Gāzes nesēju analīze ir obligāta darbība ķīmiskās rūpniecības darbā, kā arī daudzos rūpniecības uzņēmumos. Šādi pētījumi ir procedūras konkrētas sastāvdaļas mērīšanai gāzu maisījumā. Piemēram, kalnrūpniecības uzņēmumos zināšanas par raktuvēs esošā gaisa īpašībām ir drošības jautājums, un tādējādi vides speciālisti nosaka kaitīgo elementu koncentrāciju. Ne tik bieži šādas analīzes tiek izmantotas sadzīves vajadzībām, bet, ja rodas šāds uzdevums, vislabāk ir izmantot gāzes analizatoru. Šī ir mērīšanas ierīce, kas ļauj noteikt gāzes maisījuma sastāvu. Tajā pašā laikā ir daudzas šīs ierīces šķirnes, kurām ir būtiskas atšķirības.
Gāzes analizatora ierīce
Neskatoties uz daudzajām ierīces dizaina variācijām, katrā modelī ir pamatkomponentu komplekts. Pirmkārt, tas ir korpuss, kurā ir visi gāzes analizatora darba elementi. Fakts ir tāds, ka šādām ierīcēm ir nepieciešama augsta aizsardzības pakāpe, tāpēc ārējam apvalkam ir jāizvirza nopietnas prasības. Gandrīz katrai ierīcei ir nepieciešama barošana - attiecīgi akumulatorsvar uzskatīt arī par obligātu ierīces sastāvdaļu. Tālāk ir vērts pāriet uz atbildīgāku komponentu. Šis ir primārais devējs, t.i., gāzes analizatora sensors vai sensora elements, kas nodrošina tiešus datus mērījumiem.
Man jāsaka, ka ir vairāki šādu sensoru veidi, tostarp termiski katalītiskie, infrasarkanie un elektroķīmiskie sensori. Šī elementa uzdevums ir pārvērst vēlamo gāzes sastāva komponentu elektriskajā signālā. Pēc tam iedarbojas mērīšanas un indikācijas ierīce, kas apstrādā šo signālu un parāda savus rādītājus indikācijas vai displeja veidā displejā. Tagad ir vērts apsvērt esošo gāzes analizatoru veidus.
Termoķīmiskie modeļi
Šā tipa ierīcēs mērīšanas princips tiek nodrošināts, nosakot ķīmiskās reakcijas termisko efektu, kurā iesaistīta vēlamā sastāvdaļa. Parasti procesā tiek izmantota skābekļa oksidēšanas tehnika. Tāpēc šādu ierīci var uzskatīt par skābekļa gāzes analizatoru, un hopkalīts, kas tiek nogulsnēts uz poraina nesēja, veic katalizatora funkciju. Oksidācijas indikatoru mērīšana tiek veikta, izmantojot metāla vai pusvadītāju termistorus. Dažos gadījumos platīna termistoru virsma darbojas arī kā katalizators. Parasti termoķīmiskos modeļus izmanto darbam ar degošām gāzēm un tvaikiem, kā arī ūdens elektrolīzes procesā. To var izmantot, lai noteiktu, piemēram,skābekļa saturs ūdeņradi.
Magnētiskās ierīces
Šajā gadījumā mēs runājam arī par ierīcēm, kas vērstas uz skābekļa noteikšanu. Šāda veida gāzes analizators uzrauga magnētu jutību attiecībā pret pētāmo vidi atkarībā no skābekļa koncentrācijas tajā. Šķiet, ka šo komponentu var noteikt ar citiem ierīces veidiem, taču ir viena iezīme. Fakts ir tāds, ka magnētiskais gāzes analizators ir skaitītājs, kas spēj noteikt koncentrāciju sarežģītos maisījumos ar lielāku precizitāti. Ir arī jānošķir magnetomehāniskās un termomagnētiskās ierīces. Pirmajā gadījumā ierīce mēra spēku, kas iedarbojas nehomogēnā magnētiskajā laukā uz jutīgu elementu, kas novietots pētāmajā vidē, piemēram, rotoru. Rādījumi būs atkarīgi no vidējās temperatūras un spiediena. Termomagnētisko modeļu darbības princips ir balstīts uz vienošanos, kas rodas, gāzu maisījumam mijiedarbojoties ar nevienmērīgu temperatūru un magnētiskajiem laukiem.
Pneimatiskie modeļi
Šādas ierīces darbojas, pamatojoties uz viskozitātes un blīvuma mērīšanu. Šim nolūkam tiek analizēti dati par plūsmas hidromehāniskajām īpašībām. Uzreiz jāsaka, ka šādām ierīcēm ir trīs iespējas: droseļvārsts, strūkla un pneimoakustiskā. Droseļvārsta gāzes analizators ir ierīce ar devēju, kas mēra hidraulisko pretestību, kad caur to tiek izvadīts gāzes maisījums. Strūklas tipa modeļi mēra gāzu maisījuma spiediena dinamiskos raksturlielumus,kas plūst no sprauslas. Parasti šāda veida ierīces izmanto darbā ar slāpekļa un hlorīda savienojumiem.
Pneimoakustiskajā ierīcē ir iekļautas divas svilpes ar aptuveni vienādām aptuveni 4 kHz frekvencēm. Pirmā svilpe izlaiž analizēto gāzi caur sevi, bet otrā - kompozīciju salīdzināšanai. Rezultātā gaisa gāzu analizators ļauj salīdzināt svārstību frekvences, pārvēršot indikatorus pneimatiskās vibrācijās, izmantojot pastiprinātāju. Signāla nodrošināšanai tiek izmantots frekvences-analogais pārveidotājs.
Infrasarkanie modeļi
Šādu gāzu analizatoru darbības princips ir balstīts uz tvaiku un gāzes molekulu selektīvu absorbciju ar infrasarkano starojumu. Ir svarīgi ņemt vērā, ka ierīce nodrošina to gāzu maisījumu absorbciju, kuru molekulas satur vismaz divus dažādus atomus. Molekulāro spektru specifika dažādās gāzēs nosaka arī šādu ierīču paaugstinātu selektivitāti. Piemēram, ir devēja parastās un dispersijas versijas. Izkliedējošais gāzes analizators ir ierīce, kas izmanto monohromatoru radīto starojumu, tas ir, difrakcijas režģi vai prizmas. Parastos šīs klases pārstāvjos tiek izmantots nemonohromatisks starojums, kas tiek nodrošināts optisko ķēžu īpašību dēļ. Šim nolūkam tiek izmantoti gaismas filtri, speciāli starojuma uztvērēji un citi komponenti. Arī neselektīva tipa starojuma detektorus var izmantot infrasarkano gāzu analizatoros - jo īpaši termopilos, bolometros unpusvadītāju komponenti.
Kā lietot ierīci?
Ierīces lietotājam ir svarīgi iepazīties ar displeju vai citu izvades ierīci, ar kuru ierīce ir aprīkota. Parasti mūsdienu displeji parāda datumu, kā arī vairākus laukus datiem par gāzu maisījuma sastāvu. Lai iegūtu pilnīgu informāciju par ierīces lauku un kanālu nozīmi, ļaus gāzes analizatora instrukcija noteiktā konfigurācijā. Faktiski arī ierīces funkciju vadība ir atkarīga no konkrētā modeļa. Parasti pietiek ar ierīces aktivizēšanu, atrodoties gāzveida vidē. Turklāt, kad tiek sasniegta vēlamās sastāvdaļas sliekšņa koncentrācija, ierīce dos signālu. Dažos modeļos ir iespējama arī gaismas indikācija. Tajā pašā brīdī ierīces ekrānā ir jāaizpilda galvenās rindiņas par gāzu maisījuma ķīmisko sastāvu un noteiktas sastāvdaļas īpašībām, kurām ierīce tika noregulēta.
Pārbaudīt ierīci
Tāpat kā jebkura mērierīce, arī gāzes analizators ir jākalibrē. Šī procedūra ļaus novērtēt ierīces tehnisko stāvokli, veiktspēju, kā arī tās atbilstību metroloģiskajiem raksturlielumiem. Pārnēsājamiem gāzes monitoriem visbiežāk rodas darbības kļūmes, tāpēc tiem ir nepieciešama biežāka apkope. Tātad, kā tiek veikta pārbaude? Procedūra tiek veikta uz speciāla kalibrēšanas statīva. Tas sākas ar ierīces pārbaudi, pārbaudot bojāto elementu nomaiņu. Tālāk ir norādīti kalibrēšanas pasākumi un īstenošananepieciešamie iestatījumi.
Tiešā pārbaude ietver ierīces izmantošanu, lai novērtētu noteiktas sastāvdaļas koncentrāciju saspiestas gāzes balonā. Tas ir, tiek izmantoti speciāli maisījumi, ar kuru palīdzību tiek kalibrēti gāzes analizatori konkrētas sastāvdaļas analīzei.
Atsauksmes par gāzes analizatoriem
Kā liecina šādu ierīču ekspluatācijas prakse uzņēmumos, vietējā ražotāja modeļi pēc kvalitātes praktiski nav zemāki par importētajiem. Varat koncentrēties uz Testo, Ditangas, Giam uc produktiem. Šo uzņēmumu modeļu līnijās var atrast augstas kvalitātes stacionāros un pārnēsājamos gāzes analizatorus darbam ar dažādiem maisījumiem. Tomēr lietotāji atzīmē, ka gandrīz visu šāda veida ierīču vājā vieta ir jutīgais elements, tas ir, sensors. Tāpēc iepriekš jāapsver iespēja veikt apkopi, nomainot šo komponentu.
Cik maksā gāzes analizators?
Sākotnējo līmeni attēlo modeļi, kuru cena ir 3–5 tūkstoši rubļu. Par šo summu īpašnieks saņem ierīci, kas aprīkota ar digitālo displeju un pusvadītāju sensoru. Citi parametri, piemēram, jutība, reakcijas laiks un zondes parametri, visticamāk, speciālistu neinteresēs. Ja jums ir nepieciešama ierīce atbildīgam darbam ar degošām un sprādzienbīstamām vielām, jums vajadzētu koncentrēties uz profesionālu gāzes analizatoru. Cena šajā gadījumā var būt aptuveni 30-40 tūkstoši rubļu, bet kvalitatīvarezultāts. Turklāt par šo naudu varat paļauties uz gāzes analizatora daudzpusību un augstu ergonomikas pakāpi.
Secinājums
Mērierīces tirgū ir diezgan plaši pārstāvētas, bet ierīces darbam ar gāzi pieder konkrētam segmentam. No vienas puses, tas apgrūtina piemērotas ierīces atrašanu, no otras – ļauj sīkāk iepazīties ar sortimentu. Ja mēs runājam par universālajiem izvēles noteikumiem, tad nevajadzētu iegādāties gāzes analizatoru, kura cena nepārsniedz 5 tūkstošus rubļu. Lai gan šādi instrumenti nodrošina pamata iespēju komplektu un garantē noteiktu precizitātes līmeni, tie ne vienmēr ir izturīgi un tiem ir nepieciešama bieža pārbaude. Tāpat, izvēloties, ir vērts apsvērt iespēju darboties dažādos apstākļos. Piemēram, lielākā daļa šo ierīču ir jutīgas ne tikai pret gāzu maisījumu ķīmisko sastāvu, bet arī temperatūru.
