส่วนผสมของก๊าซไหลผ่าน แบบจำลองประเภทเจ็ทจะวัดลักษณะไดนามิกของความดันของส่วนผสมก๊าซที่ไหลจากหัวฉีด โดยทั่วไปแล้วอุปกรณ์ประเภทนี้จะใช้เมื่อทำงานกับสารประกอบไนโตรเจนและคลอไรด์

อุปกรณ์นิวเมติกอะคูสติกประกอบด้วยนกหวีดสองตัวที่มีความถี่เท่ากันประมาณ 4 kHz นกหวีดแรกส่งก๊าซที่วิเคราะห์ผ่านตัวมันเองและตัวที่สอง - องค์ประกอบสำหรับการเปรียบเทียบ ด้วยเหตุนี้ เครื่องวิเคราะห์ก๊าซอากาศจึงทำให้คุณสามารถเปรียบเทียบความถี่การสั่นสะเทือน โดยแปลงตัวบ่งชี้ให้เป็นการสั่นสะเทือนแบบนิวแมติกโดยใช้แอมพลิฟายเออร์ ประเภทถูกใช้เพื่อให้แน่ใจว่ามีการจ่ายสัญญาณ

รุ่นอินฟราเรด

หลักการทำงานของเครื่องวิเคราะห์ก๊าซนั้นขึ้นอยู่กับการดูดซึมแบบเลือกสรร รังสีอินฟราเรดโมเลกุลของไอน้ำและก๊าซ สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาว่าอุปกรณ์ดังกล่าวช่วยในการดูดซับก๊าซผสมที่มีโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมที่แตกต่างกันอย่างน้อยสองอะตอม ความจำเพาะของสเปกตรัมโมเลกุลในก๊าซต่างๆ ยังกำหนดการเลือกที่เพิ่มขึ้นของอุปกรณ์ดังกล่าวด้วย ตัวอย่างเช่น มีตัวแปลงเวอร์ชันปกติและแบบกระจาย เครื่องวิเคราะห์ก๊าซแบบกระจายตัวเป็นอุปกรณ์ที่ใช้รังสีที่เกิดจากโมโนโครมาเตอร์ ซึ่งก็คือปริซึม ตัวแทนทั่วไปของคลาสนี้ใช้การแผ่รังสีที่ไม่มีสีเดียว ซึ่งได้มาจากคุณลักษณะของวงจรแสง เพื่อจุดประสงค์นี้ มีการใช้ฟิลเตอร์แสง ตัวรับรังสีพิเศษ และส่วนประกอบอื่น ๆ นอกจากนี้ เครื่องวิเคราะห์ก๊าซอินฟราเรดยังสามารถใช้เครื่องตรวจจับรังสีแบบไม่คัดเลือก โดยเฉพาะเทอร์โมไพล์ โบโลมิเตอร์ และส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์

วิธีใช้อุปกรณ์?

สิ่งสำคัญคือผู้ใช้อุปกรณ์ต้องทำความคุ้นเคยกับจอแสดงผลหรืออุปกรณ์ส่งออกข้อมูลอื่นๆ ที่มาพร้อมกับอุปกรณ์ ตามกฎแล้วจอแสดงผลสมัยใหม่จะแสดงวันที่ตลอดจนช่องต่างๆ สำหรับข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบของส่วนผสมของก๊าซ คำแนะนำสำหรับเครื่องวิเคราะห์ก๊าซในการกำหนดค่าเฉพาะจะช่วยให้คุณได้รับข้อมูลที่สมบูรณ์เกี่ยวกับความหมายของช่องและช่องของอุปกรณ์ ที่จริงแล้วการควบคุมฟังก์ชั่นของอุปกรณ์นั้นขึ้นอยู่กับรุ่นเฉพาะด้วย ตามกฎแล้ว การเปิดใช้งานอุปกรณ์ขณะอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นก๊าซก็เพียงพอแล้ว ถัดไป เมื่อถึงเกณฑ์ความเข้มข้นของส่วนประกอบที่ต้องการ อุปกรณ์จะให้สัญญาณ ในบางรุ่น สามารถแสดงไฟได้ด้วย ขณะเดียวกันสายหลักเกี่ยวกับ องค์ประกอบทางเคมีส่วนผสมของก๊าซและคุณสมบัติของส่วนประกอบเฉพาะที่กำหนดค่าอุปกรณ์

การตรวจสอบอุปกรณ์

เช่นเดียวกับเครื่องวิเคราะห์ก๊าซอื่นๆ ที่ต้องได้รับการตรวจสอบ ขั้นตอนนี้จะช่วยให้คุณสามารถประเมินได้ เงื่อนไขทางเทคนิคประสิทธิภาพของอุปกรณ์ตลอดจนการปฏิบัติตามข้อกำหนด ส่วนใหญ่มักจะเกิดความล้มเหลวในการทำงาน เครื่องวิเคราะห์ก๊าซแบบพกพาดังนั้นจึงควรเข้ารับบริการบ่อยขึ้น ดังนั้นการตรวจสอบจะดำเนินการอย่างไร? ขั้นตอนนี้ดำเนินการบนแท่นทดสอบพิเศษ เริ่มต้นด้วยการตรวจสอบอุปกรณ์ ทดสอบการเปลี่ยนองค์ประกอบที่ผิดพลาด ตามด้วยกิจกรรมการสอบเทียบและการตั้งค่าที่จำเป็น

การตรวจสอบโดยตรงเกี่ยวข้องกับการใช้อุปกรณ์เพื่อประเมินความเข้มข้นของส่วนประกอบบางอย่างในถังแก๊สอัด นั่นคือมีการใช้ส่วนผสมพิเศษโดยมีการตรวจสอบเครื่องวิเคราะห์ก๊าซเพื่อวิเคราะห์ส่วนประกอบเฉพาะ