Analizator gazu: zasada działania, na co zwrócić uwagę przy wyborze + przegląd producentów

Cechy domowych analizatorów gazów

Urządzenia do użytku w domu charakteryzują się kompaktowością, ograniczoną wydajnością i łatwością obsługi. Jeśli modele profesjonalne wymagają pracy stacjonarnej, domowe analizatory gazu ziemnego można przenosić z miejsca na miejsce, ponieważ większość z nich to urządzenia przenośne.

Funkcjonalność urządzenia domowego jest przeznaczona do wykrywania wycieków gazu poprzez badanie oparów w różnych punktach. Jednocześnie w segmencie AGD wdrażane są różne poziomy treści funkcjonalnych.

Na przykład analizator gazów domowych z kategorii budżetowej jest wyposażony w najprostszy system ostrzegawczy w postaci sygnalizacji świetlnej lub dźwiękowej.Oznacza to, że jeśli w pomieszczeniu zostanie zauważone przekroczenie stężenia par gazu w stosunku do wartości wzorcowej, detektor da odpowiedni sygnał, ale bez dodatkowych informacji.

Bardziej wyrafinowane urządzenia gospodarstwa domowego są wyposażone w wyświetlacz, który wyświetla informacje ze szczegółową charakterystyką powietrza.

Analizatory domowe mieszanin gazowych produkowane są w wersji ręcznej i automatycznej. W pierwszym przypadku jest to proste urządzenie absorpcyjne o średnim poziomie dokładności analizy. Produkty automatyczne charakteryzują się dużą dokładnością i szerokimi możliwościami różnorodnych badań środowiskowych. Np. w trybie ciągłym sprawdź ustawione parametry mieszanki lub jej poszczególnych składników.

Warto zauważyć, że sprzęt AGD może być nie tylko przenośny, ale również stacjonarny, wymagający specjalnego montażu. Jednocześnie domowe stacjonarne analizatory gazów mają również kompaktowe wymiary, bezpretensjonalną konserwację i niską wydajność.

Zasady klasyfikacji analizatorów gazowych

Wszystkie obecnie istniejące urządzenia analizujące są klasyfikowane na podstawie szczegółów konstrukcyjnych i technologicznych. Klasyfikacja charakteryzuje specyficzną funkcjonalność przyrządów do analizy gazów.

Na przykład wskaźnik i alarm mogą być nieco podobne, ale są klasyfikowane jako różne mierniki. To samo dotyczy detektorów nieszczelności i analizatorów gazów.

Niewielki, łatwy w użyciu wykrywacz nieszczelności to konstrukcja, która jest bezpośrednio związana z analizatorami medium gazowego. Zastosowanie takich urządzeń ma znaczenie dla różnych warunków produkcji przemysłowej i sfery domowej.

Klasyfikacja projektu definiuje właściwości, takie jak mobilność i przenośność. Zdolność przyrządów do pomiaru określonej liczby elementów jest klasyfikowana jako urządzenie jednoelementowe lub wieloelementowe.

Podobnie jest z liczbą kanałów pomiarowych, gdzie istnieje klasyfikacja na jednokanałowe lub wielokanałowe analizatory gazów.

Wreszcie jest jeszcze jedno kryterium, które pokazuje konkretny cel urządzeń. Na przykład istnieją analizatory gazów do monitorowania spalin samochodowych, a także urządzenia sterujące procesami technologicznymi.

Zasada i zalety

Zasada działania urządzeń przenośnych jest taka sama jak w stacjonarnych. Stacjonarne zajmują dużo miejsca i wymagają specjalnych umiejętności obsługi. Naucz się pracować z urządzeniem przenośnym łatwiej. Takie urządzenia ważą średnio 1,5-2 kg, baterie wystarczają na kilka godzin.

Posiadają wyświetlacz ciekłokrystaliczny, na którym wyświetlane są informacje o składzie w postaci symboli stosowanych w chemii.

Urządzenie posiada możliwość gromadzenia i przechowywania informacji, w tym wyników badań oraz zdjęć.

Dokładność - 0,1%, co wystarcza do pracy w zakresie recyklingu.

Oto, co możesz sprawdzić za pomocą przenośnego analizatora:

1. Duże konstrukcje.
2. Złożone struktury.
3. Wlewki.
4. Małe części.
5. Rury.
6. Pręty.
7. Puste miejsca.
8. Elektrody.
9. Wióry i pył metalowy.

Instalacja urządzeń

Do instalacji analizatorów gazu najlepiej nadają się powierzchnie pionowe - miejsca możliwego wycieku gazu (w pobliżu liczników, kolumn, kotłów, pieców).

Urządzenie nie może być montowane:

1. W odległości mniejszej niż 1 m od palników.
2. W miejscach brudnych i zakurzonych.
3. W pobliżu tuneli wentylacyjnych.
4. W miejscach przechowywania materiałów palnych i toksycznych.

Podczas instalacji należy wziąć pod uwagę charakterystykę gazu oraz wysokość jego stężenia. Zatem pozycje gazów z podłogi są następujące:

• metan - 50 cm,
• tlenek węgla - 180 cm (do sufitu - 30 cm)
• propan - 50 cm.

Lepiej zamontować połączony model w zakresie 50-30 cm do sufitu.

Aby zawory działały stabilnie, włóż baterie do urządzenia, które automatycznie przełączy się na zasilanie awaryjne.

Instalacja urządzenia nie jest trudna. Można go mocować za pomocą kołków lub śrub.

W jego paszporcie wyszczególniono podłączenie do niego prądu i jego kontakt z innym sprzętem.

Przynajmniej raz w roku analizator gazów musi zostać poddany procedurze kontrolnej.

Klasyfikacja według współczynnika kształtu:

Według współczynnika kształtu urządzenia można podzielić na:

• Stacjonarne analizatory gazów to urządzenia przeznaczone do stacjonarnej instalacji w obszarze roboczym zakładów przemysłowych i kombinatów, laboratoriów chemicznych, rafinerii ropy naftowej i zakładów gazowniczych oraz innych gałęzi przemysłu
• Przenośne analizatory gazów to urządzenia do indywidualnego użytku, które służą jako dodatkowe zabezpieczenie stacjonarnych analizatorów gazów
• Przenośne analizatory gazów to urządzenia, które zajmują pośrednią niszę między stacjonarnymi a przenośnymi. Większe niż urządzenia przenośne, ale z większą liczbą funkcji. Odpowiedni dla małych firm.

Analizatory gazów to niezastąpione urządzenia, które znajdują zastosowanie zarówno w produkcji jak i w domu i pozwalają określić skład jakościowy i ilościowy zanieczyszczeń w miejscu pracy lub w każdym innym pomieszczeniu, w którym występują czynniki niebezpieczne dla wycieku szkodliwych substancji i gazów.

Co jeszcze wziąć pod uwagę przy wyborze?

Poza podstawowymi możliwościami analizy środowiska gazowego należy wziąć pod uwagę możliwości łączeniowe oraz stopień ochrony obudowy. Stacjonarne i niezależne czujniki alarmowe nie muszą komunikować się ze sterownikami elektronicznymi i komputerami. Ale jeśli potrzebujesz domowego analizatora gazu z urządzeniem odcinającym gaz, pożądane jest zapewnienie obecności interfejsów, takich jak RS-232 (do podłączenia do komputera) i przekaźnika sterującego do zintegrowania urządzenia z kompleksowym zabezpieczeniem narzędzia. Umożliwi to podłączenie urządzenia do okapu, regulatorów zaworów osprzętu gazowego oraz syreny.

Stopień ochrony samego urządzenia określa oznaczenie IP. Pokojowe modele gospodarstwa domowego z reguły mają klasę ochrony przed kurzem i wilgocią IP20. Najbardziej trwałe i niezawodne analizatory gazów mają wielowarstwową powłokę IP67, która chroni przed wstrząsami, agresywnymi środowiskami chemicznymi i zalaniem wodą.

Zasady klasyfikacji analizatorów gazowych

Wszystkie obecnie istniejące urządzenia analizujące są klasyfikowane na podstawie szczegółów konstrukcyjnych i technologicznych. Klasyfikacja charakteryzuje specyficzną funkcjonalność przyrządów do analizy gazów: na przykład wskaźnik i urządzenie sygnalizacyjne mogą być nieco podobne, ale są klasyfikowane jako różne liczniki. To samo dotyczy detektorów nieszczelności i analizatorów gazów.

Niewielki, łatwy w użyciu wykrywacz nieszczelności to konstrukcja, która jest bezpośrednio związana z analizatorami medium gazowego. Zastosowanie takich urządzeń ma znaczenie dla różnych warunków produkcji przemysłowej i sfery domowej.

Klasyfikacja projektu definiuje właściwości, takie jak mobilność i przenośność. Zdolność przyrządów do pomiaru określonej liczby elementów jest klasyfikowana jako urządzenie jednoelementowe lub wieloelementowe. Podobnie jest z liczbą kanałów pomiarowych, gdzie istnieje klasyfikacja na jednokanałowe lub wielokanałowe analizatory gazów.

Wreszcie jest jeszcze jedno kryterium, które pokazuje konkretny cel urządzeń. Na przykład istnieją analizatory gazów do monitorowania spalin samochodowych, a także urządzenia sterujące procesami technologicznymi.

Zasada działania

W katalogach analizatory gazów reprezentowane są przez modele kilku typów.

Różnią się od siebie zasadą działania:

przewodnictwo cieplne - praca na podstawie zależności przewodności cieplnej mieszaniny gazów lub powietrza od jej składu. Urządzenia selektywne, bardzo wrażliwe;

termochemiczny - w korpusie urządzenia montowany jest katalizator, na którym oznaczany składnik ulega utlenieniu lub zachodzi inna reakcja z jego udziałem. Stężenie zależy od efektu cieplnego procesu;

magnetyczny - przeznaczony do określania zawartości tlenu. Zasada działania urządzeń opiera się na zależności podatności magnetycznej mieszaniny od stężenia O2;

pneumatyczne - określają gęstość i lepkość mieszanki gazowej, która zależy od składu jakościowego i ilościowego;

podczerwień - analizuje stopień pochłaniania promieni podczerwonych przez różne składniki mieszaniny gazowej. Sprzęt jest wysoce selektywny w stosunku do związków, których cząsteczki składają się z dwóch lub więcej atomów, dlatego znajduje szerokie zastosowanie w warunkach laboratoryjnych;

ultrafiolet - generują promieniowanie w zakresie 200-450 nm. Przyrządy są skuteczne w określaniu stężenia gazów jednoatomowych;

luminescencyjny - praca w oparciu o zjawisko luminescencji, które powstaje w wyniku reakcji chemicznej oznaczanego składnika z odczynnikiem;

fotokolorymetryczny - mierzy intensywność barwienia substancji uzyskanych w wyniku reakcji pomiędzy określonym odczynnikiem a oznaczanym składnikiem. Specyfika tego typu analizatorów gazów polega na różnych stanach skupienia odczynnika. Proces może odbywać się w fazie ciekłej lub na nośniku stałym: tabletce, taśmie itp.;

elektrochemiczny - pomiar właściwości elektrochemicznych analizowanej mieszaniny. Urządzenia mają niską selektywność;

jonizacja - określa przewodność elektryczną ośrodka, która zależy od rodzaju, ilości, ruchliwości jonów różnych składników.

Analizatory gazu - zasada działania

Analizatory gazów to przyrządy pomiarowe przeznaczone do uzyskiwania informacji pomiarowych o ilości substancji lub jej stężeniu w analizowanym medium gazowym.

W przemyśle spożywczym analizatory gazów są szeroko stosowane do analizy spalin podczas spalania różnego rodzaju paliw, kontroli składu mediów gazowych w komorach pieczenia i suszenia, kontroli stężeń wartości granicznych w warunkach pożarowych i wybuchowych przemysł i pomieszczenia, w których możliwe jest nagromadzenie gazów szkodliwych dla zdrowia personelu obsługującego.

Zasada działania urządzenia opiera się na zależności przewodności cieplnej analizowanej mieszaniny od stężenia w niej CO2, którego przewodność cieplna jest mniejsza niż innych składników.

Podstawą urządzenia jest kompensacyjny porównawczy obwód mostkowy prądu przemiennego z 3 mostków: roboczego, porównawczego i kompensacyjnego. Roboczy most zbudowany jest zgodnie ze schematem różnicowym. Jego wrażliwe elementy umieszczono w zamkniętych ampułkach. Dwa pierwiastki są myte przez analizowany gaz, pozostałe dwa - przez kontrolę.

Wyznaczanie stężenia tlenu za pomocą analizatorów magnetycznych opiera się na właściwości fizycznej - paramagnetyzmie.

Materiały paramagnetyczne są wciągane w pole magnetyczne, natomiast materiały diamagnetyczne są z niego wypychane.

Największą pozytywną podatność wykazują tlen (+1) i tlenek azotu (+0,36).

Analizatory gazów magnetycznych dzielą się na termomagnetyczne i magnetomechaniczne.

Metoda termomagnetyczna znalazła szersze zastosowanie.

Opiera się na zmianie objętościowej podatności magnetycznej wraz z temperaturą (ryc. 2.62).

Ryż. 2.62. Schemat ideowy przetwornika pomiarowego termomagnetycznego analizatora gazów

Obecność tlenu w analizowanym gazie prowadzi do jego przemieszczania się wzdłuż elementów grzejnych, co jednocześnie chłodzi rezystor R1 i nagrzewa rezystor R2, tj. zmienia ich opór. Różnica rezystancji, funkcjonalnie związana ze stężeniem tlenu, prowadzi do niezrównoważenia mostka, co prowadzi do zmiany napięcia wyjściowego, mierzonego przez urządzenie wtórne skalibrowane w stężeniu procentowym.

Do pomiaru stężenia objętościowego tlenu w spalinach kotłowni wykorzystywany jest analizator gazów typu MN 5110T. W obwodzie gazowym urządzenia znajdują się dwa urządzenia poboru gazu z filtrami ceramicznymi do oczyszczania, urządzenia pomocnicze do doprowadzenia parametrów gazu i powietrza do wymaganych wartości, komory robocze i porównawcze dwóch odbiorników oraz dwa sterowniki przepływu zapewniające tłoczenie gazu oraz powietrze przez system.

Gaz do analizy pobierany jest z kotła przez filtr ceramiczny, skąd trafia do jednostki wyrównującej wilgoć, gdzie jest albo suszony (z usuwaniem kondensatu) albo nawilżany. Do kontroli podciśnienia w układzie wykorzystywany jest manometr.

Rodzaje analizatorów gazów zgodnie z zasadą działania

1. Urządzenia, których działanie opiera się na fizycznych metodach analizy, w tym pomocniczych reakcjach chemicznych. Za pomocą takich analizatorów gazów określa się zmianę objętości lub ciśnienia mieszaniny gazowej w wyniku reakcji chemicznych jej poszczególnych składników.

2. Urządzenia, których działanie opiera się na fizycznych metodach analizy, w tym pomocniczych procesach fizycznych i chemicznych (termochemicznych, elektrochemicznych, fotokolorymetrycznych itp.). Metody termochemiczne opierają się na pomiarze efektu cieplnego reakcji katalitycznego utleniania (spalania) gazu. Metody elektrochemiczne umożliwiają określenie stężenia gazu w mieszaninie na podstawie wartości przewodności elektrycznej elektrolitu, który pochłonął ten gaz. Metody fotokolorymetryczne opierają się na zmianie barwy niektórych substancji, gdy wchodzą one w reakcję z analizowanym składnikiem mieszaniny gazowej.

3. Urządzenia, których działanie opiera się na czysto fizycznych metodach analizy (termokonduktometrycznych, termomagnetycznych, optycznych itp.).Termokonduktometryczne opierają się na pomiarze przewodności cieplnej gazów. Analizatory gazów termomagnetycznych służą głównie do określania stężenia tlenu, który ma dużą podatność magnetyczną. Optyczne analizatory gazów opierają się na pomiarze gęstości optycznej, widma absorpcyjnego lub widma emisyjnego mieszaniny gazów.

Analizatory gazów można podzielić na kilka typów w zależności od wykonywanych zadań - są to analizatory spalin, analizatory gazów do określania parametrów obszaru roboczego, analizatory gazów do monitorowania procesów technologicznych i emisji, analizatory gazów do oczyszczania i analizy wody itp. , są one również podzielone według konstruktywnej wydajności dla urządzeń przenośnych, przenośnych i stacjonarnych, przez liczbę mierzonych składników (może być pomiar jednej lub kilku substancji), przez liczbę kanałów pomiarowych (jednokanałowy i wielokanałowy ), według funkcjonalności (wskaźniki, sygnalizatory, analizatory gazów).

Analizatory spalin przeznaczone są do ustawiania i monitorowania kotłów, pieców, turbin gazowych, palników i innych instalacji spalających paliwo. Umożliwiają również monitorowanie emisji węglowodorów, tlenków węgla, azotu i siarki.

Analizatory gazu (detektory gazu, detektory gazu) do monitorowania parametrów powietrza w obszarze roboczym. Monitoruj obecność niebezpiecznych gazów i oparów w obszarze roboczym, w pomieszczeniach, kopalniach, studniach, kolektorach.

Stacjonarne analizatory gazów przeznaczone są do kontroli składu gazu podczas pomiarów technologicznych oraz kontroli emisji w hutnictwie, energetyce, petrochemii i przemyśle cementowym. Analizatory gazów mierzą zawartość tlenków tlenu, azotu i siarki, freonu, wodoru, metanu i innych substancji.

Rodzaje analizatorów gazów

Różnorodne analizatory gazów według fizycznych oznak pracy. Do chwili obecnej istnieje ponad 10 odmian analizatorów gazów, które są podzielone według fizycznych właściwości analizy środowiska gazowego.

Ale jako taki nie istnieje uniwersalny projekt, zgodnie z którym mierzony jest skład zanieczyszczeń. Dla niektórych pewna zasada fizyczna jest odpowiednia, podczas gdy dla innych będzie nie do przyjęcia.

Przy okazji, przeczytaj też ten artykuł: Korozja sprzętu

Przewodnictwo cieplne

Potrafi reagować na przewodność cieplną mieszanin. Analizuje, jak skutecznie temperatura jest przenoszona w medium gazowym. To urządzenie jest odpowiednie tylko wtedy, gdy przewodność cieplna zanieczyszczeń i gazów znacznie się od siebie różni.

Pneumatyczny

Zaprojektowany w celu określenia lepkości mieszaniny, która jest nieodłączna w tym pomieszczeniu. Są również używane w miejscach zagrożonych wybuchem, ponieważ nie mają elementu elektrycznego. Nie ma iskry, dlatego gaz się nie zapali.

Magnetyczny

Nadaje się do analizy tlenu. Urządzenia te znajdują zastosowanie w tych mechanizmach, w których spalana jest mieszanka gazowa. Przykład wskaźnika: lambdazont. Znajduje się w układzie wydechowym samochodów, które są obecnie istotne na współczesnym rynku samochodowym. Przeznaczony do wyznaczania stężenia tlenu w stosunku do wydatku spalin. Służy również do określenia, jak dobrze rozgrzało się paliwo samochodowe. Podczerwień

Są one potrzebne do napromieniowania ośrodka gazowego promieniami podczerwonymi. Posiadają wbudowaną obudowę przeciwwybuchową, ponieważ znajdują zastosowanie tam, gdzie znajdują się substancje wybuchowe.Znajduje zastosowanie w laboratoriach i przemyśle.

jonizacja

Sprawdza przewodność elektryczną. Jeśli w składzie znajduje się zanieczyszczenie, przewodność elektryczna jest inna. Jest to ustalane i odzwierciedlane jako procent na tablicy wyników. Przeznaczony jest do gazów niepalnych.

ultrafioletowy

Działają na tej samej zasadzie co te na podczerwień. Ale jest różnica w tym, że są napromieniowane promieniami ultrafioletowymi. Urządzenia te mogą analizować intensywność absorpcji ośrodka, wykorzystując skierowane na nie promienie.

Świecący

Jest to konieczne w celu określenia, które gazy mają właściwości luminescencyjne. Zależą od stężenia tych zanieczyszczeń. Jest to rzadki typ urządzenia, ponieważ jest to najbardziej złożony typ. W praktyce z reguły stosuje się prostsze technologie. Istnieje inny sprzęt, który ma inne zasady fizyczne. Jest najdroższy i wymaga skomplikowanej konserwacji. Sprzęt oparty na zasadach chemicznych jest napełniany określonymi chemikaliami. Stosuje się je, gdy istnieją określone gazy, dla których inne metody nie są odpowiednie.

Przy okazji przeczytaj też ten artykuł: Klasyfikacja oleju

Analizatory rentgenowskie

Każde urządzenie posiada:

• lampa rentgenowska, która fluoryzuje;
• detektor;
• urządzenie rejestrujące;
• moduł kontrolny.

Ważną cechą niezbędną przy dużych punktach odbioru jest przystosowanie urządzenia do pracy w trybie półprzewodnikowym. Tego typu urządzenie analizuje jednocześnie kilkadziesiąt pierwiastków w stopach.

Wielkość próbki może być znikoma, np. chipsy

Tego typu urządzenie analizuje jednocześnie kilkadziesiąt pierwiastków w stopach.Wielkość próbki może być znikoma, na przykład chipsy.

Na ogół odpowiednie są nawet elementy żużlopodobne i pyłopodobne do 50 mikronów. Działają szybko, ponieważ nie trzeba ich kalibrować za każdym razem do nowej analizy. Oddzielne ustawienie jest przeprowadzane tylko dla niektórych złożonych zadań.

Najpopularniejsze urządzenia

Modele optyczne i elektrochemiczne wyróżniają się jako najpopularniejsze urządzenia należące do trzech wymienionych grup. Ich atrakcyjność wynika z możliwości dokonywania pomiarów w czasie rzeczywistym.

Jednocześnie technologicznie urządzenia wspierają analizę wieloskładnikową z możliwością zapisywania wyników w chipie pamięci.

Przykład z grupy optycznych analizatorów gazów - urządzeń najszerzej stosowanych w różnych dziedzinach. Optyczne analizatory gazów mają wysoką dokładność pomiaru

Dla sektora przemysłowego takie urządzenia są niezbędnym wyposażeniem. Zwłaszcza tam, gdzie wymagane jest stałe monitorowanie emisji lub analiza procesów.

Główni producenci

1. Olympus Corporation.
2. FPI (Focused Photonics Inc).
3. Brukera.

Olympus Corporation

Japońska firma znana ze swoich produktów z zakresu optyki i sprzętu fotograficznego. Jej analizatory metali są popularne, ponieważ są uważane za niezawodne w stylu japońskim i należą do średniego segmentu cenowego.

Firma inwestuje w badania i rozwój oraz rozwój oprogramowania. Dla przenośnych analizatorów stworzono technologię Delta X-act Count, dzięki której zmniejszono limity prędkości i wykrywalności.

FPI (Focused Photonics Inc)

Chińska firma założona przez absolwentów prestiżowych amerykańskich uczelni.Uznawany jest za jednego z liderów w produkcji wszelkiego rodzaju systemów monitorowania ekologii środowiska. Ich analizatory metali są również poszukiwane.

Przenośny analizator metali FPI jest nieco tańszy niż główni konkurenci.

Bruker

Niemiecka firma założona ponad 50 lat temu. Produkcja, laboratoria i przedstawicielstwa znajdują się w 90 krajach. Składa się z czterech działów zajmujących się różnymi obszarami. Bruker AXS i Bruker Daltonics opracowują i wytwarzają systemy analizy metali.

Są uważane za wysokiej jakości i są dość powszechne na rynku rosyjskim ze względu na dobrą pracę przedstawicielstw.

Musisz ich szukać w zależności od Twojej lokalizacji.