Термокондуктометрические и диффузионные газоанализаторы

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Мая 2013 в 03:56, реферат

Краткое описание

ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ, приборы, измеряющие содержание (концентрацию) одного или нескольких компонентов в газовых смесях. Каждый газоанализатор предназначен для измерения концентрации только определенных компонентов на фоне конкретной газовой смеси в нормированных условиях. Наряду с использованием отдельных газоанализаторов создаются системы газового контроля, объединяющие десятки таких приборов. В большинстве случаев работа газоанализаторов невозможна без ряда вспомогательных устройств, обеспечивающих создание необходимых титры и давления, очистку газовой смеси от пыли и смол, а в ряде случаев и от некоторых мешающих измерениям компонентов и агрессивных веществ

Вложенные файлы: 1 файл

реферат.doc

— 203.00 Кб (Скачать файл)


Министерство  образования и науки Российской Федерации

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

факультет кибернетики

кафедра Автоматизированных систем

Реферат

по дисциплине:

Метрология стандартизация и сертификация

 

 

Термокондуктометрические  и диффузионные газоанализаторы

 

 

 

 

 

 

 


наименование  темы

Выполнил студент  группы:

АСУ-10-1

 

     

Чувашов А. С.

 

шифр  группы

 

подпись

 

Фамилия И.О

Проверил:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Высоцкая А.В.

 

должность

 

 

 

 

 

 

подпись

 

Фамилия И.О


 

Иркутск 2013 г.

 

Содержание:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Термокондуктометрические  газоанализаторы

ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ, приборы, измеряющие содержание (концентрацию) одного или нескольких компонентов  в газовых смесях. Каждый газоанализатор предназначен для измерения концентрации только определенных компонентов на фоне конкретной газовой смеси в нормированных условиях. Наряду с использованием отдельных газоанализаторов создаются системы газового контроля, объединяющие десятки таких приборов. В большинстве случаев работа газоанализаторов невозможна без ряда вспомогательных устройств, обеспечивающих создание необходимых титры и давления, очистку газовой смеси от пыли и смол, а в ряде случаев и от некоторых мешающих измерениям компонентов и агрессивных веществ. Газоанализаторов классифицируют по принципу действия на пневматические, магнитные, электрохимические, полупроводниковые и др. Ниже излагаются физические основы и области применения наиболее распространенных газоанализаторов.

Термокондуктометрические  газоанализаторы. Их действие основано на зависимости теплопроводности газовой  смеси от ее состава. Для большинства практически важных случаев справедливо уравнение:

 

Где теплопроводность смеси, - теплопроводность i - того компонента, Ci - eгo концентрация, n-число компонентов.

 

Термокондуктометрические  газоанализаторы не обладают высокой  избирательностью и используются, если контролируемый компонент по теплопроводности существенно отличается от остальных, например для определения концентраций Н2, Не, Аг, СО2 в газовых смесях, содержащих N2, О2 и др. Диапазон измерения - от единиц до десятков процентов по объему.

Изменение состава газовой  смеси приводит к изменению ее теплопроводности и, как следствие, титры и электрическое сопротивления  нагреваемого током металлического или полупроводникового терморезистора, размещенного в камере, через которую  пропускается смесь. При этом:

 

где a-конструктивный параметр камеры, R1 и R2 - сопротивление терморезистора в случае пропускания через него тока I при теплопроводности газовой  среды соответствует и, температурный  коэффициент электрического сопротивления  терморезистора.

 

Рис.1. Термокондуктометрический газоанализатор: 1 - источник стабилизированного напряжения; 2-вторичный прибор; R1 и R3 - рабочие терморезисторы; R2 и R4 - сравнительные  терморезисторы; R0 и потенциометры; вход и выход анализируемой газовой смеси показаны стрелками.

 

На рис.1 приведена  схема, применяемая во многих Термокондуктометрических газоанализаторах. Чувствительные элементы R1 и R3 (рабочие терморезисторы) омываются  анализируемой смесью; сравнительные  терморезисторы R2 и R4 помещены в герметичные ячейки, заполненные сравнительным газом точно известного состава. Потенциометры R0 и предназначены для установки нулевых показаний и регулировки диапазона измерения. Мера концентрации определяемого компонента - электрический ток, проходящий через, который измеряется вторичным (т.е. показывающим или регистрирующим) прибором. Термокондуктометрические газоанализаторы широко применяют для контроля процессов в производстве H2SO4, NH3, HNO3, в металлургии и др.

 

Термокондуктометрический  газоанализатор XMTC

            Производитель: GE Panametrics

           Тип: Стационарные

         Термокондуктометрический газоанализатор ХМТС обеспечивает простой и надежный

         анализ состава бинарных и псевдобинарных газовых смесей. Он позволяет измерять

         концентрацию

         таких газов, как водород, двуокись углерода, метан, гелий и других газов в различных

диапазонах. 

           Технические характеристики XMTC

Погрешность: 
±2 % от диапазона измерения 
Линейность: 
±2 % от диапазона измерения 
Воспроизводимость: 
±0,5 % от диапазона измерения 
Стабильность нуля: 
±0,5 % от диапазона измерения 
Стабильность диапазона измерения: 
±0,5 % от диапазона измерения 
Постоянная времени: 
20 секунд при 90 % ступенчатом изменении измеряемой величины 
Диапазоны измерения(стандартные): 
0—1 %; 0—2 %; 0—5 %; 0—10 %; 0—25 %; 0—50 %; 
0—100 %; 50—100 %; 80—100 %; 90—100 % 
Измеряемые газы(стандартные): 
Н2 в N2 или СО2 
Не в N2 или воздухе 
СО2 в N2 или воздухе 
SO2 в воздухе 
Влияние температуры окружающей среды: 
±0,05 % от диапазона измерения 
Расход пробы газа: 
50—2000 см3/мин, 250 см3/мин номинальный расход 
Влияние расхода газа: 
< 0,5 % от диапазона измерения (при изменении расхода от 50 до 2000 см3/мин)

Расход образцового  газа: 
5—2000 см3/мин, 250 см3/мин номинальный расход 
Влияние напряжения: 
< 0,02 % от диапазона измерения (в пределах стандартных отклонений напряжения) 
Аналоговый выход: 
4-20 мА, 600 Ом максимум 
Электропитание: 
24 ±2 В постоянного тока, 1 А максимум 
Кабель: 
стандартный: 3-х проводный длиной 3 м; 
дополнительно: длина до 1200 м 
Рабочая температура: 
стандартная: 55 °С 
дополнительно: 70 °С 
Температура окружающей среды (условия для пробы газа): 
стандартная: от 10 до +50 °С 
дополнительно: от 10 до +65 °С 
Размеры: 
исполнение, защищенное от атмосферных воздействий (высота х диаметр): 242 х 145 мм; 
взрывозащищенное исполнение (высота х диаметр): 266 х 145 мм 
Вес: 
4,3 кг 
Исполнение: 
защищенное от атмосферных воздействий: 
NEMA/4X; IP65 
взрывозащищенное: Class I, Groups А, В, С, D, 
Div. 1, Cenelec Eex d llC T6


 

 

Газоанализатор термокондуктометрический Диск-ТК

Газоанализатор Диск-ТК предназначен для измерения концентрации водорода, диоксида серы, диоксида углерода, аргона, метана, аммиака, гелия и  в отдельных случаях - других газов  в технологических газовых смесях промышленных   установок и выдачи сигнала о достижении концентрации определяемого компонента установленных пороговых значений. 
 
Принцип действия - термокондуктометрический 
Способ отбора пробы - принудительный 
Исполнение - моноблочное для щитового монтажа, обыкновенное по ГОСТ 12997-84 
Использование - взрывобезопасные зоны помещений

Основные технические  характеристики

Диапазон измерений  в зависимости от исполнения

см. Раздел «Исполнение  газоанализатора ДИСК-ТК»

Основная приведённая  погрешность

см. Раздел «Исполнение газоанализатора ДИСК-ТК»

Выходной сигнал:

- аналоговый

(0 - 5) мА или (4 - 20) мА

- цифровой

цифровой дисплей

Время установления выходного 
сигнала на уровне 0,9

3 cек

Сигнализация:

- количество независимых  порогов сигнализации

2

- установка порогов  включения сигнализации

(5 - 100)% диапазона измерений

- «cухие» переключающие  контакты

~220 В, 0,3 А или =220 В, 0,1 А

Параметры анализируемой  газовой смеси:

- температура

от +5 до +50 oС

- абсолютная влажность

до 5 г/м3

- избыточное давление

до 4 кгс/см2

- объемный расход

(15±10) л/ч

Условия эксплуатации:

- температура

от +5 до +50 oС

- относительная влажность

80 % при +35 oС и более низких температурах без конденсации влаги

- атмосферное давление

от 84 до 106,7 кПа

- синусоидальная вибрация

от 10 до 55 Гц, 
амплитуда смещения 0,35 мм

Время прогрева

75 мин

Напряжение и частота  питания

(~220 +22/-33) В, (50±1) Гц

Потребляемая мощность

45 ВA

Габаритные размеры

(375 х 225 х 115) мм

Масса

8,5 кг


 
Исполнения газоанализатора Диск-Т

Анализируемый газ 
и диапазон измерения

Пределы допускаемой 
основной приведённой 
погрешности(Y), %

гелий в азоте, 0 - 20 %

4

гелий в азоте, 0 - 40 %

4

гелий в азоте, 60 - 100 %

4

гелий в азоте, 80 - 100 %

4

аргон в азоте, 0 - 20 %

4

аргон в азоте, 0 - 40 %

4

аргон в азоте, 60 - 100 %

4

аргон в водороде, 97 - 100 %

10

аргон в воздухе, 0 - 20 %

4

аргон в воздухе, 0 - 40 %

4

аргон в воздухе, 60 - 100 %

4

аргон в кислороде, 0 - 20 %

4

аргон в кислороде, 0 - 40 %

4

аргон в кислороде, 60 - 100 %

4

водород в азоте, 0 - 1 %

10

водород в азоте, 0 - 2 %

8

водород в азоте, 0 - 3 %

6

водород в азоте, 0 - 5 %

4

водород в азоте, 0 - 10 %

4

водород в азоте, 0 - 20 %

4

водород в азоте, 0 - 40 %

4

водород в азоте, 0 - 60 %

4

водород в азоте, 0 - 80 %

4

водород в азоте, 0 - 100 %

4

водород в азоте, 30 - 90 %

4

водород в азоте, 50 - 80 %

4

водород в азоте, 40 - 70 %

4

водород в азоте, 50 - 100 %

4

водород в азоте, 60 - 80 %

4

водород в азоте, 60 - 100 %

4

водород в азоте, 80 - 100 %

4

водород в азоте, 90 - 100 %

4

водород в азоте, 95 - 100 %

4

водород в азоте, 99 - 100 %

10

водород в воздухе, 0 - 1 %

10

водород в воздухе, 0 - 2 %

8

водород в диоксиде углерода, 0 - 1 %

10

водород в диоксиде углерода, 0 - 2 %

8

водород в диоксиде углерода, 0 - 3 %

6

водород в диоксиде углерода, 0 - 5 %

4

водород в диоксиде углерода, 0 - 10 %

4

водород в диоксиде углерода, 0 - 20 %

4

водород в диоксиде углерода, 0 - 40 %

4

водород в диоксиде углерода, 0 - 60 %

4

водород в диоксиде углерода, 0 - 80 %

4

водород в диоксиде углерода, 0 - 100 %

4

водород в диоксиде углерода, 50 - 100 %

4

водород в диоксиде углерода, 60 - 100 %

4

водород в диоксиде углерода, 80 - 100 %

4

водород в диоксиде углерода, 90 - 100 %

4

водород в диоксиде углерода, 95 - 100 %

4

водород в аргоне, 0 - 5 %

4

водород в пропилене, 0 - 5 %

4

водород в метане, 0 - 5 %

6

гелий в воздухе, 0 - 5 %

6

гелий в воздухе, 0 - 10 %

4

гелий в воздухе, 90 - 100 %

4

гелий в воздухе, 95 - 100 %

6

диоксид серы в азоте, 0 - 10 %

4

диоксид серы в азоте, 0 - 20 %

4

диоксид серы в воздухе, 0 - 10 %

4

диоксид серы в воздухе, 0 - 20 %

4

диоксид углерода в азоте, 0 - 10 %

10

диоксид углерода в азоте, 0 - 20 %

5

диоксид углерода в азоте, 0 - 30 %

5

диоксид углерода в азоте, 0 - 40 %

4

диоксид углерода в азоте, 0 - 60 %

4

диоксид углерода в азоте, 50 - 100 %

4

диоксид углерода в азоте, 80 - 100 %

5

диоксид углерода в азоте, 90 - 100 %

10

метан в азоте, 0 - 100 %

4


 
Дополнительная информация

Газоанализатор представляет собой одноканальный автоматический прибор непрерывного действия.

Газоанализатор выдает сигнал о  достижении концентрации определяемого  компонента установленных пороговых  значений.

Конструктивно газоанализатор выполнен в виде одноблочного стационарного  прибора для щитового монтажа  обыкновенного исполнения.

В газоанализаторе применен микроконтроллер и цифро-буквенный  шестнадцатиместный жидкокристаллический дисплей с подсветкой. Управление газоанализатором осуществляется четырьмя кнопками с помощью меню.

Применение микроконтроллера и высококачественных элементов  обеспечивает: 
   точность и стабильность измерений; 
   удобную настройку и проверку газоанализатора; 
   простую, точную и независимую установку порогов сигнализации; 
   установку выходного тока потребителем; 
   сохранение настроек и установок при отключении питания; 
   контроль и сигнализацию неисправности; 
   учёт времени наработки. 
 
Цифро-буквенный шестнадцатиместный жидкокристаллический дисплей обеспечивает наглядное представление результатов измерения, настройки, проверки и сигнализации. 
Газоанализатор имеет гальваноразвязанный выходной токовый сигнал.

Газоанализатор имеет 71 исполнения в зависимости от диапазона  измерений, контролируемого компонента и состава газовой смеси. ЗАО «ЭНАЛ» выпускает полный набор пневмоэлементов для обеспечения системы пробоподготовки к газоанализатору.

Газоанализатор зарегистрирован  в Государственном реестре средств  измерений под № 20849-01 и допущен к применению в РФ. Сертификат RU.C.31.001.А № 9510.

Разрешение Госгортехнадзора России на применение газоанализатора  ДИСК-ТК № РРС 03-4160.

Анализатор CI2000-RQD.

Термокондуктометрический  газоанализатор используется для определения  концентрации газа измерением теплопроводности газа. Анализатор CI2000-RQD использует передовой датчик с однокристальным микрокомпьютером. Термокондуктометрический газоанализатор использует платиновые нити в роли чувствительного прибора для устранения не сбалансированности моста, величина сигнала зависит от процентного содержания водорода в газе-образце. чего, сигнал усиливается, фильтруется и выпрямляется, обрабатывается в соответствии со стандартными сигналами, и, в конце, концентрация газа выводится виде соответствующей силы тока или напряжения.

Технические характеристики термокондуктометрического  газоанализатора 

Диапазон измерений

0.01%-5%/10%/50%/100%

Погрешность

≤±2% от полной шкалы

Стабильность

Дрейф нуля ≤±2% от полной шкалы за неделю Дрейф  шкалы ≤±2% от полной шкалы за неделю

Воспроизводимость

≤±0.5%

Время подогрева

≤7 мин

Время отклика (Т90)

≤ 30 сек

Колебание выходного  сигнала

0.5% от полной  шкалы

Рабочая температура

-10 ℃ +60 ℃

Рабочая относительная  влажность

≤80%

Датчик

Термокондуктометрический

Скорость потока образца газа

400±10 мл/мин

Давление измеряемого  газа

0.05 МПа≤Давление  на входе≤0.45 МПа

Питание

220±10% В, 50/60 Гц, потребляемая  мощность≤15 ВА

Гарантия

12 месяцев на  анализатор - 12 месяцев на датчик

Масса

4 кг

Монтажные размеры

482.5 мм × 177 мм × 300 мм (Ш×В×Г)

Информация о работе Термокондуктометрические и диффузионные газоанализаторы