Die Analyse von Gasgemischen zur Feststellung ihrer qualitativen und quantitativen Zusammensetzung wird genannt Gasanalyse .

Die zur Durchführung der Gasanalyse verwendeten Geräte werden Gasanalysatoren genannt. Sie passieren manuelle Aktion und automatisch. Unter den ersteren sind die chemischen Absorptionsmethoden am häufigsten, bei denen die Komponenten Gasgemisch werden nacheinander von verschiedenen Reagenzien absorbiert.

Automatische Gasanalysatoren messen alle physikalischen oder physikalisch-chemischen Eigenschaften eines Gasgemisches oder seiner einzelnen Komponenten.

Derzeit sind automatische Gasanalysatoren am gebräuchlichsten. Aufgrund ihres Funktionsprinzips lassen sie sich in drei Hauptgruppen einteilen.

1. physikalische Methoden Analyse, einschließlich chemischer Hilfsreaktionen. Mit Hilfe solcher Gasanalysatoren werden Volumen- oder Druckänderungen eines Gasgemisches infolge chemischer Reaktionen seiner einzelnen Bestandteile ermittelt.
2. Geräte, deren Betrieb auf basiert physikalische Analysemethoden, einschließlich physikalischer und chemischer Hilfsprozesse(thermochemisch, elektrochemisch, fotokolorimetrisch usw.). Thermochemische Verfahren basieren auf der Messung des thermischen Effekts der Reaktion der katalytischen Oxidation (Verbrennung) von Gas. Mit elektrochemischen Verfahren können Sie die Gaskonzentration in einem Gemisch anhand des Wertes bestimmen elektrische Leitfähigkeit Elektrolyt, der dieses Gas absorbierte. Photokolorimetrische Verfahren basieren auf der Farbänderung bestimmter Stoffe, wenn diese mit dem analysierten Bestandteil des Gasgemisches reagieren.
3. Geräte, deren Aktion basierend auf rein physikalischen Analysemethoden(thermokonduktometrisch, thermomagnetisch, optisch usw.). Die Thermokonduktometrie basiert auf der Messung der Wärmeleitfähigkeit von Gasen. Thermomagnetische Gasanalysatoren werden hauptsächlich zur Bestimmung der Konzentration von Sauerstoff verwendet, der eine hohe magnetische Suszeptibilität aufweist. Optische Gasanalysatoren basieren auf der Messung der optischen Dichte, Absorptionsspektren oder Emissionsspektren eines Gasgemisches.

Jede der genannten Methoden hat ihre Vor- und Nachteile, deren Beschreibung viel Zeit und Raum in Anspruch nehmen wird und den Rahmen dieses Artikels sprengen würde. Hersteller von Gasanalysatoren verwenden derzeit fast alle der aufgeführten Methoden der Gasanalyse, aber größte Verbreitung erhielten elektrochemische Gasanalysatoren als die billigsten, vielseitigsten und einfachsten. Nachteile diese Methode: geringe Selektivität und Messgenauigkeit; kurze Lebensdauer empfindlicher Elemente, die aggressiven Verunreinigungen ausgesetzt sind.

Alle Gasanalysegeräte können auch klassifiziert werden:

Von Funktionalität(Anzeiger, Leckdetektoren, Alarme, Gasanalysatoren);

Von Design(stationär, tragbar, tragbar);

Nach der Anzahl der gemessenen Komponenten (Einkomponenten- und Mehrkomponentenkomponenten);

Nach der Anzahl der Messkanäle (Einkanal und Mehrkanal);

Wie beabsichtigt (zur Gewährleistung der Arbeitssicherheit, zur Kontrolle technologischer Prozesse, zur Kontrolle von Industrieemissionen, zur Kontrolle von Fahrzeugabgasen, zur Umweltkontrolle).

Klassifizierung nach Funktionalität.

1. Indikatoren sind Geräte, die eine qualitative Beurteilung eines Gasgemisches anhand des Vorhandenseins einer kontrollierten Komponente ermöglichen (nach dem „viele-wenig“-Prinzip). In der Regel werden Informationen über eine Linie aus mehreren Punktindikatoren angezeigt. Alle Indikatoren leuchten – es ist viel Komponente vorhanden, einer leuchtet – es ist nicht genug vorhanden. Hierzu zählen auch Lecksuchgeräte. Mit Leckdetektoren, die mit einer Sonde oder einem Probenehmer ausgestattet sind, ist es möglich, den Ort eines Lecks in einer Rohrleitung, beispielsweise von Kältemittelgas, zu lokalisieren.
2. Alarme liefern ebenfalls eine sehr grobe Schätzung der Konzentration der kontrollierten Komponente, verfügen aber gleichzeitig über einen oder mehrere Alarmschwellen. Wenn die Konzentration einen Schwellenwert erreicht, werden Alarmelemente ausgelöst (optische Anzeigen, akustische Geräte, Relaiskontakte werden geschaltet).
3. Der Höhepunkt der Entwicklung von Gasanalysegeräten (ohne die von uns in Betracht gezogenen Chromatographen) liegt direkt Gasanalysatoren. Diese Geräte ermöglichen nicht nur eine quantitative Beurteilung der Konzentration der gemessenen Komponente mit Anzeige der Messwerte (nach Volumen oder Masse), sondern können auch mit beliebigen Zusatzfunktionen ausgestattet werden: Schwellenwertgeräte, Ausgabe analoger oder digitaler Signale, Drucker usw .

Klassifizierung nach Design.

Wie die meisten Kontroll- und Messgeräte können Gasanalysegeräte über unterschiedliche Gewichts- und Größenanzeigen sowie Betriebsarten verfügen. Diese Eigenschaften bestimmen die Aufteilung der Geräte nach Design. Schwere und sperrige Gasanalysatoren, die meist für den langfristigen Dauerbetrieb ausgelegt sind, sind stationär. Kleinere Produkte, die sich leicht von einem Objekt zum anderen bewegen und ganz einfach in Betrieb nehmen lassen, sind tragbar. Sehr klein und leicht - tragbar.

Einteilung nach Anzahl der gemessenen Komponenten.

Gasanalysatoren können so konzipiert sein, dass sie mehrere Komponenten gleichzeitig analysieren. Darüber hinaus kann die Analyse sowohl gleichzeitig für alle Komponenten als auch einzeln, je nach Bedarf, durchgeführt werden Designmerkmale Gerät.

Klassifizierung nach Anzahl der Messkanäle.

Gasanalysegeräte können entweder einkanalig (ein Sensor oder eine Probenahmestelle) oder mehrkanalig sein. In der Regel liegt die Anzahl der Messkanäle pro Gerät zwischen 1 und 16. Zu beachten ist, dass moderne modulare Gasanalysesysteme eine nahezu unendliche Erhöhung der Anzahl der Messkanäle ermöglichen. Die gemessenen Komponenten für verschiedene Kanäle können in einem beliebigen Satz entweder gleich oder unterschiedlich sein. Bei Gasanalysatoren mit Durchflusssensor (thermokonduktometrisch, thermomagnetisch, optische Absorption) wird das Problem der Mehrpunktüberwachung durch spezielle Lösungen gelöst Hilfsgeräte- Gasverteiler, die den Sensor abwechselnd von mehreren Probenahmepunkten aus mit Probe versorgen.

Klassifizierung nach Zweck.

Leider ist es unmöglich, einen universellen Gasanalysator zu entwickeln, mit dem sich alle Probleme der Gasanalyse lösen lassen. So wie es beispielsweise unmöglich ist, mit einem Lineal sowohl Bruchteile eines Millimeters als auch Dutzende Kilometer zu messen. Doch ein Gasanalysator ist ein wesentlich komplexeres Messgerät als ein Lineal. Verschiedene Gase in unterschiedlichen Konzentrationsbereichen werden auf unterschiedliche Weise kontrolliert verschiedene Methoden und Messmethoden. Daher entwerfen und produzieren Hersteller Instrumente zur Lösung spezifischer Messprobleme. Die Hauptaufgaben sind: Atmosphärenkontrolle Arbeitsbereich(Sicherheit), Kontrolle industrieller Emissionen (Ökologie), Kontrolle technologischer Prozesse (Technologie), Kontrolle der Luftverschmutzung in Wohngebieten (Ökologie), Kontrolle von Fahrzeugabgasen (Ökologie und Technologie), Kontrolle der menschlichen Ausatemluft (Alkohol) ... Separat können wir die Kontrolle von Gasen in Wasser und anderen Flüssigkeiten nennen. In jedem dieser Bereiche lassen sich noch höherspezialisierte Gerätegruppen unterscheiden. Oder sie können zu größeren Gruppen von Gasanalysegeräten erweitert werden.

Die Analyse gasförmiger Medien ist eine obligatorische Tätigkeit im Betrieb von Chemieanlagen sowie in vielen Industrieunternehmen. Bei solchen Untersuchungen handelt es sich um Verfahren zur Messung der einen oder anderen Komponente in einem Gasgemisch.
In Bergbauunternehmen beispielsweise ist die Kenntnis der Eigenschaften der Luft in einem Bergwerk ein Sicherheitsproblem, und Umweltschützer bestimmen so die Konzentration schädlicher Elemente.
Für häusliche Zwecke werden solche Analysen nicht oft verwendet, aber wenn eine solche Aufgabe auftritt, kann auch ein Gasanalysator verwendet werden.
Hierbei handelt es sich um ein Messgerät, mit dem Sie die Zusammensetzung des Gasgemisches bestimmen können.

Die Hauptaufgaben von Gasanalysatoren:
Kontrolle der Atmosphäre im Arbeitsbereich (Sicherheit);
Kontrolle industrieller Emissionen (Ökologie);
Kontrolle technologischer Prozesse (Technologie);
Kontrolle der Luftverschmutzung in Wohngebieten (Ökologie);
Kontrolle von Fahrzeugabgasen (Ökologie und Technik);
Kontrolle der von einer Person ausgeatmeten Luft (Alkohol);
Separat können wir die Kontrolle von Gasen in Wasser und anderen Flüssigkeiten erwähnen.

Klassifizierung von Gasanalysatoren:
nach Funktionalität (Anzeigen, Leckdetektoren, Alarme, Gasanalysatoren);
konstruktionsbedingt (stationär, tragbar, tragbar);
nach der Anzahl der gemessenen Komponenten (Einkomponenten- und Mehrkomponentenkomponenten);
nach der Anzahl der Messkanäle (Einkanal und Mehrkanal);
für den vorgesehenen Zweck (Gewährleistung der Arbeitssicherheit, Kontrolle technologischer Prozesse, Kontrolle industrieller Emissionen, Kontrolle von Fahrzeugabgasen, Umweltkontrolle).

- Entwickelt, um eine Reihe von Problemen im Bereich der Umweltüberwachung und Verschmutzungskontrolle zu lösen atmosphärische Luft und Luft im Arbeitsbereich sowie für einige andere Zwecke sind Messungen an verschiedenen Stellen des Unternehmens erforderlich, die nicht immer über Steckdosen verfügen.

In diesen Fällen sind tragbare Geräte unverzichtbarGasanalysatoren (tragbare Gasanalysatoren)!

Im Gegensatz zu stationären Gasanalysatoren zeichnen sich solche Geräte durch ihre Kompaktheit, Mobilität und Benutzerfreundlichkeit sowie kurze Vorbereitungszeit für den Betrieb und ein breites Spektrum an Betriebsbedingungen aus.

Anwendungsbereich Tragbare Gasanalysatoren:
In geschlossenen Behältern und Räumen (Tunnel, Brunnen, Schornsteine, Rohrleitungen usw.);
In Anlagen zur Gewinnung und Verarbeitung verschiedener Erdölprodukte;
An Wasserklärbecken, Abwasser- und Filterpumpstationen;
In der Automobilindustrie;
In chemischen Labors und anderen Produktionsprozessen, die mit der Freisetzung verschiedener Schadstoffe verbunden sind;
Zusätzlich zu dem oben genannten Zweck werden tragbare Gasanalysatoren zur Kalibrierung und Überprüfung stationärer Gasanalysatoren eingesetzt.

Vorteile tragbarer Gasanalysatoren:
Niedrige Kosten;
Mobilität;
Einfache Bedienung;
Große Auswahl an nachweisbaren Gasen und Schadstoffen;
Hohe Empfindlichkeit der Sensoren, wodurch Sie auch kleinste Fraktionen bestimmen können Schadstoffe;
Möglichkeit zur Anbindung elektrochemischer, thermokatalytischer oder optische Sensoren;
Groß Modellpalette;
Geschwindigkeit der Mikroprozessoreinheit;
Sofortige Erkennung des Vorhandenseins explosiver Dämpfe;
Kann als Kalibriergerät für stationäre Gasanalysatoren dienen;
Kompakte Größe und geringes Gewicht;
Gemessen wird sowohl die qualitative als auch die quantitative Zusammensetzung des Luft- oder Gasgemisches;
Ermöglicht die gleichzeitige Kontrolle des Gehalts von bis zu mehreren Gasen in der Luft des Arbeitsbereichs;
Möglichkeit zur Konfiguration und Programmierung von Gerätereaktionsschwellenwerten;
Verfügbarkeit von Schnittstellen (IR, Wi-Fi, Bluetooth, Ethernet usw.) zum Anschluss an einen Computer oder Drucker;
Verfügbarkeit eines Speichers zur Aufzeichnung von Ergebnissen, Uhrzeit und Datum der Messungen.

- Konzipiert für die dauerhafte Installation im Arbeitsbereich Industrieanlagen und Fabriken, Chemielabore, Ölraffinerie- und Gasproduktionsunternehmen und andere Industrien.

Dabei handelt es sich um effektive und hochpräzise Geräte, die über die entsprechende Schutzart verfügen, eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen und mit einem Automatisierungssystem nachgerüstet werden können, um giftige, toxische und brennbare Gase aus verschiedenen Räumen zu entfernen!

Stationäre Gasanalysatoren werden dort eingesetzt, wo zur Aufrechterhaltung des erforderlichen Niveaus und zur Organisation ständige und relativ häufige periodische Messungen der Schadstoff- und Sauerstoffkonzentration in einem Industriegebiet erforderlich sind technologische Kontrolle hinter Produktionsabläufen.

Anwendungsbereich stationärer Gasanalysatoren:
Kesselhäuser;
Kühlaggregate;
GFK-Räumlichkeiten (Gasverteilungspunkte);
Arbeitsbereiche Industrieunternehmen;
Labore;
Diesel- und Turbineneinheiten;
Abwassersysteme;
Öfen usw.

Die Hauptvorteile stationärer Gasanalysatoren:
Zuverlässigkeit;
Angemessener Preis;
Hohe Messgenauigkeit;
Möglichkeit, mehrere Gase gleichzeitig zu kontrollieren;
Langfristig Betrieb;
Möglichkeit zur Ausstattung der Räumlichkeiten automatisches System Absaugung;
Fernsteuerung der Zusammensetzung des Luftgemisches;
Hoher Geräteschutz.

Trotz der vielen Designvarianten des Geräts gibt es in jedem Modell eine Reihe grundlegender Komponenten. Dies ist zunächst einmal das Gehäuse, das alle Arbeitselemente des Gasanalysators enthält.
Tatsache ist, dass solche Geräte ein hohes Maß an Schutz erfordern, sodass hohe Anforderungen an die Außenhülle gestellt werden müssen.
Fast jedes Gerät benötigt eine Stromversorgung – dementsprechend kann auch der Akku als wesentlicher Bestandteil des Gerätes angesehen werden.
Als nächstes sollten wir uns einer kritischeren Komponente zuwenden. Dies ist der primäre Wandler, also der Sensor oder das Sensorelement des Gasanalysators, der direkte Daten für die Messung liefert.
Es muss gesagt werden, dass es verschiedene Arten solcher Sensoren gibt, darunter thermokatalytische, infrarote, elektrochemische und optische. Die Aufgabe dieses Elements besteht darin, die benötigte Komponente umzuwandeln Gaszusammensetzung in ein elektrisches Signal umwandeln.

Danach kommt ein Mess- und Anzeigegerät zum Einsatz, das dieses Signal verarbeitet und seine Indikatoren in Form einer Anzeige oder eines Displays darstellt.
Das Funktionsprinzip eines thermochemischen (thermokatalytischen) Sensors basiert auf der direkten Abhängigkeit der bei der Verbrennung des detektierten Gases entstehenden Wärme von der Konzentration dieses Gases.
Bei elektrochemischen Sensoren interagiert die zu prüfende Komponente mit einer empfindlichen Schicht direkt auf der Elektrode oder in einer Schicht leitfähiger Elektrolytlösung in deren Nähe.

Eine elektrochemische Zelle (ECC) verfügt in der Regel über zwei oder drei Elektroden zur Durchführung einer elektrochemischen Reaktion.

Elektrochemische Sensoren bieten gegenüber herkömmlichen Analysegeräten folgende Vorteile:
- kleine Gesamtabmessungen;
- hohe Selektivität;
- Benutzerfreundlichkeit;
- Einfachheit des Designs;
- hohe Zuverlässigkeit;
- erhebliche Arbeitsressource;
- relativ geringe Kosten.

Folgende elektrochemische Sensoren werden unterschieden:
coulometrisch, potentiometrisch, amperometrisch (Voltammetrie), konduktometrisch.

Optische Sensoren erfassen Änderungen der optischen Dichte des untersuchten Gasgemisches bei einer bestimmten Wellenlänge.
Dabei werden unterschieden: optische Sensoren: spektrophotometrisch, lumineszierend.

Überprüfung von Gasanalysatoren
Alle Gasanalysatoren werden gemäß den gesetzlichen Bestimmungen regelmäßig überprüft oder kalibriert. Die Überprüfung erfolgt einmal im Jahr, die Häufigkeit der Kalibrierung wird vom Besitzer des Gasanalysators festgelegt.

Bei der Überprüfung werden die folgenden Vorgänge ausgeführt:
♦ Äußere Inspektion
♦ Bestimmung des elektrischen Isolationswiderstandes, Dichtheitsprüfung Gassystem
♦ Bestimmung messtechnischer Kennwerte.
♦ Bestimmung des Hauptreduzierfehlers des Gasanalysators.
♦ Überprüfung des Messbereichsalarms anhand eines einheitlichen Ausgangssignals

Leider ist es nicht möglich, einen universellen Gasanalysator zu entwickeln, mit dem alle Probleme der Gasanalyse gelöst werden könnten, da keine der bekannten Methoden Messungen mit gleicher Genauigkeit in einem möglichst breiten Konzentrationsbereich ermöglicht.
Die Kontrolle verschiedener Gase in unterschiedlichen Konzentrationsbereichen erfolgt mit unterschiedlichen Methoden und Techniken. Daher entwerfen und produzieren Hersteller Instrumente zur Lösung spezifischer Messprobleme.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Gasanalysatoren unersetzliche Geräte sind, die sowohl in der Produktion als auch zu Hause eingesetzt werden und es Ihnen ermöglichen, die qualitative und quantitative Zusammensetzung von Schadstoffen im Arbeitsbereich oder jedem anderen Raum, in dem sich diese befinden, zu bestimmen gefährliche Faktoren Austreten von Schadstoffen und Gasen.

Vielen Dank, dass Sie diesen Artikel gelesen haben.
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Wir schlagen vor, die grundlegenden Funktionsprinzipien industrieller Gasanalysatoren zu berücksichtigen, die die Sicherheit in Branchen wie Industrie, Energie, Öl- und Gaskomplex gewährleisten sollen. Landwirtschaft, Verteidigungskomplex, Transport usw. Eine Geräteklasse muss in der Lage sein, mögliche Lecks explosiver Gase und Dämpfe bis zur unteren Explosionsgrenze zu erkennen. (NKPR). Eine andere Geräteklasse ermöglicht die Erkennung möglicher Lecks giftiger Gase und Flüssigkeitsdämpfe vor Erreichen des MPC-Wertes (zulässige Konzentrationsgrenze). Sowohl im ersten als auch im zweiten Fall müssen Gasanalysatoren Signale liefern, mit denen Prozesse beseitigt werden, die zu Undichtigkeiten führen.

Die folgende Tabelle beschreibt die Funktionsprinzipien sowie Vor- und Nachteile verschiedene Arten Industriegasanalysatoren.

Funktionsprinzip, Vor- und Nachteile verschiedener Sensortypen für Gasanalysatoren

1. OPTISCHE GASANALYSATOREN

Die Basis der meisten von Meteospetspribor hergestellten Gasanalysatoren sind optische (IR-Absorptions-)Sensoren. Sie übertreffen in einer ganzen Reihe von Parametern die in der Industrie eingesetzten thermokatalytischen, elektrochemischen und Halbleiter-Gassensoren deutlich.

Optische Sensoren weisen eine hohe Nullpunktstabilität, Empfindlichkeit, Selektivität und Geschwindigkeit auf, werden nicht durch erhöhte Konzentrationen kontrollierter und begleitender Gase vergiftet und können in einer sauerstofffreien Umgebung betrieben werden.

Grundlegendes optisches Design

Viele Gase weisen charakteristische Absorptionsbanden im Infrarotbereich des Spektrums auf.

Daher entsprechend der Absorptionsmenge der durchtretenden Strahlung Gasprobe kann die Gaskonzentration gemessen werden.

In optischen Gasanalysatoren wird zur Erhöhung der Nullpunktstabilität sowie zur Kompensation des möglichen Einflusses von Feuchtigkeit, Staub und anderen Faktoren, die Licht absorbieren können, ein optischer Zweistrahlkreis mit automatischer Kompensation verwendet, bei dem die Intensität von zwei Strahlen Es wird gemessen, ob ein Strahl entlang des gleichen optischen Pfades verläuft und die Länge der Welle eines (Mess-)Strahls im Absorptionsbereich liegt und der andere (Referenz-)Strahl im Transparenzbereich des zu detektierenden Gases liegt.

Reale Elemente (Emitter und Fotodetektoren), die im Gasanalysator verwendet werden, ändern ihre Parameter bei Temperaturänderungen sowie während des Alterungsprozesses. Um diese Veränderungen automatisch auszugleichen, werden zwei weitere Strahlen in den optischen Schaltkreis eingeleitet, die das analysierte Gasgemisch nicht passieren.

Hohe Nullpunkt- und Empfindlichkeitsstabilität, Haltbarkeit

Der Hauptgrund für den Umstieg auf optische Gasanalysatoren ist eine stabile Nullposition und stabile Empfindlichkeit gegenüber dem kontrollierten Gas. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer täglichen Kalibrierung.
Der Einsatz von Halbleiter-Mikroelektronikprodukten als empfindliche Elemente gewährleistet den Betrieb optischer Gasanalysatoren für mehr als zehn Jahre. All dies verleiht unseren Geräten ein hohes Preis-Leistungs-Verhältnis.

Berührungslose und zerstörungsfreie Art der Messungen

Der Vorteil optischer Gasanalysatoren im Vergleich zu elektrochemischen, thermokatalytischen und Halbleitersensoren besteht darin, dass kein Kontakt zwischen der verschmutzten Atmosphäre und den empfindlichen Elementen besteht: Nur ein Lichtstrahl durchdringt die Gasprobe und Emitter und Fotodetektor sind geschützt transparente Fenster aus chemikalienbeständigem Glas. Daher sind chemisch aggressive Stoffe und Verbindungen (z. B. Chlor, Schwefel, Phosphor, Fluor, Ammoniak, Stickoxide, Tetraethylblei usw.), die Gasanalysatoren aufgrund chemischer Reaktionen schädigen, für optische Gasanalysatoren unbedenklich. Sie haben keine Angst vor Konzentrationsüberlastungen bis zu einer Konzentration des zu bestimmenden Gases von 100 % und die Erholungszeit nach einer Überlastung wird nur durch die Aktualisierungszeit des Inhalts bestimmt Gaskammer.

Selektivität

Ein einzigartiges Merkmal optischer Gasanalysatoren ist die Selektivität. Im Gegensatz zu anderen Typen - thermokatalytisch, elektrochemisch, Halbleiterbauelemente– eine Reaktion auf andere Stoffe ist ausgeschlossen, da die Absorptionsspektren verschiedener Gase nicht übereinstimmen.
Insbesondere wird die Konzentration von Methan in der Atmosphäre gemessen, die andere Kohlenwasserstoffe enthält.
Ingenieure von JSC „Meteospetspribor“ entwickelten eine durch ein europäisches Patent geschützte Methode, die es ermöglichte, eine Rekordselektivität bei der Messung von Methankonzentrationen im Verhältnis zu Propan zu erreichen: S = 1000.

Hohe Leistung

Zu den Vorteilen optischer Gasanalysatoren gehört auch ihre Geschwindigkeit. Wenn bei Sensoren, deren Betrieb auf chemischer Wechselwirkung mit dem zu messenden Gas beruht, die Messzeit durch die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen bestimmt wird und mehrere Sekunden beträgt, erreicht die Geschwindigkeit bei optischen Gasanalysatoren den Bruchteil einer Sekunde.

Betrieb in einer sauerstofffreien Umgebung

Die einzigartige Fähigkeit optischer Gasanalysatoren, Messungen in einer sauerstofffreien Umgebung durchzuführen, beispielsweise im stickstoffgefüllten Zwischenwandraum von Benzinlagertanks, ist nicht zu übersehen.

Großer Messbereich

Durch die Veränderung der Länge der Gaskammer konnten Instrumente zur Messung in einem weiten Konzentrationsbereich und mit unterschiedlichen Empfindlichkeiten geschaffen werden. Eine Pfadlänge von 4 – 5 Metern (zu diesem Zweck werden optische Multi-Pass-Zellen verwendet) ermöglicht die Messung von Methankonzentrationen auf dem natürlichen Hintergrundniveau – 10-4 Volumenanteile – und für Messungen im Bereich von (0-100). )% Volumenanteile mit einer Genauigkeit von ±1%, es genügt ein Weg von 1 cm.

Beachten Sie, dass thermokatalytische Gasanalysatoren nur in einem engen Bereich präexplosiver Konzentrationen messen können. Hohe Konzentrationen an Kohlenwasserstoffen machen sie außer Betrieb.

Wir bieten eine Reihe von Gasanalysatoren an, die als hochpräzise Messgeräte in jedem möglichen terrestrischen Kohlenarbeiten – von 1 ppm bis 100 % des Volumens.

Sie können funktionieren:
als hochempfindliche Lecksuchgeräte,
als Geräte zur Umweltkontrolle (1 ....100 ppm)t
als Geräte zur Messung der Konzentrationen von Kohlenwasserstoffen vor der Explosion in Sicherheitssystemen (100 ppm – 5 U/min, %),
als Geräte für technische Kontrolle in der Gas-, Öl- und Ölraffinerieindustrie

Darüber hinaus verfügen optische Sensoren über eine einzigartige Selektivität.

Abholung verschiedene Kombinationen Die als Teil dieses Gasanalysatormodells betriebenen Sensoren können alle spezifischen Anforderungen erfüllen technische Anforderungen

2. THERMOKATALYTISCHE GASANALYSATOREN

Die Bedeutung des Einsatzes von Optiken erklärt sich aus dem spezifischen Funktionsprinzip beispielsweise eines thermokatalytischen Sensors, der in puncto Sicherheit einem optischen Sensor unterlegen ist.
Der Hauptnachteil thermischer Umwandlungselemente ist der allmähliche Verlust der Empfindlichkeit aufgrund struktureller Veränderungen der katalytisch aktiven Oberfläche während ihres Langzeitbetriebs unter schwierigen atmosphärischen Bedingungen, wie sie beispielsweise an realen Objekten vorkommen.
Wie die Betriebserfahrung zeigt, kommt es über einen Zeitraum von mehreren Monaten bis zu mehreren Jahren zu einem vollständigen Verlust der Empfindlichkeit. Dieser Nachteil ist grundlegend und liegt an der chemischen Natur des Wechselwirkungsprozesses zwischen der Oberfläche des katalytisch aktiven Sensorelements und den analysierten Gasen.
Eine solche chemische Wechselwirkung auf atomar-molekularer Ebene führt zu einer allmählichen Veränderung der Struktur der Oberfläche des empfindlichen Elements, die unter realen Bedingungen durch das Vorhandensein von Dämpfen von saurem und alkalischem Grundwasser sowie Mikrodosen von Gasen, die giftig sind, verstärkt wird Katalysatoren - einige schwefelhaltige Gase, Dämpfe von Silikonverbindungen künstlichen Ursprungs usw. .
IN normale Bedingungen Dies führt zu einer allmählichen Änderung der Instrumentenwerte.
Falls Notsituation Die Verwendung eines thermisch katalytischen Gasanalysators kann einfach zur Katastrophe führen.
Im Brandfall wird das Gerät durch Verbrennungsprodukte vergiftet und löst möglicherweise keine echte Freisetzung aus. Darüber hinaus in begrenzter Raum Wenn ein unterirdisches Bauwerk brennt, kommt es zu einem starken Abfall der Sauerstoffkonzentration.

3. ELEKTROCHEMISCHE GASANALYSATOREN

Thermokatalytische Sensoren in Sicherheitssystemen werden (aufgrund ihrer Spezifität) immer seltener eingesetzt. In der Regel handelt es sich dabei um die Kontrolle explosiver Gase, bei der optische Sensoren unbestreitbare Vorteile haben. Leider können optische Methoden im Bereich von 1-100 ppm nicht effektiv eingesetzt werden. Dies ist der MPC-Bereich für giftige Gase. Auch hier können optische Methoden effektiv funktionieren, allerdings erfordert dies die Konstruktion sehr großer Geräte in Größe und Gewicht. Für ein Gas wie H2S beträgt der MPC-Wert beispielsweise ≈100 ppm. Um einen optischen Gasanalysator für einen solchen Konzentrationsbereich zu bauen, ist eine optische Zelle von mehr als 10 m erforderlich, was inakzeptabel ist. In diesem Zusammenhang werden zur Lösung von Sicherheitsproblemen bei Leckagen von Gasen wie H2S, CO, NH3, NO, NO2, H2, O2, Cl2, SO2 usw. elektrochemische Sensoren im MPC-Bereich (1-200 ppm) eingesetzt ). Trotz ihrer Mängel sind sie hinsichtlich des Preis-Leistungs-Verhältnisses besser geeignet.

4. HALBLEITER-GAANALYSATOREN

Halbleitersensoren können aufgrund ihrer Mängel nicht zur Herstellung von Messgeräten verwendet werden, wohl aber erfolgreich zur Herstellung aller Arten von Leckdetektoren für Gase wie Methan, Propan, Butan, Acetylen, Kohlenmonoxid, Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Wasserstoff, Benzin, Halogene, Freone, Alkohol und andere industrielle Lösungsmittel.

Abschluss.

Somit lassen sich folgende Schlussfolgerungen ziehen:

1. Optische Industriegasanalysatoren (sowohl tragbar als auch stationär) eignen sich am besten für die zuverlässige Erkennung von Lecks explosiver und brennbarer Gase.

2. Zur zuverlässigen Erkennung möglicher Lecks giftiger Gase in Höhe der maximal zulässigen Konzentration des Arbeitsbereichs eignen sich am besten elektrochemische Gasanalysatoren.

3. Um wirksame Leckdetektoren sowohl für brennbare als auch giftige Gase zu entwickeln, eignen sich am besten Geräte auf Basis von Halbleitersensoren.

Thermokatalytische Gasanalysatoren haben ihre Lebensdauer erschöpft und modernes Niveau Industrielle Entwicklungen sind obsolet.

Kommunikation, Kommunikation, Funkelektronik und digitale Geräte

Der Zweck von Gasanalysatoren besteht darin, die Konzentration von Gasen zu messen und zu kontrollieren. In technologischen Prozessen der metallurgischen Produktion wird die Konzentration verschiedener Gase kontrolliert: brennbare Gase, Verbrennungsprodukte, Schutzatmosphären, Gase technologischer Prozesse, schädliche und explosive Verunreinigungen usw. Die Überwachung der Zusammensetzung von Gasen ermöglicht in einigen Fällen die Beurteilung der Korrektheit des Prozesses technologischer Prozess. Basierend auf der Zusammensetzung des Gichtgases in einem Hochofen wird beispielsweise der Schmelzprozess durchgeführt; Geschwindigkeit der Kohlenstoffoxidation in einem Flüssigkeitsbad...

Frage 6. Zweck, Funktionsprinzip und Arten von Gasanalysatoren.

Der Zweck von Gasanalysatoren besteht darin, die Konzentration von Gasen zu messen und zu kontrollieren.

In technologischen Prozessen der metallurgischen Produktion wird die Konzentration verschiedener Gase kontrolliert: brennbare Gase, Verbrennungsprodukte, Schutzatmosphären, Prozessgase, schädliche und explosive Verunreinigungen usw.

Die Überwachung der Zusammensetzung von Gasen ermöglicht in manchen Fällen eine Beurteilung der Richtigkeit des technologischen Prozesses. Je nach Zusammensetzung des Gichtgases in einem Hochofen wird beispielsweise der Schmelzprozess durchgeführt; die Geschwindigkeit der Kohlenstoffoxidation im Flüssigkeitsbad, die den Fortschritt des Konverterschmelzens charakterisiert, wird auf der Grundlage einer Gasanalyse auf den Gehalt an CO und CO2 bestimmt; Die kontinuierliche Überwachung des Verbrennungsregimes unter Betriebsbedingungen moderner Wärmekraftwerke erfolgt mit automatischen Gasanalysatoren für den O2-Gehalt in Verbrennungsprodukten (Rauchgasen) etc.

Ein industrieller Gasanalysator besteht in der Regel aus einem Probenvorbereitungsgerät, einem Empfänger und einem Messgerät.

Das Probenvorbereitungsgerät dient dazu, eine Probe des analysierten Gasgemisches aus einem technologischen Objekt zu entnehmen, die Probe von aggressiven und mechanischen Verunreinigungen zu reinigen und ihre Parameter (Temperatur, Druck usw.) auf die für normalisierten Werte zu bringen die Probenparameter am Eingang des Gasanalysatorempfängers.

Der Gasanalysatorempfänger ist so konzipiert, dass er einheitliche Ausgangssignale erzeugt, deren Wert dem Gehalt (Konzentration) der gemessenen Komponente im Gasgemisch entspricht.

Als Messgeräte kommen in der Regel handelsübliche Messgeräte zum Einsatz.

Arten von Gasanalysatoren: thermokonduktometrisch; thermomagnetisch; elektrochemisch; basierend auf der Absorption von Infrarotstrahlung: optisch-akustisch und Absorption.

Ein Gasanalysator ist ein Messgerät zur Bestimmung der Konzentration bestimmter Komponenten in Gasgemischen. Es kann manuell bedient werden oder Automatikmodus. Das Messergebnis wird ausgedrückt in Prozentsatz Konzentration oder einfach die Meldung eines kritischen Überschusses etablierte Norm eine bestimmte Substanz in Luft oder einem anderen gasförmigen Medium. Das Gerät dient zur Messung des Gehalts einer einzelnen Komponente und kann nicht auf übermäßige Konzentrationen einer anderen Komponente reagieren.

Gerätetypen nach Funktionalität

Gasanalysatoren werden je nach Typ in verschiedene Typen unterteilt funktionaler Zweck. Sie werden in der Form hergestellt:

• Indikator.
• Lecksucher.
• Signalgerät.

Geräte Indikator Typ sind für Kurzzeitmessungen zur Bestimmung der Konzentration einer bestimmten Komponente in einer gasförmigen Umgebung vorgesehen. Solche Geräte werden häufig durch tragbare tragbare Modelle dargestellt.

Gasanalysatoren im Formular Lecksucher sind auch tragbar. Sie dienen zur Erkennung von Lecks in Gasleitungen. Mit einem solchen Gerät ist es möglich, den beschädigten Bereich, durch den ein Leck in die Atmosphäre erfolgt, genau zu bestimmen. Das Gerät funktioniert nahezu nach dem Prinzip eines Indikators, analysiert jedoch nicht das gesamte Gasvolumen im Raum, sondern deckt einen begrenzten Raum um das empfindliche Element ab. Durch Anbringen des Geräts am Rohr wird das Gas um seine Wände herum gescannt, um den Bereich zu identifizieren, in dem die Überkonzentration am höchsten ist.

Häufig sind solche Geräte mit einem explosionsgeschützten Gehäuse ausgestattet, das die Bildung eines Funkens verhindert, der die Umgebung entzünden kann Analyse läuft Schäden an Rohren, die brennbare Gase enthalten. Lecksucher sind häufig bei Mitarbeitern von Wohnungsverwaltungen zu finden, die die Dichtheit von Verbindungen zu Rohren prüfen. Hierbei handelt es sich um kompakte und leichte Geräte, mit denen Sie die Luft in Sekundenschnelle auf das Vorhandensein von Erdgasverunreinigungen analysieren können.

Gasanalysatoren im Formular Signalgeräte Führen Sie eine kontinuierliche Analyse der Zusammensetzung der Gasumgebung durch. Sie werden durch stationäre Geräte dargestellt, die bewegungslos fixiert sind. Wenn Daten empfangen werden, die die zulässigen Werte überschreiten, meldet das Gerät dies an die Zentrale, was zu einem Ton- oder Lichtsignal führt. Das Bedienfeld kann die Gaszufuhr automatisch unterbrechen oder eine zusätzliche Belüftung einschalten.

Es gibt Analysegeräte, die mit einer eigenen Licht- und Tonanlage zur Gefahrenmeldung ausgestattet sind. Einige Geräte verfügen über ein elektrisches Ventil, das die Leitung absperrt, wenn das Gerät aktiviert wird. In diesem Fall laufen automatische Prozesse ohne Beteiligung des Control Panels ab, sodass Sie die Nutzung verweigern können.

Arten von Gasen, auf die Analysatoren reagieren

Der Gasanalysator hat möglicherweise abwechslungsreiches Design, das auf jede gasförmige Substanz reagiert. Zu den beliebtesten Geräten gehören Instrumente, die zur Messung der Konzentration der folgenden Gasarten kalibriert sind:

• Schwefelwasserstoff.
• Propan.
• Methan.
• Kohlenmonoxid.
• Sauerstoff.
• Schwefeldioxid usw.

Gasanalysator für den Haushalt

Gemäß den gesetzlichen Bestimmungen ist die Installation von Gasanalysatoren in Industrieanlagen sowie in Kesselhäusern vorgeschrieben. In den Bereichen, in denen sie arbeiten Heizsysteme Dabei kommen Instrumente zum Einsatz, die die Konzentration von Kohlendioxid und brennbaren Gasen analysieren. In Produktionsanlagen, in denen die Gefahr der Freisetzung anderer Gasarten besteht, werden auch Analysegeräte installiert, die auf solche Stoffe reagieren. In Wohnräumen ist das Vorhandensein einer solchen Ausrüstung nicht erforderlich. Gleichzeitig erhöht der Einsatz von Gasanalysatoren die Sicherheit deutlich. Die von den Herstellern für Privathaushalte angebotenen Geräte erfordern keinen Anschluss an eine Zentrale. Dies reduziert die Kosten für die Ausstattung eines Raumes mit empfindlichen Sensoren und Steuerungssystemen.

In Wohngebäuden werden zwei Arten von Geräten verwendet: für brennbare Stoffe und für Kohlenmonoxid. In Räumen mit Gasverbrauchern werden Geräte installiert, die auf brennbare Gemische reagieren. Solche Geräte sind stationär. Sie werden an der Wand in der Nähe einer möglichen Leckagequelle montiert und über Drähte mit einem elektrischen Ventil verbunden, das am Auslass der Gasleitung oder am Auslass der Flasche installiert ist. Bei Überschreitung der zulässigen Gaskonzentration gibt das Gerät ein Ton- und Lichtsignal ab und befiehlt außerdem dem Magnetventil, die Zufuhr zu unterbrechen.

Häufiger sind Haushaltsgeräte, reagiert auf Kohlenmonoxid. Seine Entstehung erfolgt bei der Verbrennung von gewöhnlichem Gas, Holz, Kohle und anderen Gegenständen. Wenn solche Geräte eine übermäßige Kohlenmonoxidkonzentration feststellen, geben sie ein Ton- und Lichtsignal aus. Bei Zwangsbelüftung wird das Gerät an dessen Steuerung angeschlossen. Es schaltet die Dunstabzugshaube ein, die die Luft im Raum erfrischt. Wenn das Gerät in einem Raum mit moderner Ausstattung installiert wird Heizkessel, dann führt die Aktivierung des Sensors zur Blockierung der Sauerstoffzufuhr zur Brennkammer. Dadurch wird die Verbrennung gestoppt und ein Anstieg der Kohlenmonoxidkonzentration verhindert.

Haushaltsgeräte sind im Dauerbetrieb. Die Häufigkeit der Raumluftanalyse erfolgt in Abständen von 5-60 Sekunden. Bevor die Schadstoffkonzentration in der Luft ein kritisches Niveau erreicht, Gasanalysator für den Haushalt gibt Warnsignale aus, die auf einen erheblichen Anstieg gefährlicher Stoffe hinweisen. So können Sie im Voraus reagieren und das Problem beheben, bevor es auftritt. Notsignal und die Einführung automatischer Prozesse wird folgen.

Oft wird ein Haushaltsgasanalysator kombiniert und verfügt über empfindliche Sensoren, die auf mehrere Substanzen reagieren. Normalerweise sind dies drei Komponenten – Methan, Propan-Butan und Kohlenmonoxid.

Solche Geräte eignen sich für die Installation in folgenden Räumen:

• In Wohnungen und Häusern.
• Garagen.
• Heizräume.
• Lagerung von Gasflaschen.

Arten von Gasanalysatoren abhängig von den physikalischen Funktionsprinzipien

Abhängig vom physikalischen Prinzip, nach dem die Gasumgebung analysiert wird, um einzelne Komponenten zu identifizieren, gibt es mehr als 10 Arten von Gasanalysatoren. Es gibt kein völlig universelles Design, das es ermöglichen würde, die Zusammensetzung einer beliebigen Mischung zu analysieren. Für einige Arten von Gasen wird ein physikalisches Prinzip verwendet, während es für andere unwirksam oder unsicher ist.

Folgende gängige Typen von Gasanalysatoren werden unterschieden:

• Thermokonduktometrisch.
• Pneumatisch.
• Magnetisch.
• Infrarot.
• Ionisation.
• Ultraviolett.
• Leuchtend.

Thermokonduktometrisch reagieren auf die Wärmeleitfähigkeit der Mischung. Diese Geräte analysieren, wie effizient die Temperatur in einer Gasumgebung übertragen wird. Solche Geräte eignen sich in Fällen, in denen die Wärmeleitfähigkeit des Hauptgases und der zu erkennenden Verunreinigungen erheblich unterschiedlich ist.

Pneumatisch Analysieren Sie die Viskosität der im Raum vorhandenen Mischung. Diese Geräte haben keine elektrische Komponenten, so dass sie in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden können. Die mechanischen Elemente des Geräts erzeugen keinen Funken, sodass keine Gefahr einer Gasentzündung besteht.

Magnetisch Der Gasanalysator dient der Analyse von Sauerstoff. Solche Geräte werden in verschiedenen High-Tech-Anlagen eingesetzt, in denen das Gasgemisch für die Verbrennung vorbereitet wird. Nach diesem Prinzip funktioniert die Lambdasonde, die im Abgassystem montiert ist. moderne Autos. Das Gerät ermittelt die Sauerstoffkonzentration in den Abgasen und ermöglicht so eine Beurteilung der Effizienz der Kraftstoffverbrennung.

Infrarot Bestrahlen Sie die Gasumgebung Infrarotstrahlen Anschließend reagieren empfindliche Sensoren auf den Grad der Absorption des emittierten Lichts durch die Moleküle der Substanz. Solche Geräte verfügen über ein explosionsgeschütztes Gehäuse und werden daher häufig mit explosiven Stoffen eingesetzt. Ein erheblicher Teil der Labor- und Industriegeräte arbeitet nach diesem Prinzip.

Ionisation Der Gasanalysator prüft die elektrische Leitfähigkeit und ionisierte Gase. Bei Vorhandensein von Verunreinigungen ist die elektrische Leitfähigkeit unterschiedlich, was vom Gerät erfasst und in Prozent der Konzentration angezeigt wird. Solche Geräte können nur mit Gasen arbeiten, die sich nicht entzünden.

Ultraviolett funktionieren nach einem ähnlichen Prinzip wie Infrarot, mit der Ausnahme, dass sie eine Bestrahlung durchführen ultraviolette Strahlen. Diese Geräte analysieren auch die Intensität der Absorption der von den Molekülen des Messmediums auf sie gerichteten Strahlen.

Leuchtend Der Gasanalysator misst die Lumineszenzeigenschaften von Gasen. Diese Eigenschaften unterscheiden sich je nach Konzentration bestimmter Verunreinigungen. Diese Geräte sind nicht so verbreitet, da es viel mehr gibt einfache Technologien Herstellung von Geräten, die nach einem anderen Prinzip arbeiten, was es Ihnen ermöglicht, Daten mit der gleichen Genauigkeit, aber mit geringeren Kosten für die Herstellung des Analysators zu erhalten.

Es gibt auch andere Geräte, die anders funktionieren physikalische Prinzipien. Dies kommt seltener vor, da die Herstellung teuer ist oder Wartung erforderlich ist. Oftmals arbeiten solche Gasanalysatoren nach chemisches Prinzip und erfordern ein Nachfüllen der Geräte mit Reagenzien, die nach Gebrauch wieder aufgefüllt werden müssen. Solche Geräte werden für bestimmte Gase eingesetzt, die mit anderen Methoden nicht analysiert werden können.