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常用的气体分析仪原理类型及解决方案

时间:2020-04-25    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

常用的气体分析仪原理类型

  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。

  1、热磁式
  其原理是利用烟气组分中氧气的磁化率特别高这一物理特性来测定烟气中含氧量。氧气为顺磁性气体(气体能被磁场所吸引的称为顺磁性气体),在不均匀磁场中受到吸引而流向磁场较强处。在该处设有加热丝,使此处氧的温度升高而磁化率下降,因而磁场吸引力减小,受后面磁化率较高的未被加热的氧气分子推挤而排出磁场,由此造成“热磁对流”或“磁风”现象。在一定的气样压力、温度和流量下,通过测量磁风大小就可测得气样中氧气含量。由于热敏元件(铂丝)既作为不平衡电桥的两个桥臂电阻,又作为加热电阻丝,在磁风的作用下出现温度梯度,即进气侧桥臂的温度低于出气侧桥臂的温度。不平衡电桥将随着气样中氧气含量的不同,输出相应的电压值。
  热磁式氧分析仪具有结构简单、便于制造和调整等优点。
  2、电化学式
  一种化学类的气体分析仪表。它根据化学反应所引起的离子量的变化或电流变化来测量气体成分。为了提高选择性,防止测量电极表面沾污和保持电解液性能,一般采用隔膜结构。常用的电化学式分析仪有定电位电解式和伽伐尼电池式两种。定电位电解式分析仪的工作原理是在电极上施加特定电位,被测气体在电极表面就产生电解作用,只要测量加在电极上的电位,即可确定被测气体特有的电解电位,从而使仪表具有选择识别被测气体的能力。伽伐尼电池式分析仪是将透过隔膜而扩散到电解液中的被测气体电解,测量所形成的电解电流,就能确定被测气体的浓度。通过选择不同的电极材料和电解液来改变电极表面的内部电压从而实现对具有不同电解电位的气体的选择性。
  3、非分散红外分析
  非分散红外分析同时采用窄带滤光片和气体过滤相关法两种非色散光谱分析技术结合,适合于气体不同的测量范围要求。过滤相关法能够测量低量程气体并有效避免交叉干扰,这种独特技术能消除弱吸收气体如CO和高吸收气体CO2交叉干扰。
  热源发出的红外光被旋转过滤器过滤,导致系列脉冲信号直接通过包含样本气体的单元,当过滤器轮旋转时固态检测器反映出信号变化并将信号放大输出以及显
  4、热导式
  一种物理类的气体分析仪表。它根据不同气体具有不同热传导能力的原理,通过测定混合气体导热系数来推算其中某些组分的含量。这种分析仪表简单可靠,适用的气体种类较多,是一种基本的分析仪表。但直接测量气体的导热系数比较困难,所以实际上常把气体导热系数的变化转换为电阻的变化,再用电桥来测定。热导式气体分析仪的热敏元件主要有半导体敏感元件和金属电阻丝两类。半导体敏感元件体积小、热惯性小,电阻温度系数大,所以灵敏度高,时间滞后小。在铂线圈上烧结珠形金属氧化物作为敏感元件,再在内电阻、发热量均相等的同样铂线圈上绕结对气体无反应的材料作为补偿用元件。这两种元件作为两臂构成电桥电路,即是测量回路。半导体金属氧化物敏感元件吸附被测气体时,电导率和热导率即发生变化,元件的散热状态也随之变化。元件温度变化使铂线圈的电阻变化,电桥遂有一不平衡电压输出,据此可检测气体的浓度。热导式气体分析仪的应用范围很广,除通常用来分析氢气、氨气、二氧化碳、二氧化硫和低浓度可燃性气体含量外,还可作为色谱分析仪中的检测器用以分析其他成分。
  5、红外线吸收式
  根据不同组分气体对不同波长的红外线具有选择性吸收的特性而工作的分析仪表。测量这种吸收光谱可判别出气体的种类;测量吸收强度可确定被测气体的浓度。红外线分析仪的使用范围宽,不仅可分析气体成分,也可分析溶液成分,且灵敏度较高,反应迅速,能在线连续指示,也可组成调节系统。工业上常用的红外线气体分析仪的检测部分由两个并列的结构相同的光学系统组成。
  一个是测量室,一个是参比室。两室通过切光板以一定周期同时或交替开闭光路。在测量室中导入被测气体后,具有被测气体特有波长的光被吸收,从而使透过测量室这一光路而进入红外线接收气室的光通量减少。气体浓度越高,进入到红外线接收气室的光通量就越少;而透过参比室的光通量是一定的,进入到红外线接收气室的光通量也一定。因此,被测气体浓度越高,透过测量室和参比室的光通量差值就越大。这个光通量差值是以一定周期振动的振幅投射到红外线接收气室的。接收气室用几微米厚的金属薄膜分隔为两半部,室内封有浓度较大的被测组分气体,在吸收波长范围内能将射入的红外线全部吸收,从而使脉动的光通量变为温度的周期变化,再可根据气态方程使温度的变化转换为压力的变化,然后用电容式传感器来检测,经过放大处理后指示出被测气体浓度。除用电容式传感器外,也可用直接检测红外线的量子式红外线传感器,并采用红外干涉滤光片进行波长选择和配以可调激光器作光源,形成一种崭新的全固体式红外气体分析仪。这种分析仪只用一个光源、一个测量室、一个红外线传感器就能完成气体浓度的测量。此外,若采用装有多个不同波长的滤光盘,则能同时分别测定多组分气体中的各种气体的浓度。
  与红外线分析仪原理相似的还有紫外线分析仪、光电比色分析仪等,在工业上也用得较多。

标签: 气体分析仪
气体分析仪 常用的气体分析仪原理类型_气体分析仪

关于气体检测仪和气体分析仪的对比

    气体检查仪是一种气体走漏浓度检查的仪器外表工具,主要是指手持式/固定式气体检查仪


    主要使用气体传感器来检查环境中存在的气体品种。


    气体剖析仪,丈量气体成分的流程剖析外表。


    在许多出产过程中,特别是在存在化学反应的出产过程中,只是依据温度、压力、流量等物理参数进行自动控制常常是不行的。


    因为被剖析气体的千差万别和剖析原理的多种多样,气体剖析仪的品种繁复。


    常用的有热导式气体剖析仪、电化学式气体剖析仪和红外线吸收式剖析仪等。


    功能上


    气体检查仪是一种气体走漏浓度检查的仪器外表工具.属于安全防护仪器。


    气体检测仪是用来丈量气体成分的流程剖析外表.检查气体构成的仪器。


    原理上


    原理上都是用气体传感器来丈量,根本一致。


    使用场景


    气体检测仪广泛使用在石化、煤炭、冶金、化工、市政燃气、环境监测等多种场所现场检查。


    能够实现特别场合丈量需求;可对坑道、管道、罐体、密闭空间等进行气体浓度勘探或走漏勘探。


    气体剖析仪需求供给纯洁氮气清洁仪器的气室和减小噪音,确保仪器的最大稳定性。


    顶空气体剖析仪器用于密封包装袋、瓶、罐等包装件内氧气、二氧化碳气体含量、混合份额的测定;


    适合在出产线、库房、实验室内等场合疾速精确地对包装件内的气体组分含量与份额做出评估,从而辅导出产,确保商品货架期得以实现。

标签: 气体检测仪
气体检测仪 关于气体检测仪和气体分析仪的对比_气体检测仪

气体分析仪分类原理

  气体在线分析仪又分为很多种,比较常见的有以下几种

  ①碳氢化合物分析仪及分析原理

  碳氢化合物分析仪是依据火焰离子化检测器使用(fid)的原则,准确和精确的甲烷和非甲烷碳氢化合物测量从0.1到1000ppm,部分取样,在燃烧过程中,样品的有机或碳氢化合物的气体离子化,然后他们检测仪器,并作为集中计算结果.

  ②氧化亚氮分析仪及分析原理

  近年来随着工业化发展的进程,大气中的n2o以每年0.2%的速度增长,给空分设备的安全运行带来了新的挑战,因此在化工厂较多、空气质量较差的地方应考虑增加液氧中n2o含量分析,n2o分析仪分析原理多为非分散红外法。

  ③微量水分析仪及分析原理

  微量水分析仪又叫露点仪,主要用来分析增压空气中的水份含量和确定空分开车前各容器加温是否彻底。根据其测量原理的不同,微量水分析仪主要有电容式、电解式、冷镜式微量水分析仪。

  ④微量氮分析仪及分析原理

  微量氮分析仪多采用等离子激发原理,以检测n2分子发射波长的强度来确定氩中n2的含量,

  ⑤氩分析仪及分析原理

  氩分析仪的分析原理一般为热导式测量原理,所有的气体都具有不同的导热能力,我们通常称之为气体的热导率(或热导系数)。在一个大的热导检测器中装有两对匹配的加热丝,他们被分别置于样气流路和参比气流路中。加热丝的温度随着样气浓度的改变而变化。这些检测器组成了一个惠斯顿电桥,惠斯顿电桥被加载一个恒定的电流源。当样气中被测组分浓度变化时,样气检测器监测到混合样气的热导率变化,因此引起惠斯顿电桥的不平衡,从而输出一个与被测组分浓度变化值相对应的电信号。这个电信号经放大处理后在高清晰度的led显示器上显示。

  ⑥氧分析仪及分析原理

  在空分生产过程中,氧含量的检测通常是一个主要的检测项目,包括纯氧、常量氧、微量氧、痕量氧的检测。纯氧、常量氧分析仪主要有磁氧分析仪和氧化锆氧分析仪,微量氧分析仪主要有氧化锆微量氧分析仪、原电池式微量氧分析仪。磁氧分析仪因检测器的差异又可分为磁压式氧分析仪、磁力机械式氧分析仪和磁热式氧分析仪.

  ⑦二氧化碳分析仪及分析原理

  co2分析仪的分析原理为非分散红外发光法,是基于不同气体分子在红外区域吸收的波长不同。单元素组成的气体分子,如h2、n2、o2或单原子分子he、ar等没有偶极,是非极性分子,在红外波段区对光没有吸收,由异原子组成的气体分子(co2)在中红外波段区4.26μ和14.99μ处对光具有很强的吸收,吸收的能量△e与气体浓度有对应的线性关系,将吸收的能量△e通过电路转换可得出co2的浓度。

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气体分析仪 气体分析仪分类原理_气体分析仪

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