Анализаторы газового состава

Минобрнауки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

«Сибирская  государственная автомобильно-дорожная академия»

(ФГБОУ  ВПО «СибАДИ») 
 
 
 
 

Реферат

по дисциплине: «Методы и средства измерений контроля и испытаний»

на тему: «Анализаторы газового состава» 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:

студент группы УК-09Э1

Потапова  О.В.

Проверила: Ревякина О.В. 
 
 
 
 

Омск 2011 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………….…...3

1. Сущность анализатора газового состава……………………………………..4

2.Область  применения газовых анализаторов…………………………………..7

3. Принцип работы анализатора газового состава.…………..………………....8

4. Тип анализаторов газового состава по разным признакам……………….. 10

5.Классификация анализаторов газового состава……………………………..12

6.Анализаторы газового состава на примере прибора ССС-903……………..16

ВЫВОД…………………………..………………………………………...…….20

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ……..…………...………………………….……...21

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

     Газовый анализ – это процесс количественного  определения и качественного  обнаружения компонентов газовых  смесей. Газовый анализ производится автоматически с помощью газоанализаторов.

     Нередко способы газового анализа подразумевают  измерение физических параметров. Таким  образом, для проведения газового анализа  необходимо измерить коэффициент рассеивания, оптическую плотность, теплопроводность, магнитную восприимчивость, электрическую  проводимость и другие измерения, необходимые  для анализа.

     В избирательных методах газового анализа измеряемое свойство зависит, прежде всего, от содержания компонента, который подвергается анализу при  помощи газоанализаторов. Неизбирательные  методы газового анализа основаны преимущественно  на измерении интегральных свойств  пробы.

     Выбор способов газового анализа весьма ограничен. В большинстве случаев избирательность  для анализа достигается предварительной  обработкой пробы при помощи газоанализаторов.

      Для решения всех этих задач необходимо применять анализатор газового состава. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1 СУЩНОСТЬ АНАЛИЗАТОРА  ГАЗОВОГО СОСТАВА 

     Для более подробного рассмотрения темы «Анализаторы газового состава» необходимо дать определение этому прибору  и рассмотреть его сущность.

     Газовые анализаторы — измерительные  приборы, служащие для определения  количественного и качественного  состава смеси газов. Различают  автоматические и ручные газовые  анализаторы. Ручные абсорбционные  газовые анализаторы обладают различными реагентами, при помощи которых поглощаются  газовые смеси, а автоматические газовые анализаторы измеряют характеристики газовой смеси по ходу всего непрерывного процесса. 

     По  принципу действия автоматические газоанализаторы  могут быть разделены на 3 группы:

     1)Приборы,  основанные на физических методах  анализа, включающих вспомогательные  химические реакции. При помощи  таких газоанализаторов, называемых  объёмно-манометрическими или химическими,  определяют изменение объёма  или давления газовой смеси  в результате химических реакций  её отдельных компонентов.

     2)Приборы,  основанные на физических методах  анализа, включающих вспомогательные  физико-химические процессы (термохимические,  электрохимические, фотоколориметрические,  хроматографические и др.). Термохимические,  основанные на измерении теплового  эффекта реакции каталитического  окисления (горения) газа, применяют  главным образом для определения  концентраций горючих газов (например, опасных концентраций окиси углерода  в воздухе). Электрохимические позволяют  определять концентрацию газа  в смеси по значению электрической  проводимости раствора, поглотившего  этот газ. Фотоколориметрические,  основанные на изменении цвета  определённых веществ при их  реакции с анализируемым компонентом  газовой смеси, применяют главным  образом для измерения микроконцентраций  токсичных примесей в газовых  смесях — сероводорода, окислов  азота и др. Хроматографические  наиболее широко используют для  анализа смесей газообразных  углеводородов.

     3)Приборы,  основанные на чисто физических  методах анализа (термокондуктометрические, денсиметрические, магнитные, оптические  и др.). Термокондуктометрические, основанные  на измерении теплопроводности  газов, позволяют анализировать  двухкомпонентные смеси (или многокомпонентные  при условии изменения концентрации  только одного компонента). При  помощи денсиметрических газоанализаторов, основанных на измерении плотности  газовой смеси, определяют главным  образом содержание углекислого  газа, плотность которого в 1,5 раза превышает плотность чистого  воздуха. Магнитные газоанализаторы  применяют главным образом для  определения концентрации кислорода,  обладающего большой магнитной  восприимчивостью. Оптические газоанализаторы  основаны на измерении оптической  плотности, спектров поглощения  или спектров испускания газовой  смеси. При помощи ультрафиолетовых  газоанализаторов определяют содержание  в газовых смесях галогенов,  паров ртути, некоторых органических  соединений.

  

     На  данный момент наиболее распространены приборы из двух последних группы, а именно электрохимические и  оптические газоанализаторы. Такие  приборы способны обеспечить контроль концентрации газов в режиме реального  времени. Все приборы газового анализа  также могут быть классифицированы:

-по  функциональным возможностям (индикаторы, течеискатели, сигнализаторы, газоанализаторы);

-по  конструктивному исполнению (стационарные, переносные, портативные);

-по  количеству измеряемых компонентов  (однокомпонентные и многокомпонентные);

-по  количеству каналов измерения  (одноканальные и многоканальные);

-по  назначению (для обеспечения безопасности  работ, для контроля технологических  процессов, для контроля промышленных  выбросов, для контроля выхлопных  газов автомобилей, для экологического  контроля). 

     Однако, существуют приборы, которые, благодаря  своей уникальной конструкции и  программному обеспечению, способны в  реальном времени проводить анализ нескольких компонентов газовой  смеси одновременно (многокомпонентные  газоанализаторы), при этом записывая  в память полученную информацию. Такие  газоанализаторы незаменимы в промышленности, где необходимо непрерывно получать информацию о выбросах или контролировать технологический процесс в режиме реального времени.

       Современные газоанализаторы высокого  класса, кроме надежности и удобства  в работе, имеют множество дополнительных  функций, например:

-Измерение  дифференциального давления газа

-Определение  скорости и объемного расхода  газового потока

-Определение  расхода газа/дизтоплива

-Встроенную  память

-Беспроводной  интерфейс для передачи данных  на ПК

-Статистическая  обработка результатов

-Расчет  массового выброса загрязняющих  веществ 
 
 
 
 
 

2 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГАЗОВЫХ АНАЛИЗАТОРОВ 

     Газовые анализаторы применятся для анализа  в следующих областях:

-В лабораториях  с помощью газового анализатора  осуществляется анализ содержания  определяемых газовых и других  веществ: природного газа, жидкостей  и газов, нефти и нефтепродуктов  на химических, нефте- и газовых  перерабатывающих предприятиях;

-При  установке газоанализатора анализ  максимально допустимых концентраций  вредных веществ в воздухе  рабочей зоны осуществляется  непосредственно на месте проведения  измерений.

-Экология  и охрана окружающей среды:  определение концентрации вредных  веществ в воздухе;

-В системах  управления двигателями внутреннего  сгорания (например, лямбда-зонд) и регулирования  горения котлов теплоэлектростанций;

-На  химически опасных производствах;

-При  определении утечек в холодильном  оборудовании (так называемые фреоновые  течеискатели);

-При  определении негерметичности газового  и вакуумного оборудования (обычно  используются гелиевые течеискатели);

-В дайвинге  для определения состава газовой  смеси в баллонах для погружений;

-В подвалах, колодцах, приямках перед проведением  огневых работ. 
 
 
 
 
 
 
 
 

3 ПРИНЦИП РАБОТЫ  АНАЛИЗАТОРА ГАЗОВОГО  СОСТАВА 

     После рассмотрения сущности анализатора газового состава и применении его в различных областях необходимо ознакомится с и принципом работы прибора.

     Газоанализатор - одноблочный переносной прибор с  цифровой выдачей измеренной информации, анализ которой осуществляется. На корпусе газового анализатора размещены:

-для  подачи газа, который поддается  анализу, и установки первичного  преобразователя на газоанализаторе  расположена измерительная фотометрическая  ячейка с входным штуцером;

-также  на корпусе газового анализатора  есть клавиатура;

- газоанализатор  отличается матрично-символьным  дисплеем;

-на  газоанализаторе также размещен  выходной газовый штуцер.  

     Принцип работы газового анализатора

     Обычно  принцип действия газоанализатора основан на определении коэффициента пропускания при воздействии вещества, которое содержится в заданном объеме воздуха или газа и поддается анализу, в видимой области спектра окрашенного участка первичного измерительного преобразователя.

      При помощи микрошприца проба дозируется в газоанализатор, где в качестве газового носителя используется воздух сжатый класса 0 или 1 по ГОСТ 17433-80 либо азот по ГОСТ 9293-74. Вещество, которое  поддается анализу, содержащееся в  газоанализаторе в жидкой пробе, заблаговременно переводится в  газообразное состояние.

     Значение  массовой доли либо массовой концентрации в газоанализаторе рассчитывается микропроцессором с учетом определенной газовым анализатором массы вещества, которое поддается анализу, и  объема пробы, взятой на анализ, и выводится  на дисплей газоанализатора.  

     Преимущества  проведения подобного анализа с  помощью газоанализатора:

-анализатор  позволяет осуществить широкий  диапазон измерений и произвести  необходимый анализ;

-соответствие  предела основной относительной  погрешности газоанализатора требованиям  действующих стандартов;

-управление  работой газового анализатора,  задание режимов газоанализатора  и установка рабочих параметров  в анализаторе производится с  использованием программного меню  газоанализатора; 

-газоанализатор  позволяет осуществить анализ  содержание меркаптанов, диоксида  серы и сероводорода при их  совместном присутствии; 

-наличие  в анализаторе стандартных образцов  состава смесей и раствора  для проведения анализа и контроля  метрологических характеристик  газоанализатора при поверке  и эксплуатации;