Gaasikandjate analüüs on keemiatööstuse töös, aga ka paljudes tööstusettevõtetes kohustuslik tegevus. Sellised uuringud on gaasisegu konkreetse komponendi mõõtmise protseduurid. Näiteks kaevandusettevõtetes on ohutusküsimuseks teadmine kaevanduse õhu omadustest ja seega määravad keskkonnakaitsjad kahjulike elementide kontsentratsiooni. Mitte nii sageli kasutatakse selliseid analüüse koduseks otstarbeks, kuid kui selline ülesanne tekib, on kõige parem kasutada gaasianalüsaatorit. See on mõõteseade, mis võimaldab määrata gaasisegu koostist. Samal ajal on sellel seadmel palju erinevaid variante, millel on põhimõttelised erinevused.
Gaasianalüsaatori seade
Hoolimata seadme paljudest konstruktsioonivariantidest on igas mudelis olemas põhikomponentide komplekt. Esiteks on see korpus, mis sisaldab kõiki gaasianalüsaatori tööelemente. Fakt on see, et sellised seadmed nõuavad kõrget kaitset, seega tuleks väliskestale esitada tõsised nõuded. Peaaegu iga seade vajab toiteallikat - vastav alt akutvõib pidada ka seadme kohustuslikuks osaks. Järgmisena tasub liikuda vastutustundlikuma komponendi juurde. See on esmane muundur, st gaasianalüsaatori andur või andurelement, mis annab mõõtmiseks otseandmeid.
Pean ütlema, et selliseid andureid on mitut tüüpi, sealhulgas termokatalüütilisi, infrapuna- ja elektrokeemilisi andureid. Selle elemendi ülesanne on teisendada gaasikompositsiooni soovitud komponent elektrisignaaliks. Pärast seda hakkab tööle mõõte- ja näidikuseade, mis töötleb seda signaali ja näitab selle indikaatoreid näidu või näidiku kujul ekraanil. Nüüd tasub kaaluda olemasolevate gaasianalüsaatorite tüüpe.
Termokeemilised mudelid
Seda tüüpi seadmetes on mõõtmise põhimõte tagatud soovitud komponendiga seotud keemilise reaktsiooni termilise efekti määramisega. Reeglina kasutatakse protsessis hapniku oksüdatsiooni tehnikat. Seetõttu võib sellist seadet pidada hapnikugaasi analüsaatoriks ja hopkaliit, mis sadestatakse poorsele kandjale, täidab katalüsaatorite funktsiooni. Oksüdatsiooniindikaatorite mõõtmine toimub metall- või pooljuhttermistorite abil. Mõnel juhul toimib katalüsaatorina ka plaatina termistoride pind. Tavaliselt kasutatakse termokeemilisi mudeleid põlevate gaaside ja aurudega töötamiseks, samuti vee elektrolüüsi protsessis. Selle abil saab määrata näitekshapnikusisaldus vesinikus.
Magnetseadmed
Sel juhul räägime ka hapniku määramisele keskendunud seadmetest. Seda tüüpi gaasianalüsaator jälgib magnetite tundlikkust uuritava keskkonna suhtes, sõltuv alt hapniku kontsentratsioonist selles. Näib, et seda komponenti saab määrata ka muud tüüpi seadmetega, kuid sellel on üks funktsioon. Fakt on see, et magnetiline gaasianalüsaator on arvesti, mis suudab suurema täpsusega määrata kontsentratsiooni keerulistes segudes. Samuti on vaja eristada magnetmehhaanilisi ja termomagnetilisi seadmeid. Esimesel juhul mõõdab seade ebahomogeenses magnetväljas mõjuvat jõudu uuritavasse keskkonda asetatud tundlikule elemendile, näiteks rootorile. Näidud sõltuvad keskmisest temperatuurist ja rõhust. Termomagnetiliste mudelite tööpõhimõte põhineb kokkuleppel, mis tekib siis, kui gaasisegu interakteerub ebaühtlase temperatuuri ja magnetväljaga.
Pneumaatilised mudelid
Sellised seadmed töötavad viskoossuse ja tiheduse mõõtmise alusel. Selleks analüüsitakse andmeid voolu hüdromehaaniliste omaduste kohta. Peab kohe ütlema, et selliste seadmete jaoks on kolm võimalust: gaasihoob, jet ja pneumoakustiline. Drosselklapi gaasianalüsaator on anduriga seade, mis mõõdab hüdraulilist takistust gaasisegu läbilaskmisel. Jet tüüpi mudelid mõõdavad gaasisegu rõhu dünaamilisi omadusi,düüsist voolav. Tavaliselt kasutatakse seda tüüpi seadmeid töös lämmastiku- ja kloriidühenditega.
Pneumoakustiline seade sisaldab kahte ligikaudu võrdse sagedusega umbes 4 kHz vilet. Esimene vile läbib analüüsitud gaasi ise ja teine - kompositsiooni võrdluseks. Selle tulemusena võimaldab õhugaasi analüsaator võrrelda võnkesagedusi, muutes indikaatorid võimendi abil pneumaatiliseks vibratsiooniks. Signaali edastamiseks kasutatakse sagedus-analoogmuundurit.
Infrapunamudelid
Selliste gaasianalüsaatorite tööpõhimõte põhineb aurude ja gaasimolekulide selektiivsel neeldumisel infrapunakiirguse toimel. Oluline on arvestada, et seade võimaldab absorbeerida neid gaasisegusid, mille molekulid sisaldavad vähem alt kahte erinevat aatomit. Erinevate gaaside molekulaarspektrite spetsiifilisus määrab ka selliste seadmete suurenenud selektiivsuse. Näiteks on olemas anduri tava- ja hajutusversioonid. Dispersiivne gaasianalüsaator on seade, mis kasutab monokromaatorite, st difraktsioonvõrede või prismade tekitatud kiirgust. Selle klassi tavalistes esindajates kasutatakse mittemonokromaatilist kiirgust, mis on tingitud optiliste ahelate omadustest. Selleks kasutatakse valgusfiltreid, spetsiaalseid kiirgusvastuvõtjaid ja muid komponente. Samuti saab infrapuna gaasianalüsaatorites kasutada mitteselektiivset tüüpi kiirgusandureid – eelkõige termovaiade, bolomeetrite japooljuhtkomponendid.
Kuidas seadet kasutada?
Seadme kasutajal on oluline tutvuda ekraani või muu väljundseadmega, millega seade on varustatud. Reeglina näitavad kaasaegsed ekraanid kuupäeva, samuti mitut välja gaasisegu koostise andmete jaoks. Seadme väljade ja kanalite tähenduse kohta täieliku teabe saamiseks võimaldab gaasianalüsaatori juhis konkreetses konfiguratsioonis. Tegelikult oleneb ka seadme funktsioonide juhtimine konkreetsest mudelist. Reeglina piisab seadme aktiveerimisest gaasilises keskkonnas viibides. Peale selle, kui soovitud komponendi lävikontsentratsioon on saavutatud, annab seade signaali. Mõnel mudelil on võimalik ka valgusindikaator. Samal hetkel tuleks seadme ekraanil täita põhiread gaasisegu keemilise koostise ja teatud komponendi omaduste kohta, millele seade häälestati.
Kontrolli seadet
Nagu iga mõõteseade, tuleb ka gaasianalüsaator kalibreerida. See protseduur võimaldab teil hinnata seadme tehnilist seisukorda, jõudlust ja selle vastavust metroloogilistele omadustele. Kaasaskantavad gaasimonitorid kogevad kõige tõenäolisem alt jõudlushäireid, mistõttu tuleb neid sagedamini hooldada. Kuidas siis kinnitamine toimub? Protseduur viiakse läbi spetsiaalsel kalibreerimisstendil. See algab seadme ülevaatusega, vigaste elementide asendamise katsetamisega. Järgnev alt on toodud kalibreerimismeetmed ja nende rakendaminevajalikud seaded.
Otsene kontrollimine hõlmab seadme kasutamist, et hinnata surugaasiballooni teatud komponendi kontsentratsiooni. See tähendab, et kasutatakse spetsiaalseid segusid, mille abil kalibreeritakse gaasianalüsaatorid konkreetse komponendi analüüsiks.
Gaasianalüsaatorite ülevaated
Nagu näitab selliste seadmete käitamise praktika ettevõtetes, ei ole kodumaise tootja mudelid kvaliteedilt praktiliselt halvemad kui imporditud kolleegid. Saate keskenduda Testo, Ditangase, Giami jne toodetele. Nende ettevõtete mudelisarjadest leiate kvaliteetseid statsionaarseid ja kaasaskantavaid gaasianalüsaatoreid erinevate segudega töötamiseks. Kuid kasutajad märgivad, et peaaegu kõigi seda tüüpi seadmete nõrk koht on tundlik element, see tähendab andur. Seetõttu tuleks eelnev alt kaaluda hoolduse võimalust koos selle komponendi väljavahetamisega.
Kui palju gaasianalüsaator maksab?
Esialgne tase on esindatud mudelitega, mille hind on 3-5 tuhat rubla. Selle summa eest saab omanik digitaalkuvari ja pooljuhtanduriga varustatud seadme. Muud parameetrid, nagu tundlikkus, reaktsiooniaeg ja sondi parameetrid, ei paku tõenäoliselt spetsialistile huvi. Kui vajate seadet vastutustundlikuks tööks põlevate ja plahvatusohtlike ainetega, siis peaksite keskenduma professionaalsele gaasianalüsaatorile. Hind võib sel juhul olla umbes 30-40 tuhat rubla, kuid kvaliteetnetulemus. Lisaks võite selle raha eest loota gaasianalüsaatori mitmekülgsusele ja kõrgele ergonoomilisusele.
Järeldus
Mõõteseadmed on turul üsna laialdaselt esindatud, kuid gaasiga töötamiseks mõeldud seadmed kuuluvad kindlasse segmenti. Ühelt poolt muudab see sobiva seadme leidmise keeruliseks, teis alt võimaldab sortimendiga lähem alt tutvuda. Kui me räägime universaalsetest valikureeglitest, siis ei tohiks te osta gaasianalüsaatorit, mille hind ei ületa 5 tuhat rubla. Kuigi sellised instrumendid pakuvad põhivalikuid ja tagavad teatud täpsuse, ei ole need alati vastupidavad ja vajavad sagedast kontrollimist. Samuti tasub valikul arvestada töövõimalusega erinevates tingimustes. Näiteks on enamik neist seadmetest tundlikud mitte ainult gaasisegude keemilise koostise, vaid ka temperatuuri suhtes.
