Газоанализаторы. Первый способ градуировки

1.

2.

Газоанализатор — анализатор для определения качественного и
количественного состава смесей газов. Газоанализаторы градуируются в % по
объему, г/м3, мг/л.
Первый способ градуировки является более удобным, поскольку
процентное содержание компонентов газовой смеси сохраняется при
изменении температуры и давления.
Газоанализаторы
Ручные
Автоматические
Газоанализаторы – это незаменимые устройства, которые используются
как на производстве, так и в быту и позволяют определять качественный и
количественный состав загрязняющих веществ в рабочей зоне или любом
другом помещении, где есть опасные факторы утечки вредных веществ и
газов.

3.

Ручные газоанализаторы
Ручные анализаторы газа – это переносные устройства, которые
обладают высокой точностью и служат для проверки автоматических
анализаторов газа в процессе их эксплуатации. Они также
предназначены для лабораторных и контрольных анализов.
Среди
ручных
наиболее
распространены
такие
абсорбционные газоанализаторы,
в которых компоненты газовой
смеси
последовательно
поглощаются
различными
реагентами.
Основное
отличие
от
автоматических устройств – это
длительность
процесса
забора
пробы,
которая
зависит
от
квалификации специалиста и может
занимать от 5-и до 10-и минут.

4.

Автоматические газоанализаторы
Химические или
объемноманометрические
анализаторы
Газоанализаторы,
основанные на физикохимическом и
физическом методах
Физические
газоанализаторы
Автоматические газоанализаторы непрерывно измеряют какую-либо
физическую или физико-химическую характеристику газовой смеси или её
отдельных компонентов.
Назначение:
Когда в помещении, в воздухе концентрируется опасная пропорция
опасных веществ, устройство немедленно оповещает об этом.
Применяются звуковые и световые сигналы. Блокируется подача газа.

5.

Первая группа устройств этого типа позволяет определить изменение
давления и объема газовой смеси при помощи химических реакций,
которые происходят с различными компонентами смеси газов.
Базис работы этих приборов – это
термомеханические и оптические датчики.
Структура всех устройств такова:
- Начальный преобразователь. Его функция –
улавливать и вычислять пропорции газа в
воздухе.
- Измерительный модуль. Он обрабатывает
сигнал начального преобразователя и
сопоставляет его с заданными параметрами.
- Блок питания.
- Корпус.
- Электромагнитный клапан. Он блокирует
подачу горючего.
- Звуковые и световые индикаторы.

6.

В зависимости от физики использованного процесса, приборы 2-ой группы
имеют классификацию:
Газоанализаторы,
основанные на физикохимическом и
физическом методах
Хроматографические
Термохимические
Электрохимические
Фотоколориметрические

7.

Хроматографические
газоанализаторы
предназначены
для
анализа
многокомпонентных газовых смесей.
Процесс
измерения
в
хроматографах
включает
две
стадии:
хроматографическое разделение газовой смеси на отдельные компоненты и
идентификация компонентов, включающая качественный и количественный
их анализ. Хроматографическое разделение многокомпонентной газовой
смеси на отдельные компоненты осуществляется за счет различной скорости
движения газов вдоль слоя сорбента, обусловленной различным характером
внешних и внутренних межмолекулярных взаимодействий.
Фрагмент разделительной
колонки
Хроматограмма разделения
газовой смеси, состоящей из
трех компонентов.
Область применения: автоматизация технологических процессов в
химической и нефтехимической промышленности, анализ продуктов горения
различных видов топлива в энергетике.

8.

Термохимические анализаторы газа – это устройства, определяющие энергию
выделяемого тепла при прохождении химической реакции в смеси газов.
Основной принцип работы – процесс окисления
компонентов газа с применением дополнительных
катализаторов
(марганцево-медный
катализатор,
мелкодисперсная платина). Вид катализатора определяет
модификацию
термохимического
газоанализатора,
которые используются для определения концентрации
следующих газов: СО, Н2, О2, NH3 и СН4. Измерение
возникающей температуры осуществляется с помощью
терморезистора, который в зависимости от температуры,
меняет свое сопротивление, тем самым изменяя
проходящий ток.
Термохимические
газоанализаторы
не
отличаются
высокой чувствительностью и используются в качестве
детектора в газовых хроматографах и, как сигнализаторы,
индикаторы взрывоопасных концентраций газов

9.

Фотоколориметрический анализатор газа – это прибор, использующий
оптическую систему (излучатель-приемник), который при помощи уровня
поглощенного светового потока веществом определяет его. Принцип работы
таких приборов основан на изменении цвета определённых веществ при их
реакции с анализируемым компонентом газовой смеси, применяют главным
образом для измерения микроконцентраций токсичных примесей в газовых
смесях — сероводорода, окислов азота и др.
Существует
2
разновидности
фотоколориметрических газоанализаторов:
1. Жидкостный фотоколориметрический
анализатор газа (реакция протекает в
растворе, что позволяет с точностью до
5% определить компоненты смеси);
2. Ленточный фотоколориметрический
газоанализатор (используют для реакции
твердые носители).

10.

Данный тип приборов предназначен для определения токсических газов в
помещениях или на рабочих зонах. Отличительной чертой данного
устройства, является возможность применять его во взрывоопасных зонах.
Он компактный, энергосберегающий и практически нечувствителен к
механическим воздействиям. Они способны определять следующие
вещества: аммиак NН3, сероводород H2S; угарный газ СО; оксид серы SO2;
хлор Cl2, объемные доли кислорода (О2).
По принципу действия они подразделяются на:
- Гальванические (реагируют на изменение электропроводности);
- Электро-кондуктометрические (реагируют на изменения тока или
напряжения);
- Потенциометрические (измеряют отношение напряженности поля и
активных ионов).
В основе работы электрохимических анализаторов газа лежит явление
электрохимической компенсации, которое заключается в выделении
специального реагента, который реагирует с определенным компонентом
смеси.

11.

Данные устройства работают благодаря
подразделяются на следующие виды:
физическим
процессам
Физические
газоанализаторы
Магнитные
Оптические
Термокондуктометрические
и

12.

Магнитные газоанализаторы предназначены для анализа бинарных
газовых сред.
Принцип действия приборов основан на изменение магнитных свойств
газовой смеси при изменение концентрации определяемого компонента.
Из известных магнитных свойств рассматривается свойство – магнитная
восприимчивость газов.
По магнитной восприимчивости все газы делятся на парамагнитные,
втягиваемые в магнитное поле и диамагнитные, выталкиваемые из него.
Соответственно,
первые
имеют
положительную
магнитную
восприимчивость, вторые – отрицательную.
Среди парамагнитных газов кислород занимает первое место, его
относительная объемная магнитная восприимчивость принята за единицу.
Магнитные анализаторы
газа подразделяются на 2
группы:
- Термомагнитные;
- Магнитомеханические.

13.

Данные устройства позволяют определить состав газовой смеси при
помощи такой физической величины, как теплопроводность.
Принцип действия: при изменении качественного и количественного
состава газовой смеси, изменяется теплопроводность и соответственно
сопротивления в терморезисторах, в результате чего полученные данные
анализируются, и по шаблону определяется состав определенных
компонентов газа.

14.

Устройства данной конструкции работают по принципу изменения
оптических свойств газовой смеси (оптическая плотность, спектральное
излечение, показатель преломления и т.д.). Данные газоанализаторы
могут определять как органические (метан СН4, ацетилен С2Н2, этан
С2Н6, и т.д.) так и неорганические (хлор, аммиак, сероводород и т.д.)
вещества.
Оптические газоанализаторы подразделяются:
1) Ультрафиолетовые;
2) Инфракрасные;
3) Спектрофотометрические;
4) Интерферометрические.
Принцип действия: определенный газ поглощает
инфракрасное излучение с определенной
длинной волны, в зависимости от которой
устройство ведет расчет.

15.

Таблица преимуществ и недостатков часто применяемых газоанализаторов:

16.

1. Стационарные газоанализаторы — устройства, предназначенные для
стационарной установки в рабочей зоне промышленных заводов и
комбинатов, химических лабораториях, на нефтеперерабатывающих и
газодобывающих предприятиях и других производствах
2. Портативные
газоанализаторы — устройства, индивидуального
применения, которые служат дополнительной защитой к стационарным
анализаторам газа
3.
Переносные
газоанализаторы
—
устройства,
занимающие
промежуточную нишу между стационарными и портативными. Больше по
размеру, чем
портативные устройства, но обладают и большими
возможностям. Подходят для небольших предприятий.

17.

Для монтажа газовых анализаторов лучше всего подходят вертикальные
поверхности – места возможной газовой утечки (у счётчиков, колонок, котлов,
плит).
Нельзя монтировать прибор:
1) на дистанции менее 1 м от горелок.
2) в грязных и пыльных зонах.
3) рядом с вентиляционными туннелями.
4) в зонах, где хранятся горючие и токсичные материалы.
При монтаже нужно учитывать характеристики газа и высоту его
концентрации. Так позиции газов от пола следующие:
- метан – 50 см,
- угарный газ – 180 см(до потолка – 30 см)
- пропан – 50 см.
Чтобы клапаны работали стабильно, поставьте в прибор аккумуляторы,
которые способны автоматически переходить на запасное питание.
Установить прибор не сложно. Его можно зафиксировать дюбелями или
саморезами. В паспорте прибора подробно схематически отражается
подключение электричества к нему и его контактирование с прочим
оборудованием.
Минимум раз в год газовый анализатор должен подвергаться процедуре
освидетельствования.