تحليل وسائط الغاز هو نشاط إلزامي في أعمال الصناعات الكيميائية ، وكذلك في العديد من المؤسسات الصناعية. مثل هذه الدراسات هي إجراءات لقياس مكون معين في خليط الغازات. على سبيل المثال ، في مؤسسات التعدين ، تعد معرفة خصائص الهواء في المنجم مشكلة تتعلق بالسلامة ، وبالتالي يحدد علماء البيئة تركيز العناصر الضارة. في كثير من الأحيان ، يتم استخدام مثل هذه التحليلات للأغراض المنزلية ، ولكن إذا نشأت مثل هذه المهمة ، فمن الأفضل استخدام محلل الغاز. هذا جهاز قياس يسمح لك بتحديد تكوين خليط الغاز. في نفس الوقت ، هناك العديد من أنواع هذا الجهاز التي لها اختلافات جوهرية.
جهاز تحليل الغاز
على الرغم من الاختلافات العديدة في تصميم الجهاز ، إلا أن هناك مجموعة من المكونات الأساسية الموجودة في كل طراز. بادئ ذي بدء ، هذا هو السكن الذي يحتوي على جميع عناصر العمل لمحلل الغاز. الحقيقة هي أن مثل هذه الأجهزة تتطلب درجة عالية من الحماية ، لذلك يجب وضع متطلبات جدية على الغلاف الخارجي. يتطلب كل جهاز تقريبًا مصدر طاقة - على التوالي ، البطاريةيمكن اعتباره أيضًا جزءًا إلزاميًا من الجهاز. بعد ذلك ، يجدر الانتقال إلى عنصر أكثر مسؤولية. هذا محول طاقة أساسي ، أي مستشعر محلل غاز أو عنصر استشعار يوفر بيانات مباشرة للقياس.
يجب أن أقول إن هناك عدة أنواع من أجهزة الاستشعار ، بما في ذلك المحفز الحراري والأشعة تحت الحمراء والكهروكيميائية. تتمثل مهمة هذا العنصر في تحويل المكون المطلوب لتكوين الغاز إلى إشارة كهربائية. بعد ذلك ، يتم تشغيل جهاز القياس والإشارة ، والذي يعالج هذه الإشارة ويظهر مؤشراتها في شكل إشارة أو عرض على الشاشة. الآن يجدر النظر في أنواع أجهزة تحليل الغاز الحالية.
نماذج حرارية
في أجهزة من هذا النوع ، يتم توفير مبدأ القياس من خلال تحديد التأثير الحراري لتفاعل كيميائي يتضمن المكون المطلوب. كقاعدة عامة ، يتم استخدام تقنية أكسدة الأكسجين في العملية. لذلك ، يمكن اعتبار مثل هذا الجهاز بمثابة محلل غاز الأكسجين ، ويؤدي hopcalite ، الذي يتم ترسيبه على حامل مسامي ، وظيفة المحفزات. يتم قياس مؤشرات الأكسدة باستخدام ثرمستورات معدنية أو شبه موصلة. في بعض الحالات ، يعمل سطح الثرمستورات البلاتينية أيضًا كعامل مساعد. عادةً ما تُستخدم النماذج الحرارية الكيميائية للعمل مع الغازات والأبخرة القابلة للاحتراق ، وكذلك في عملية التحليل الكهربائي للماء. يمكن استخدامه لتحديد ، على سبيل المثال ،محتوى الأكسجين في الهيدروجين.
الأجهزة المغناطيسية
في هذه الحالة ، نتحدث أيضًا عن أجهزة تركز على تحديد الأكسجين. يراقب هذا النوع من محلل الغاز حساسية المغناطيس بالنسبة للوسط قيد الدراسة ، اعتمادًا على تركيز الأكسجين فيه. يبدو أنه يمكن تحديد هذا المكون بواسطة أنواع أخرى من الجهاز ، ولكن هناك ميزة واحدة. الحقيقة هي أن محلل الغاز المغناطيسي هو مقياس قادر على تحديد التركيز في الخلائط المعقدة بدقة أعلى. من الضروري أيضًا التمييز بين الأجهزة المغناطيسية الميكانيكية والحرارية. في الحالة الأولى ، يقيس الجهاز القوة المؤثرة في مجال مغناطيسي غير متجانس على عنصر حساس موضوع في الوسط قيد الدراسة ، على سبيل المثال ، الدوار. تعتمد القراءات على درجة الحرارة والضغط المتوسطين. يعتمد مبدأ تشغيل النماذج المغناطيسية الحرارية على الاتفاقية التي تحدث عندما يتفاعل خليط الغاز مع درجة حرارة غير منتظمة ومجالات مغناطيسية.
نماذج تعمل بالهواء المضغوط
تعمل هذه الأجهزة على أساس قياس اللزوجة والكثافة. لهذا الغرض ، يتم تحليل البيانات الخاصة بالخصائص الهيدروميكانيكية للتدفق. يجب أن يقال على الفور أن هناك ثلاثة خيارات لمثل هذه الأجهزة: الخانق ، والنفاث ، والصوت الهوائي. محلل غاز الخانق عبارة عن جهاز به محول طاقة يقيس المقاومة الهيدروليكية عندما يتم تمرير خليط غاز من خلاله. نماذج من النوع النفاث تقيس الخصائص الديناميكية لضغط خليط الغاز ،تتدفق من الفوهة. عادة ما تستخدم أجهزة من هذا النوع في العمل مع مركبات النيتروجين والكلوريد.
يشتمل الجهاز الصوتي الهوائي على صفارتين بترددات متساوية تقريبًا تبلغ حوالي 4 كيلو هرتز. تمرر الصافرة الأولى الغاز الذي تم تحليله من خلال نفسها ، والثانية - التكوين للمقارنة. نتيجة لذلك ، يسمح لك محلل غاز الهواء بمقارنة ترددات التذبذب ، وتحويل المؤشرات إلى اهتزازات هوائية باستخدام مكبر للصوت. يستخدم محول التردد إلى التناظرية لتوفير الإشارة.
نماذج الأشعة تحت الحمراء
يعتمد مبدأ تشغيل أجهزة تحليل الغاز هذه على الامتصاص الانتقائي لجزيئات البخار والغاز بواسطة الأشعة تحت الحمراء. من المهم مراعاة أن الجهاز يوفر امتصاص مخاليط الغاز تلك التي تحتوي جزيئاتها على ذرتين مختلفتين على الأقل. تحدد خصوصية الأطياف الجزيئية في الغازات المختلفة أيضًا الانتقائية المتزايدة لهذه الأجهزة. على سبيل المثال ، هناك إصدارات تقليدية ومشتتة من محول الطاقة. محلل الغازات المشتتة هو جهاز يستخدم الإشعاع الناتج عن أجهزة أحادية اللون ، أي شبكات الحيود أو المنشورات. في الممثلين العاديين لهذه الفئة ، يتم استخدام الإشعاع غير أحادي اللون ، والذي يتم توفيره بسبب ميزات الدوائر الضوئية. لهذا الغرض ، يتم استخدام مرشحات الضوء وأجهزة استقبال الإشعاع الخاصة والمكونات الأخرى. أيضًا ، يمكن استخدام كاشفات الإشعاع من النوع غير الانتقائي في أجهزة تحليل الغاز بالأشعة تحت الحمراء - على وجه الخصوص ، قوالب الحرارة ، ومقاييس الضغط ، ومكونات أشباه الموصلات.
كيفية استخدام الجهاز؟
من المهم أن يتعرف مستخدم الجهاز على الشاشة أو أي جهاز إخراج آخر مجهز به الجهاز. كقاعدة عامة ، تُظهر الشاشات الحديثة التاريخ ، بالإضافة إلى عدة حقول للبيانات الخاصة بتكوين خليط الغازات. للحصول على معلومات كاملة حول معنى حقول وقنوات الجهاز ، ستسمح تعليمات محلل الغاز في تكوين محدد. في الواقع ، يعتمد التحكم في وظائف الجهاز أيضًا على الطراز المحدد. كقاعدة عامة ، يكفي تنشيط الجهاز أثناء وجوده في بيئة غازية. علاوة على ذلك ، عند الوصول إلى تركيزات العتبة للمكون المطلوب ، سيعطي الجهاز إشارة. في بعض الطرز ، يمكن أيضًا وجود مؤشر ضوئي. في نفس اللحظة ، يجب ملء الخطوط الرئيسية حول التركيب الكيميائي لخليط الغاز وخصائص مكون معين تم ضبط الجهاز عليه على شاشة الجهاز.
فحص الجهاز
مثل أي جهاز قياس ، يجب معايرة محلل الغاز. سيسمح لك هذا الإجراء بتقييم الحالة الفنية وأداء الجهاز وكذلك امتثاله للخصائص المترولوجية. من المرجح أن تتعرض شاشات الغاز المحمولة لفشل في الأداء ، لذلك يجب صيانتها بشكل متكرر. فكيف يتم التحقق؟ يتم تنفيذ الإجراء على حامل معايرة خاص. يبدأ بفحص الجهاز ، واختبار استبدال العناصر المعيبة. فيما يلي إجراءات المعايرة والتنفيذالإعدادات الضرورية.
يتضمن التحقق المباشر استخدام جهاز لتقييم تركيز مكون معين في اسطوانة الغاز المضغوط. بمعنى ، يتم استخدام مخاليط خاصة ، بمساعدة محللات الغاز التي يتم معايرتها لتحليل مكون معين.
مراجعات حول أجهزة تحليل الغاز
كما تظهر ممارسة تشغيل مثل هذه الأجهزة في المؤسسات ، فإن نماذج الشركة المصنعة المحلية ليست عمليا أدنى جودة من نظيراتها المستوردة. يمكنك التركيز على منتجات Testo و Ditangas و Giam وما إلى ذلك. في خطوط طراز هذه الشركات ، يمكنك العثور على أجهزة تحليل الغاز الثابتة والمحمولة عالية الجودة للعمل مع الخلائط المختلفة. ومع ذلك ، يلاحظ المستخدمون أن نقطة الضعف في جميع الأجهزة تقريبًا من هذا النوع هي العنصر الحساس ، أي المستشعر. لذلك ، يجب النظر في إمكانية الصيانة مع استبدال هذا المكون مسبقًا.
ما هي تكلفة محلل الغاز؟
المستوى الأولي يمثله نماذج بسعر 3-5 آلاف روبل. مقابل هذا المبلغ ، يتلقى المالك جهازًا مزودًا بشاشة رقمية ومستشعر أشباه الموصلات. من غير المحتمل أن تكون المعلمات الأخرى ، مثل الحساسية ووقت الاستجابة ومعلمات المسبار ، محل اهتمام المتخصص. إذا كنت بحاجة إلى جهاز للعمل المسؤول مع المواد القابلة للاحتراق والمتفجرة ، فعليك التركيز على محلل الغاز المحترف. يمكن أن يكون السعر في هذه الحالة حوالي 30-40 ألف روبل ، لكنه عالي الجودةنتيجة. بالإضافة إلى ذلك ، مقابل هذه الأموال ، يمكنك الاعتماد على براعة محلل الغاز ودرجة عالية من بيئة العمل.
الخلاصة
أجهزة القياس مُمثلة على نطاق واسع في السوق ، لكن أجهزة العمل بالغاز تنتمي إلى شريحة معينة. من ناحية ، يجعل هذا من الصعب العثور على جهاز مناسب ، من ناحية أخرى ، يتيح لك التعرف على المجموعة بمزيد من التفاصيل. إذا تحدثنا عن قواعد الاختيار العالمية ، فلا يجب عليك شراء محلل غاز ، لا يتجاوز سعره 5 آلاف روبل. على الرغم من أن هذه الأدوات توفر مجموعة أساسية من الخيارات وتضمن مستوى معينًا من الدقة ، إلا أنها ليست دائمًا وتتطلب تحققًا متكررًا. أيضًا ، عند الاختيار ، يجدر النظر في إمكانية التشغيل في ظروف مختلفة. على سبيل المثال ، معظم هذه الأجهزة حساسة ليس فقط للتركيب الكيميائي لخلائط الغاز ، ولكن أيضًا لدرجة الحرارة.
