ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Автоматический анализ газов из "Справочник химика Изд.2 Том 4" Анализ основан на индивидуальном характере инфракрасных спектров по глсщения газов с гетероатомными молекулами (например, СО, НСМ и т. п.) Мерой концентрации контролируемого компонента газовой смеси служит поглощаемая им мощность вспомогательного потока инфракрасной радиации надлежащего спектрального состава. Поглощенная (или оставшаяся после поглощения) мощность радиации преобразуется в лучеприемнике в теплоту замкнутого объема газа. При этом повышается температура газа. Последняя прямо (например, с помощью термоэлектрического приемника) или косвенно (например, с помощью оптико-акустического приемника, в котором повышение давления газа, пропорциональное повышению температуры, воспринимается конденсаторным микрофоном) преобразуется в пропорциональный поглощенной мощности электрический сигнал. Этот сигнал измеряется прибором, градуированным в единицах концентрации контролируемого компонента газовой смеси. [c.601] ИК-газоанализатор применяется для анализа сложных смесей. Метод в принципе избирательный, однако на практике возникают трудности при наличии существенного перекрытия спектров поглощения контролируемого и неконтролируемых компонентов смеси. Таким газоанализатором нельзя контролировать газы с одноатомными (например. Не) и гомеоатомными (например. На) молекулами. Повышение чувствительности может быть достигнуто увеличением толщины слоя газа, поглощающего радиацию, и сжатием газовой смеси (до-100—150 ат). [c.601] ИК-газоанализаторы различных типов серийно выпускаются в СССР. Малая инерционность делает их пригодными для применения в системах автоматического управления технологическими процессами. При эксплуатации необходимо не реже одного раза в неделю проверять нулевое показание. ИК-газоана-лизаторы, в лучеприемниках которых используется оптико-акустический эффект Тиндаля — Рентгена, именуются нередко оптико-акустическими. [c.601] Погрешности. Основная приведенная погрешность от 2 до Зотн.% для пределов измерения не менее О--1 объемн.% и от 5 до 10 оТн.% для меньших пределов. Изменение температуры газа на 10 град вызывает дополнительную приведенную погрешность от 1 до 5 отн.%, а изменение давления газа на 10 мм рт. сг. — погрешность от 0,5 до 1,5 отн.%. Колебания напряжения и частоты питающей электросети также влияют на показания. [c.601] Порог чувствительности составляет 1—3% от диапазона шкалы. [c.601] Постоянная времени 30—40 сек и менее (до нескольких секунд). [c.601] Различное сродство к свободным электронам молекул некоторых газов (например, Og, СО и др.) и некоторых твердых аэрозолей, образуемых посредством вспомогательных химических реакций из газов, не обладающих в заметной степени таким сродством. На этом свойстве основан анализ газов по способу захзата электронов (метод удаления электронов и ионов из газа введением в него примеси). [c.602] В любом случае измерение концентрации контролируемого компонента осуществляется измерением ионизационного тока (от 10 до а перед усилением) приборами, градуированными в единицах концентрации соответствующего газа или пара или суммы нескольких компонентов (последнее — при измерении по методу HI). [c.602] Л 1етод неизбирательный, поэтому применим для контроля концентраций отдельных компонентов только бинарных или квазибинарных смесей. Применяется также (по варианту П1) для определения концентраций суммы нескольких компонентов смеси, сходных по химический природе и физическим свойствам, например паров углеводородов. Метод пригоден для очень многих неорганических паров и газов, особенно в диапазонах субмикро-, микро- и малых концентраций. [c.602] ИН-газоанализаторы в СССР серийно не выпускаются. В зарубежной практике они находят применение для авюмагической сигнализации о достижении заданной концентрации и в системах автоматического управления. [c.602] Пределы измеряемых концентраций. Минимальные пределы измерения в зависимости от вида пара или газа составляют от О до 5 Ю — 5 10 объемн.%, максимальные — от О до 1 объемн.%, в редких случаях — до десятков объемных процентов. [c.602] Воспроизводимость п о к а 3 а и и й равна примерно 1,0 отн.%. [c.602] Порог чувствительности составляет 1 10 объемн.%. [c.602] Время срабатывания — менее 15 сек. [c.602] Квазибинарными называются смеси с числом компонентов три и более, при условии, что используемое для анализа свойство контролируемого компонента резко отличается от свойств всех остальных компонентов. [c.602] Зависимость скорости истечения газовой смеси из отверстия, помещенного в неравномерное магнитное поле, от содержания в этой смеси парамагнитного компонента (магнитомеханичеокий эффузионный метод). [c.603] Значительный парамагнетизм кислорода, резко выделяющий его среди других газов и паров, делает магнитный метод селективным для кислорода, для определения которого он практически только и применяется. [c.603] МН-газоанализаторы различных типов, работающие на основе методов I и II, серийно выпускаются в СССР. Для сложных смесей переменного состава наиболее пригодны приборы, основанные на методах II и III, менее зависимые от переменного состава неизмеряемых компонентов. Для систем автоматического управления применяются наименее инерционные приборы I типа. [c.603] Погрешности. Основная приведенная погрешность измерения по методу 1 составляет 10 отн.% для концентраций кислорода О—0,5 и О—1,0 объемн.%, 5 отн.% для концентраций О—2 и 98—100 объемн.% и от 2,5 до 2,0 отн.% для ббльших диапазонов измерения. При измерениях по методу II погрешность равна 5 отн.%, по методу III — от 0,5 до 1,0 отн.%. Колебания напряжения, частоты питания, давления газа, температуры и состава неизмеряемых компонентов вызывают дополнительные погрешности. Поэтому названные факторы стабилизируют или их влияние искусственно корректируют. [c.603] Запаздывание показаний для метода I равно 30—50 сек, для методов II и III — от 1,0 до 1,5 мин. [c.603] Вернуться к основной статье