Российский государственный университет нефти и газа им. И. М. Губкина

Курсовая работа по дисциплине:

«Методы и средства измерений, испытаний и контроля»

Автоматический промышленный газоанализатор инфракрасного поглощения «оптогаз 500.4»

Выполнила:

ст-ка гр. МП-06-06

Солошенко Ю.А.

Проверил:

доц. Салащенко В. А.

Москва 2009

Содержание

1. Введение ………………………………………………………………..3

2. Классификация методов измерения, анализ влияния факторов

на измерения……………………………………………………………4

3. Неразрушающие методы и приборы………………………………...9

4. Нормативные документы…………………………………………….11

5. Методы испытаний……………………………………………………12

6. Статические характеристики приборов…………………………....18

7. Динамические характеристики приборов………………………….20

8. Автоматизация процессов управления испытаниями и обработки результатов……………………………………………………………...22

9. Заключение……………………………………………………………...31

10. Список литературы…………………………………………………….32

1. Введение

Газоанализатор — измерительный прибор для определения качественного и количественного состава смесей газов.

Газоанализаторы впервые были созданы в конце прошлого века для анализа дымовых газов в теплоэнергетических установках с целью контроля использования топлива. Развитие промышлен­ного газового синтеза выдвинуло задачу создания газоанализато­ров для анализа других промышленных газов.

В настоящее время газоанализаторы широко применяются для технологического контроля процессов горения в металлургиче­ском производстве, большого числа процессов в химической, коксо­химической и нефтеперерабатывающей промышленности, процес­сов газоочистки, при анализе воздуха промышленных помещений на содержание вредных для здоровья и взрывоопасных примесей.

В общем случае с помощью газоанализаторов производится количественный анализ, применяемый для количественной оценки содержания анализируемого компонента в газовой смеси, и каче­ственный газовый анализ, применяемый для качественного обна­ружения примесей в газовой смеси.

В большинстве случаев требуется определить содержание одного компонента газовой смеси. Увеличение числа определяемых составных частей газовой смеси значительно усложняет приборы и для многих случаев многокомпонентного анализа в настоящее время нет автоматических газоанализаторов. Для проведения точного газового анализа применяют преимущественно лабо­раторные газоанализаторы. Для технического газового анализа используют автоматические газоанализаторы, позволяющие быстро получить результаты, хотя и с ограниченной точностью.

2.Классификация методов измерения, анализ влияния факторов на измерение.

Средства измерений, предназначенные для количественного определения состава газа, называются газоанализаторами и газовыми хроматографами. Эти технические средства в зависимости их назначения подразделяются на переносные и автоматические.

Переносные газоанализаторы и хроматографы применяются в лабораторных условиях для количественного определения состава газа при выполнении исследовательских работ, а также при спе­циальных обследованиях, испытаниях и наладке различных про­мышленных теплотехнических установок (парогенераторов, печен и др.). Приборы этого типа широко используются для проверки авто­матических газоанализаторов.

Автоматические газоанализаторы, предназначенные для непре­рывного "автоматического измерения объемного процентного содер­жания одного определяемого компонента в газовой смеси, широко применяют в различных отраслях промышленности, в частности энергетической. Современные автоматические газоанализаторы поз­воляют определять содержание в газовой смеси двуокиси углерода (СО₂), кислорода (О₂), окиси углерода и водорода (СО -+- Н₂), СО, Н₂, метана (СН₄) и других газов.

Автоматические газоанализаторы широко применяют для кон­троля процесса горения в топочных устройствах парогенераторов, печей и других агрегатов, для анализа технологических газовых смесей, для определения содержания водорода в системах водород­ного охлаждения обмоток турбогенераторов и т. д.

Газоанализаторы в зависимости от используемых физико-химичес­ких методов измерений классифицируются на следующие группы: теп­ловые, термохимические, термомагнитные, объемно-манометрические, фотокалометрические, оптико-акустические, спектральные, хромотографические и другие. Наибольшее распространение получил термохи­мический метод измерений, заключающийся в том, что, благодаря из­вестному свойству некоторых металлов и оксидов ускорять реакцию окисления горючих газов и паров на своей поверхности, удается выде­лить газы и пары путем их каталитического сжигания. При этом повы­шение температуры в зоне каталитически активного чувствительного элемента при горении на нем горючего газа или пара измеряется элект­ронно-мостовыми схемами. На термохимическом методе измерений базируются серийно выпускаемые принципиально и конструктивно раз­личные группы газоанализаторов.

В газоанализаторах первой группы горение происходит на каталити­чески активной платиновой нити, являющейся одновременно термочув­ствительным элементом. Эти приборы отличаются несложностью на­стройки и быстротой срабатывания. Их. недостатком является сравнительно низкая точность измерений.

Ко второй группе относятся приборы, в которых реакция протекает на насыпном катализаторе, а полученный тепловой эффект, сопровож­дающий реакцию, измеряется специальным термочувствительным эле­ментом.

В сигнализаторах третьей группы реакция протекает на твердых но­сителях, пропитанных каталитически активным раствором, а полезный тепловой эффект измеряется специальным термочувствительным эле­ментом.

По принципу действия они могут быть разделены на три основных группы.

1. Приборы, действие которых основано на физических методах анализа, включающих вспомогательные химические реакции. При помощи таких газоанализаторов определяют изменение объёма или давления газовой смеси в результате химических реакций её отдельных компонентов.

2. Приборы, действие которых основано на физических методах анализа, включающих вспомогательные физико-химические процессы (термохимические, электрохимические, фотоколориметрические и др.). Термохимические основаны на измерении теплового эффекта реакции каталитического окисления (горения) газа. Электрохимические позволяют определять концентрацию газа в смеси по значению электрической проводимости электролита, поглотившего этот газ. Фотоколориметрические основаны на изменении цвета определённых веществ, при их реакции с анализируемым компонентом газовой смеси.

3. Приборы, действие которых основано на чисто физических методах анализа (термокондуктометрические, термомагнитные, оптические и др.). Термокондуктометрические основаны на измерении теплопроводности газов. Термомагнитные газоанализаторы применяют главным образом для определения концентрации кислорода, обладающего большой магнитной восприимчивостью. Оптические газоанализаторы основаны на измерении оптической плотности, спектров поглощения или спектров испускания газовой смеси.

Классификация по конструктивному исполнению.

Как и большинство контрольно-измерительных приборов, приборы газового анализа могут иметь разные массогабаритные показатели и режимы работы. Этими свойствами и обуславливается разделение приборов по исполнению. Тяжелые и громоздкие газоанализаторы, предназначенные, как правило, для длительной непрерывной работы, являются стационарными. Менее габаритные изделия, которые могут быть без особого труда перемещены с одного объекта на другой и достаточно просто запущены в работу - переносные. Совсем маленькие и легкие - портативные.

Классификация по количеству измеряемых компонентов.

Газоанализаторы могут быть сконструированы для анализа сразу нескольких компонентов. Причем анализ может производиться как одновременно по всем компонентам, так и поочередно, в зависимости от конструктивных особенностей прибора.