熱導(dǎo)式氣體分析儀

1、在線分析儀表 熱導(dǎo)式氣體分析儀,熱導(dǎo)式氣體分析儀的檢測(cè)原理,熱導(dǎo)式氣體分析儀是通過測(cè)量混合氣體熱導(dǎo)率的變化量來實(shí)現(xiàn)被測(cè)組分濃度測(cè)量的。 什么是熱導(dǎo)率？表示物質(zhì)的導(dǎo)熱能力。 什么是熱傳導(dǎo)？同一物體各部分之間或相互接觸的兩物體之間，如果存在溫差，則熱量就會(huì)從高溫部位傳遞到低溫部位，最終使溫度趨向平衡，這種熱量交換現(xiàn)象叫熱傳導(dǎo)。,熱導(dǎo)式氣體分析儀的檢測(cè)原理,相對(duì)熱導(dǎo)率：氣體熱導(dǎo)率的絕對(duì)值很小，而且基本在同一數(shù)量級(jí)內(nèi)，彼此相差并不懸殊，因此工程上通常用相對(duì)熱導(dǎo)率來表示。即：各種氣體的熱導(dǎo)率與相同條件下空氣熱導(dǎo)率的比值。 各種氣體在0時(shí)的熱導(dǎo)率和相對(duì)熱導(dǎo)率（見下圖） 可以看出：H2的熱導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于背景氣

2、中各組分的熱導(dǎo)率。,熱導(dǎo)式氣體分析儀的檢測(cè)原理,氣體名稱 熱導(dǎo)率0 相對(duì)熱導(dǎo)率0/A0 空氣 5.83 1.000 氫H2 41.60 7.150 氦He 34.80 5.910 氮N2 5.81 0.996 氧O2 5.89 1.013 氖Ne 11.10 1.900 氬Ar 3.98 0.684 氪Kr 2.12 0.363 氯Cl2 1.88 0.328 氨NH3 35.20 0.890 一氧化碳CO 5.63 0.960 二氧化碳CO2 3.50 0.605 二氧化硫SO2 2.40 0.350 硫化氫H2S 3.14 0.538 二硫化碳C2S 3.70 0.285 甲烷CH4 7.

3、12 1.250 乙烷C2H6 4.36 0.750 乙烯C2H6 4.19 0.720 乙炔C2H2 4.53 0.777 單位： （cal/cms*10-5）,熱導(dǎo)式氣體分析儀的檢測(cè)原理,待測(cè)混合氣體必須滿足哪些條件，才能用熱導(dǎo)式分析儀進(jìn)行分析？ 設(shè)各組分的體積分?jǐn)?shù)分別為C1、C2、C3、Cn，熱導(dǎo)率分別為1、2、3、n，待測(cè)組分的含量和熱導(dǎo)率為C1、1。則必須滿足以下兩個(gè)條件，才能用熱導(dǎo)式分析儀進(jìn)行測(cè)量。 （1）背景氣各組分的熱導(dǎo)率必須近視相等或十分接近。即123n （2）待測(cè)組分的熱導(dǎo)率與背景氣組分的熱導(dǎo)率有明顯差異，且越大越好，即12或12,熱導(dǎo)式氣體分析儀的檢測(cè)原理,滿足上述兩個(gè)條

4、件時(shí)： = （iCi）=1C1+2C2+3C3+nCn 1C1+2(1-C1) 可得C1=（-2）/（1-2） 上式說明，測(cè)得混合氣體的熱導(dǎo)率，就可以求得待測(cè)組分的含量C1。,熱導(dǎo)式氣體分析儀的檢測(cè)原理,熱導(dǎo)式氣體分析儀是通過測(cè)量混合氣體熱導(dǎo)率的變化量來實(shí)現(xiàn)被測(cè)組分濃度測(cè)量的。由于氣體的熱導(dǎo)率很小，變化量更小，所以很難用直接方法準(zhǔn)確測(cè)量出來。工業(yè)上多采用間接的方法，即通過熱導(dǎo)檢測(cè)器（又稱熱導(dǎo)池），把混合氣體熱導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)化為熱敏元件電阻的變化，電阻值的變化是比較容易精確測(cè)量出來的。,熱導(dǎo)式氣體分析儀的檢測(cè)原理,熱導(dǎo)檢測(cè)器測(cè)量包括一個(gè)電加熱絲，（當(dāng)有恒定電流流過加熱絲加熱時(shí)，在加熱電流、熱導(dǎo)池散

5、熱、采樣氣體流速保持恒定的條件下），該電熱絲的冷卻速度與流過熱導(dǎo)池采樣氣體的種類有關(guān)，（即電加熱絲的平衡溫度取決于流過氣體的導(dǎo)熱系數(shù)）。,熱導(dǎo)池工作原理示意圖,把一根電阻率較大的 而且溫度系數(shù)也較大的 電阻絲，張緊懸吊在一 個(gè)導(dǎo)熱性能良好的圓筒 形金屬殼體的中心，在 殼體的兩端有氣體的進(jìn) 出口，圓筒內(nèi)充滿待測(cè) 氣體，電阻絲上通以恒 定的電流加熱。,熱導(dǎo)式氣體分析儀的檢測(cè)原理,由于電阻絲通過的電流是恒定的，電阻上單位時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量也是定值。當(dāng)待測(cè)樣品氣體以緩慢的速度通過池室時(shí)，電阻絲上的熱量將會(huì)由氣體以熱傳導(dǎo)的方式傳給池壁。當(dāng)熱平衡時(shí)，電阻絲的溫度就會(huì)穩(wěn)定在某一個(gè)數(shù)值上，這個(gè)平衡溫度決定了電

6、阻絲的阻值。 如果混合氣體中待測(cè)組分的濃度發(fā)生變化，混合氣體中待測(cè)組分的濃度發(fā)生變化，混合氣體的熱導(dǎo)率也隨之變化，氣體的導(dǎo)熱速率和電阻絲的平衡溫度也將隨之變化，最終導(dǎo)致電阻絲的阻值產(chǎn)生相應(yīng)變化，從而實(shí)現(xiàn)了氣體熱導(dǎo)率與電阻絲阻值之間變化量的轉(zhuǎn)換。,熱導(dǎo)式氣體分析儀的檢測(cè)原理,熱導(dǎo)檢測(cè)器還包括內(nèi)、外兩個(gè)圓柱形的熱導(dǎo)池。內(nèi)熱導(dǎo)池上有兩個(gè)橫向通道，每個(gè)通道都裝有兩個(gè)熱導(dǎo)檢測(cè)裝置。一個(gè)通道走采樣氣體，另一個(gè)通道走參比氣或者密封。外熱導(dǎo)池上設(shè)有一個(gè)可以改變響應(yīng)時(shí)間的旁路機(jī)構(gòu)，其可以實(shí)現(xiàn)響應(yīng)時(shí)間與采樣流速的調(diào)節(jié)，即熱導(dǎo)池可以設(shè)置成對(duì)氣體流速的最快響應(yīng)，也可以設(shè)置成對(duì)氣體流速的最慢響應(yīng)。具體實(shí)現(xiàn)是通過調(diào)整旁路

7、機(jī)構(gòu)，即調(diào)整內(nèi)、外熱導(dǎo)池的相對(duì)位置來實(shí)現(xiàn)的。,熱導(dǎo)式分析儀調(diào)校注意事項(xiàng),（1）分析儀器必須預(yù)熱至熱穩(wěn)定。 （2）標(biāo)準(zhǔn)氣中的背景氣體熱導(dǎo)率要與實(shí)際被分析氣體的背景氣體熱導(dǎo)率相一致，否則要修正。 （3）標(biāo)準(zhǔn)氣流速要等于工作時(shí)被分析氣體的流速。 （4）要準(zhǔn)確校準(zhǔn)時(shí)，需多校幾點(diǎn)。,熱導(dǎo)式分析儀調(diào)校注意事項(xiàng),零點(diǎn)氣：待測(cè)組分濃度等于或略高于量程下限，并且其背景氣組分應(yīng)與工藝氣中背景氣組分性質(zhì)相同或接近。 量程氣：待測(cè)組分濃度等于滿量程的90%或接近工藝控制指標(biāo)濃度，而且其背景氣組分應(yīng)與工藝樣氣中背景氣組分性質(zhì)相同或接近。,零點(diǎn)與量程的標(biāo)定,零點(diǎn)與量程的標(biāo)定 切換樣氣閥，通入零點(diǎn)氣。 按 FUNCTION

8、 鍵，出現(xiàn)0- 1 or 0- 2即：通道 1 零點(diǎn)標(biāo)定或通道 2 零點(diǎn)標(biāo)定。 按 ENTER 鍵，系統(tǒng)將提示用戶輸入密碼。利用 INPUT-CONTROL 鍵，輸入正確的密碼1，并按 ENTER 鍵。如下的代碼將出現(xiàn)在顯示屏上： 0-1。 等待一段時(shí)間，至少是輸入的吹掃時(shí)間和 t90 時(shí)間，然后按 ENTER 鍵，屏幕將顯示標(biāo)定前的測(cè)量零點(diǎn)。 如果測(cè)量零點(diǎn)與標(biāo)定零點(diǎn)相同，則不需要進(jìn)行調(diào)零操作。 可通過 FUNCTION鍵，選擇下一步的操作。 如果測(cè)量零點(diǎn)與標(biāo)定零點(diǎn)不同，按 ENTER 鍵，屏幕將顯示實(shí)際零點(diǎn)。 要執(zhí)行零點(diǎn)標(biāo)定，再按一次 ENTER 鍵。在調(diào)零結(jié)束后，屏幕將顯示標(biāo)定后的實(shí)際零點(diǎn)

9、。 要退出標(biāo)定模式，按 FOUNCTION 鍵。,零點(diǎn)與量程的標(biāo)定,量程標(biāo)定 切換閥，通入量程氣。 按 FUNCTION鍵，出現(xiàn)：S-1 or S-2. (通道 1量程標(biāo)定或通道 2 量程標(biāo)定) 如用戶還沒有輸入密碼，按 ENTER 鍵后，輸入正確的密碼。顯示畫面將出現(xiàn)標(biāo)定前實(shí)際量程的上限值。 等待一段時(shí)間，至少是輸入的吹掃時(shí)間和 t90 時(shí)間，然后按 ENTER 鍵，屏幕將顯示標(biāo)定量程氣的數(shù)值)如有必要，利用 INPUT-CONTROL 鍵，輸入鋼瓶上廠商說明測(cè)試氣體數(shù)值，然后，按 ENTER 鍵。屏幕將顯示如下畫面：(The actual measuring value)(實(shí)際量程上限值) 如果實(shí)際值與標(biāo)定值相吻合，則無需進(jìn)行量程校正，可通過 FOUNCTION 鍵，直接選定下一項(xiàng)操作。 如果實(shí)際值與標(biāo)稱值不同，按 ENTER 鍵，進(jìn)行量程標(biāo)定。在量程標(biāo)定結(jié)束后，屏幕將顯示如下的畫面：(The actual measuring value)(標(biāo)定后的量程上限值) 要退出標(biāo)定模式，按 FUNCTION 鍵。 將閥切回測(cè)量狀態(tài)。,常見故障及處理方法