氣體分析儀主要包括測量氣體分析儀和熱導式氣體分析儀
測量氣體成分的流程分析儀表。在很多生產過程中,特別是在存在化學反應的生產過程中,僅僅根據(jù)溫度、壓力、流量等物理參數(shù)進行自動控制常常是不夠的。例如,在合成氨生產中,僅控制合成塔的溫度、壓力、流量并不能保證zui高的合成率,必須同時分析進氣的化學成分,控制氫氣和氮氣的*比例,才能獲得較高的生產率。又如在鍋爐的燃燒控制中除需控制燃料與助燃空氣的比例外,還必須在線分析煙道的化學成分,據(jù)此改變助燃空氣的供給量,使爐子獲得zui高的熱效率。此外,在排出有害氣體的工廠中,也必須采用氣體分析儀對有害氣體進行連續(xù)監(jiān)視,以防止危害工人健康或污染環(huán)境或引起爆炸等惡性事故。由于被分析氣體的千差萬別和分析原理的多種多樣,氣體分析儀的種類繁多。常用的有熱導式氣體分析儀、電化學式氣體分析儀和紅外線吸收式分析儀等。
熱導式氣體分析儀
一種物理類的氣體分析儀表。它根據(jù)不同氣體具有不同熱傳導能力的原理,通過測定混合氣體導熱系數(shù)來推算其中某些組分的含量。這種分析儀表簡單可靠,適用的氣體種類較多,是一種基本的分析儀表。但直接測量氣體的導熱系數(shù)比較困難,所以實際上常把氣體導熱系數(shù)的變化轉換為電阻的變化,再用電橋來測定。熱導式氣體分析儀的熱敏元件主要有半導體敏感元件和金屬電阻絲兩類。半導體敏感元件體積小、熱慣性小,電阻溫度系數(shù)大,所以靈敏度高,時間滯后小。在鉑線圈上燒結珠形金屬氧化物作為敏感元件,再在內電阻、發(fā)熱量均相等的同樣鉑線圈上繞結對氣體無反應的材料作為補償用元件(圖1)。這兩種元件作為兩臂構成電橋電路,即是測量回路。半導體金屬氧化物敏感元件吸附被測氣體時,電導率和熱導率即發(fā)生變化,元件的散熱狀態(tài)也隨之變化。元件溫度變化使鉑線圈的電阻變化,電橋遂有一不平衡電壓輸出,據(jù)此可檢測氣體的濃度。熱導式的應用范圍很廣,除通常用來分析氫氣、氨氣、二氧化碳、二氧化硫和低濃度可燃性氣體含量外,還可作為色譜分析儀中的檢測器用以分析其他成分。