- •Общие сведения. Классификация методов и приборов для анализа состава и измерения параметров веществ
- •Кондуктометрический метод анализа
- •1. Основные понятия и физико-химические основы
- •2. Контактные кондуктометрические приборы
- •4. Бесконтактная высокочастотная кондуктометрия
- •3. Приборы для потенциометрических измерений
- •4. Температурная компенсация при измерении рН
- •1. Основные определения. Эквивалентные схемы замещения датчика
- •2. Методы и приборы для измерения диэлектрических характеристик веществ
- •1. Фотоэлектрические рефрактометры
- •2. Абсорбционно-оптический метод
- •3. Люминесцентный метод
- •4. Поляризационно-оптические методы
- •5. Фотоэлектрические нефелометры и турбидиметры
- •1. Физические основы метода
- •2. Газоанализаторы инфракрасного поглощения
- •3. Газоанализаторы ультрафиолетового поглощения
- •1. Дроссельные газоанализаторы
- •2. Струйные газоанализаторы
- •1. Кондуктометрические газоанализаторы
- •2. Кулонометрические газоанализаторы
- •3. Полярографические газоанализаторы
- •Методы определения микроконцентрации токсичных и взрывоопасных газов
- •1. Термохимические газоанализаторы
- •2. Пламенно-ионизационные газоанализаторы
- •3. Аэрозольно-ионизационные газоанализаторы
- •4. Фотоколориметрические газоанализаторы
- •Масс-спектрометрический метод анализа состава газов
- •1. Масс-спектрометр с разделением ионов в магнитном поле
- •2. Времяпролетный масс-спектрометр
- •Хроматографический метод анализа
- •1. Общие сведения. Физические основы метода
- •2. Газовый хроматограф и его основные элементы
- •1. Психрометрический метод
- •2. Метод точки росы
- •3. Сорбционные методы
- •1. Поплавковые плотномеры
- •2. Весовые плотномеры
- •3. Гидростатические плотномеры
- •4. Вибрационные плотномеры
- •5. Радиоизотопные плотномеры
- •1. Вискозиметры истечения (капиллярные вискозиметры)
- •2. Вискозиметры с падающим шариком
- •3. Ротационные вискозиметры
- •4. Вибрационные вискозиметры
2. Струйные газоанализаторы
Струйные газоанализаторы основаны на использовании различных свойств газовой струи, из которых наиболее часто используют зависимость динамического напора струи, вытекающей из дроссельного элемента, от параметров протекаемого газа, таких, кай ρ и μ. Для измерения напора применяют струйный элемент типа сопло — приемный канал. В качестве сопла и приемного канала в таком элементе используют трубки; в этом случае его также называют элеменюм трубка — трубка. Чувствительный элемент этого типа (рис. 3) сконструирован таким образом, что питающая трубка (капилляр) 1 расположена в камере 3 соосно с приемной трубкой 2 на небольшом расстоянии б. Давление, воспринимаемое приемной трубкой, зависит от вязкости и плотности газа, а также от геометрических размеров питающей и приемной трубой и давлений газа на входе и выходе элемента. Характеристику элемента сопло—приемный канал можно представить в виде
где р — избыточное давление, воспринимаемое приемной трубкой; k — коэффициент, определяющийся геометрическими размерами трубок элемента; рвх — избыточное давление газа на входе в элемент.
В конструкции газоанализатора «Ламинар» применены струйные элементы сопло—приемный канал (рис. 4). Схема газоанализатора дифференциальная. На вход элемента 1 подается анализируемый газ, а на вход элемента 2 (при таком же, как и для элемента 1, давлении) — сравнительный газ постоянного состава, например воздух. Мерой концентрации анализируемого компонента является в этом случае перепад давления, измеряемый дифманометром 3. Влияние температуры и барометрического давления на результаты измерения снижают введением в схему регулятора 4 перепада давления. Регулятор 4 поддерживает постоянной разность между давлением на выходах элементов 1, 2 и давлением в приемном канале элемента 2, изменением расхода воздуха через эжектор 5, создающий разрежение.
Рис. 3. Элемент сопло — приемный канал
Рис. 4. Принципиальная схема газоанализатора «Ламинар»
Газоанализатор «Ламинар» предназначен для определения содержания водорода в азотоводородной смеси и рассчитан для работы в помещениях любой категории взрывоопасности; основная погрешность не превышает 2,5 %. Питание от сети сжатого воздуха при давлении 0,14—0,014 МПа.
Для некоторых газов ниже приведены значения относительной величины (индексы г и в соответствуют газу и воздуху):
Газ |
Газ | ||
Воздух |
1,000 |
Аммиак |
1,924 |
Водород |
0,292 |
Окись углерода |
1,055 |
Гелий |
0,120 |
Двуокись углерода |
2,328 |
Азот |
1,016 |
Сероводород |
2,410 |
Кислород |
0,881 |
Метан |
1,518 |
Неон |
0,236 |
Этан |
4,060 |
Аргон |
0,923 |
Этилен |
3,110 |
Криптон |
1,542 |
Ацетилен |
2,375 |
Ксенон |
2,923 |
Пропан |
7,790 |
Хлор |
4,455 |
Двуокись серы |
4,650 |
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ
Электрохимические методы используют для непрерывного автоматического анализа газов и паров. Особенно широко эти методы применяют для определения микроконцентраций примесей токсичных веществ в атмосфере. В то же время использование полимерных пленок в качестве диффузионных барьеров позволило расширить область применения электрохимических методов на большие концентрации веществ. Эти газоанализаторы применяют также для определения концентрации газов, растворенных в жидкостях. Ниже рассмотрены приборы, получившие наиболее широкое распространение.