Dujų terpių analizė yra privaloma veikla chemijos pramonės įmonėse, taip pat daugelyje pramonės įmonių. Tokie tyrimai yra tam tikro dujų mišinio komponento matavimo procedūros. Pavyzdžiui, kasybos įmonėse žinios apie oro ypatybes kasykloje yra saugos klausimas, todėl aplinkosaugininkai nustato kenksmingų elementų koncentraciją. Ne taip dažnai tokios analizės naudojamos buityje, tačiau jei tokia užduotis iškyla, geriausia naudoti dujų analizatorių. Tai yra matavimo prietaisas, leidžiantis nustatyti dujų mišinio sudėtį. Tuo pačiu metu yra daug šio įrenginio variantų, kurie turi esminių skirtumų.
Dujų analizatoriaus įrenginys
Nepaisant daugybės įrenginio dizaino variantų, kiekviename modelyje yra pagrindinių komponentų rinkinys. Visų pirma, tai yra korpusas, kuriame yra visi dujų analizatoriaus darbiniai elementai. Faktas yra tas, kad tokiems įrenginiams reikalinga aukšto lygio apsauga, todėl išoriniam apvalkalui turėtų būti keliami rimti reikalavimai. Beveik kiekvienam įrenginiui reikalingas maitinimas - atitinkamai baterijataip pat gali būti laikoma privaloma įrenginio dalimi. Toliau verta pereiti prie atsakingesnio komponento. Tai yra pirminis keitiklis, t. y. dujų analizatoriaus jutiklis arba jutimo elementas, teikiantis tiesioginius matavimo duomenis.
Turiu pasakyti, kad yra keletas tokių jutiklių tipų, įskaitant terminius katalizinius, infraraudonuosius ir elektrocheminius. Šio elemento užduotis yra paversti norimą dujų sudėties komponentą elektriniu signalu. Po to pradeda veikti matavimo ir rodmenų įtaisas, kuris apdoroja šį signalą ir parodo jo rodiklius indikacijos arba ekrano pavidalu. Dabar verta apsvarstyti esamų dujų analizatorių tipus.
Termocheminiai modeliai
Šio tipo įrenginiuose matavimo principas užtikrinamas nustatant cheminės reakcijos, susijusios su norimu komponentu, šiluminį poveikį. Paprastai procese naudojama deguonies oksidacijos technika. Todėl toks prietaisas gali būti laikomas deguonies dujų analizatoriumi, o hopkalitas, kuris nusodinamas ant porėtos nešiklio, atlieka katalizatorių funkciją. Oksidacijos rodiklių matavimas atliekamas naudojant metalinius arba puslaidininkinius termistorius. Kai kuriais atvejais platinos termistorių paviršius taip pat veikia kaip katalizatorius. Paprastai termocheminiai modeliai naudojami darbui su degiosiomis dujomis ir garais, taip pat vandens elektrolizės procese. Jis gali būti naudojamas norint nustatyti, pvz.deguonies kiekis vandenilyje.
Magnetiniai įrenginiai
Šiuo atveju kalbame ir apie prietaisus, orientuotus į deguonies nustatymą. Šio tipo dujų analizatorius stebi magnetų jautrumą tiriamos terpės atžvilgiu, priklausomai nuo deguonies koncentracijos joje. Atrodytų, kad šį komponentą gali nustatyti kiti įrenginio tipai, tačiau yra viena savybė. Faktas yra tas, kad magnetinis dujų analizatorius yra matuoklis, galintis tiksliau nustatyti koncentraciją sudėtinguose mišiniuose. Taip pat būtina atskirti magnetomechaninius ir termomagnetinius prietaisus. Pirmuoju atveju prietaisas matuoja jėgą, veikiančią nehomogeniniame magnetiniame lauke jautrų elementą, patalpintą tiriamoje terpėje, pavyzdžiui, rotorių. Rodmenys priklausys nuo vidutinės temperatūros ir slėgio. Termomagnetinių modelių veikimo principas pagrįstas susitarimu, kuris atsiranda, kai dujų mišinys sąveikauja su netolygios temperatūros ir magnetiniais laukais.
Pneumatiniai modeliai
Tokie prietaisai veikia pagal klampos ir tankio matavimą. Šiuo tikslu analizuojami srauto hidromechaninių savybių duomenys. Iš karto reikia pasakyti, kad tokiems įrenginiams yra trys variantai: droselis, purkštukas ir pneumoakustinis. Droselio dujų analizatorius yra prietaisas su keitikliu, kuris matuoja hidraulinį pasipriešinimą, kai per jį praleidžiamas dujų mišinys. Reaktyvinio tipo modeliai matuoja dinamines dujų mišinio slėgio charakteristikas,tekantis iš purkštuko. Paprastai tokio tipo įrenginiai naudojami darbui su azoto ir chlorido junginiais.
Pneumoakustiniame įrenginyje yra du švilpukai, kurių maždaug vienodas dažnis yra maždaug 4 kHz. Pirmasis švilpukas praleidžia analizuojamas dujas per save, o antrasis - kompoziciją palyginimui. Dėl to oro dujų analizatorius leidžia palyginti virpesių dažnius, indikatorius paverčiant pneumatiniais virpesiais naudojant stiprintuvą. Signalui teikti naudojamas dažnio-analoginis keitiklis.
Infraraudonųjų spindulių modeliai
Tokių dujų analizatorių veikimo principas pagrįstas selektyvia garų ir dujų molekulių absorbcija infraraudonaisiais spinduliais. Svarbu atsižvelgti į tai, kad prietaisas užtikrina tų dujų mišinių, kurių molekulėse yra bent du skirtingi atomai, absorbciją. Molekulinių spektrų specifiškumas įvairiose dujose lemia ir padidėjusį tokių prietaisų selektyvumą. Pavyzdžiui, yra įprastinės ir dispersinės keitiklio versijos. Dispersinis dujų analizatorius yra įrenginys, kuriame naudojama monochromatorių, tai yra difrakcijos gardelių arba prizmių, sukuriama spinduliuotė. Įprastuose šios klasės atstovuose naudojama ne monochromatinė spinduliuotė, kuri suteikiama dėl optinių grandinių ypatybių. Tam naudojami šviesos filtrai, specialūs spinduliuotės imtuvai ir kiti komponentai. Be to, neselektyvaus tipo spinduliuotės detektoriai gali būti naudojami infraraudonųjų spindulių dujų analizatoriuose, ypač termopoliuose, bolometruose irpuslaidininkiniai komponentai.
Kaip naudoti prietaisą?
Įrenginio vartotojui svarbu susipažinti su ekranu ar kitu išvesties įrenginiu, kuris yra įrenginyje. Paprastai šiuolaikiniuose ekranuose rodoma data, taip pat keli laukai duomenims apie dujų mišinio sudėtį. Norėdami gauti išsamią informaciją apie įrenginio laukų ir kanalų reikšmę, tam tikros konfigūracijos dujų analizatoriaus instrukcija leis. Tiesą sakant, įrenginio funkcijų valdymas taip pat priklauso nuo konkretaus modelio. Paprastai pakanka įjungti įrenginį, kai jis yra dujinėje aplinkoje. Be to, pasiekus slenkstinę norimos sudedamosios dalies koncentraciją, prietaisas duos signalą. Kai kuriuose modeliuose taip pat galimas šviesos indikatorius. Tuo pačiu metu prietaiso ekrane turėtų būti užpildytos pagrindinės eilutės apie cheminę dujų mišinio sudėtį ir tam tikro komponento, kuriam buvo pritaikytas įrenginys, savybes.
Patikrinti įrenginį
Kaip ir bet kurį kitą matavimo prietaisą, dujų analizatorių reikia sukalibruoti. Ši procedūra leis įvertinti įrenginio techninę būklę, veikimą, taip pat jo atitiktį metrologinėms charakteristikoms. Nešiojamieji dujų monitoriai dažniausiai patiria veikimo sutrikimų, todėl juos reikia prižiūrėti dažniau. Taigi, kaip atliekamas patikrinimas? Procedūra atliekama ant specialaus kalibravimo stovo. Jis prasideda įrenginio patikrinimu, sugedusių elementų pakeitimo bandymu. Toliau pateikiamos kalibravimo priemonės ir įgyvendinimasbūtini nustatymai.
Tiesioginis patikrinimas apima prietaiso, skirto tam tikro komponento koncentracijai suslėgtų dujų balione įvertinti, naudojimą. Tai yra, naudojami specialūs mišiniai, kurių pagalba sukalibruojami dujų analizatoriai tam tikro komponento analizei.
Dujų analizatorių apžvalgos
Kaip rodo tokių įrenginių eksploatavimo įmonėse praktika, vietinio gamintojo modeliai savo kokybe praktiškai nėra prastesnės nei importuotų analogų. Galite orientuotis į Testo, Ditangas, Giam ir kt gaminius. Šių įmonių modelių linijose galite rasti kokybiškų stacionarių ir nešiojamų dujų analizatorių darbui su įvairiais mišiniais. Tačiau vartotojai pastebi, kad beveik visų tokio tipo įrenginių silpnoji vieta yra jautrus elementas, tai yra jutiklis. Todėl techninės priežiūros galimybę pakeičiant šį komponentą reikėtų apsvarstyti iš anksto.
Kiek kainuoja dujų analizatorius?
Pradinį lygį atstovauja modeliai, kurių kaina yra 3–5 tūkstančiai rublių. Už šią sumą savininkas gauna įrenginį su skaitmeniniu ekranu ir puslaidininkiniu jutikliu. Kiti parametrai, tokie kaip jautrumas, reakcijos laikas ir zondo parametrai, vargu ar bus įdomūs specialistui. Jei jums reikia įrenginio atsakingam darbui su degiomis ir sprogiomis medžiagomis, tuomet turėtumėte sutelkti dėmesį į profesionalų dujų analizatorių. Kaina šiuo atveju gali būti apie 30-40 tūkstančių rublių, bet kokybiškarezultatas. Be to, už šiuos pinigus galite pasikliauti dujų analizatoriaus universalumu ir aukštu ergonomiškumo laipsniu.
Išvada
Matavimo prietaisai rinkoje yra gana plačiai atstovaujami, tačiau prietaisai, skirti darbui su dujomis, priklauso specifiniam segmentui. Viena vertus, tai apsunkina tinkamo įrenginio paiešką, kita vertus, leidžia susipažinti su asortimentu išsamiau. Jei mes kalbame apie universalias pasirinkimo taisykles, tuomet neturėtumėte įsigyti dujų analizatoriaus, kurio kaina neviršija 5 tūkstančių rublių. Nors tokios priemonės suteikia pagrindinių galimybių ir garantuoja tam tikrą tikslumo lygį, jos ne visada yra patvarios ir jas reikia dažnai tikrinti. Be to, renkantis verta apsvarstyti galimybę veikti skirtingomis sąlygomis. Pavyzdžiui, dauguma šių prietaisų yra jautrūs ne tik cheminei dujų mišinių sudėčiai, bet ir temperatūrai.
