Газоанализатор водорода
Для анализа водорода фирма «ЭНАЛ» выпускает термокондуктометрический газоанализатор ДИСК-ТК. Измерительные ячейки ДИСК-ТК входят также в прибор ЕН-7000.
Термокондуктометрический метод основан на зависимости между концентрацией измеряемого компонента и теплопроводностью смеси, в которой он находится. Поскольку водород обладает самой высокой теплопроводностью (см.таб.1), то концентрацию водорода термокондуктометрическим методом можно определять практически во всех бинарных смесях. Определенную сложность представляет смесь Н2-Не.
Поскольку теплопроводности кислорода, азота, монооксида углерода, воздуха имеют близкие значения, то в монгокомпонентных газовых смесях измерения с достаточной точностью тоже возможны. Большинство реальных технологических газовых смесей позволяют измерять водород без дополнительной корректировки по какому либо газу.
Поскольку во многих задачах кроме концентрации водорода необходимо знать и концентрацию других газов, то часто можно внести корректировку по текущему значению другого газа. Обычно это двуокись углерода. Иногда термокондуктометрический газоанализатор используется как «ситометр», тогда в качестве измеряемого параметра используется теплопроводность газовой смеси, приведенная к концентрации водорода в азоте.
Динамический диапазон термокондуктометрического газоанализатора при частоте корректировки по газовым смесям 1 раз в месяц составляет 0,5-100 % об. Н2. С минимальными шкалами 0-0,5% об Н2 и 99,5-100 % об Н2. Типичные шкалы термокондуктометрических приборов приведены в документации, но не что не мешает изготовить прибор со шкалой, например, 56-57% об. Н2 в N2.
Время переходного процесса термокондуктометрического газоанализатора зависит в первую очередь от того проводится ли измерение сопротивления терморезистора при постоянной силе тока через него или измерение силы тока через терморезистор при его постоянной температуре. В газоанализаторе ДИСК-ТК принята схема с постоянной температурой терморезистора, при этом время переходного процесса на уровне τ 0,9, без учета потери времени их газоподводящих линиях, не превышает 3 сек.
В газоанализаторе ДИСК-ТК в контакте с измерительным газом находятся только нержавеющая сталь и стекло. Есть вариант исполнения, в котором в контакте с газом находится фторопласт и стекло.
Конструкция термокондуктометрических ячеек позволяет производить очистку измерительной камеры от загрязнения совместно с чувствительными элементами.
В заключении хотелось бы отметить, что газоанализаторы ДИСК-ТК и ЕН7000-ТК, использующие высокостабильные термокондуктометрические ячейки разработки фирмы «ЭНАЛ», являются надежными и гибко настраиваемыми приборами для решения широкого спектра задач измерения водорода и других газов в бинарных и более сложных смесях.
Теплопроводность ƛх103 Вт / (м-град) при различных температурах и атмосферном давлении
ГАЗ |
Молекулярная формула |
Температура, К |
|||
---|---|---|---|---|---|
250 |
300 |
350 |
400 |
||
Водород |
Н2 |
157 |
183 |
204 |
226 |
Гелий |
Не |
134 |
151 |
166 |
184 |
Неон |
Ne |
42,9 |
48,9 |
54,6 |
60,1 |
Кислород |
О2 |
22,6 |
26,6 |
29,8 |
33,0 |
Метан |
СН4 |
42,9 |
48,9 |
54,6 |
60,1 |
Азот |
N2 |
22,2 |
25,9 |
29,3 |
32,7 |
Воздух |
- |
22,1 |
26,2 |
30,0 |
33,8 |
Оксид углерода |
СО |
21,4 |
25,2 |
28,8 |
32,3 |
Аммиак |
NH3 |
19,6 |
24,7 |
30,4 |
37,0 |
Аргон |
Аr |
15,2 |
17,7 |
20,0 |
22,2 |
Диоксид углерода |
СО2 |
13,0 |
16,6 |
20,4 |
24,3 |
Хлороводород |
НCl |
11,9 |
14,5 |
17,0 |
19,5 |
Диоксид серы |
SO2 |
7,8 |
9,6 |
11,8 |
14,3 |
Хлор |
Сl2 |
7,1 |
8,9 |
10,7 |
12,4 |
Гексофторид серы |
SF6 |
- |
13,2 |
16,8 |
20,4 |
-
Предназначен для непрерывного одновременного измерения содержания одного, двух или трех компонентов: CO2, CO, CH4, C2H2, SO2, NH3, SF6, NO, N2O, H2S, CH3SH, NO2, O2, H2, N2, He, Ar, HCl, в газовых смесях
-
Предназначен для измерения концентрации H2, SO2, CO2, Аr, CH4, NH3, He и в отдельных случаях - других газов в технологических газовых смесях промышленных установок и выдачи сигнала о текущей концентрации определяемого компонента и достижении в установленных пороговых значений