Газоанализаторы

Газоанализатор – это прибор, анализирующий различного рода газовые среды, определяющий состав газовой смеси и измеряющий количество и концентрацию необходимого в ней компонента.

Газоанализатор газа используются на многих химических и промышленных предприятиях, например: в пищевой промышленности для анализа топочных газов или контроля газов в сушильных камерах, в горнодобывающей промышленности для определения характеристик воздуха, в медицине для контроля концентрации газов в дыхательном контуре при применении анестезии, в экологической промышленности и сфере охраны окружающей среды для определения концентрации вредных веществ и т.д. Также газоанализаторы необходимы для выявления утечек в холодильном оборудовании, для выявления негерметичности газового оборудования, для определения состава газов в баллонах дайверов, при поиске взрывчатых или наркотических веществ на транспортных перевозках и др.

Разные модели газоанализаторов предназначены для анализа в газовой смеси компонентов определенного вида, поэтому в инструкции к каждому прибору четко приписаны вещества, на которые данный газоанализатор способен реагировать.

Принцип работы газоанализатора основан на поглощении в определенной последовательности специальными реагентами составляющих веществ газовой смеси. В случае когда концентрация измеряемого вещества выше установленной, газоанализатор оповещает об этом специальным звуковым сигналом.

Базовые компоненты, входящие в состав газоанализатора любого типа, это - корпус, защищающий все элементы устройства, аккумулятор и датчик газоанализатора (преобразователь исследуемого компонента газовой смести в электрический сигнал).

Виды газоанализаторов

Автоматические и ручные газоанализаторы

Одна из обширных классификаций газоанализаторов – это разделение их на автоматические и ручные. Автоматические устройства находятся в постоянном действии, то есть непрерывно измеряют необходимые характеристики нужного вещества. Ручные газоанализаторы газа – это переносные приборы, для работы которых необходимы действия специалиста по забору проб для анализа. Поэтому полученные результаты можно получить только через несколько минут. Ручные газоанализаторы могут использоваться как для контрольных или лабораторных исследований, так и для проверки газоанализаторов автоматического типа.

Виды автоматических газоанализаторов

Химические (объемно-манометрические) газоанализаторы

Такие устройства определяют характеристики (давление, объем, вязкость, плотность) газовой смеси с помощью химических реакций ее компонентов. Действие аппарата основано на поглощении компонента или всей газовой смеси специальным веществом, которое вступит с ним в химическую реакцию. Химический газоанализатор позволяет анализировать широкий круг газовых компонентов с помощью подбора необходимых поглотителей, а также измерять многокомпонентные газовые смеси.

Газоанализаторы, действие которых основано на физических методах анализа с физико-химическими процессами

Термохимические газоанализаторы.

Термохимические газоанализаторы определяют энергию выделяемого тепла при текущей в смеси газов химической реакции. Используют такие устройства для определения концентраций горючих газов.

Хроматографические газоанализаторы.

Принцип действия устройства основан на индикации количественного и качественного состава разделенной смеси газов. Хроматографические газоанализаторы используются для измерения состава газовой смеси, твердых тел, жидкостей.

Фотоколориметрические газоанализаторы.

Фотоколориметрические газоанализаторы используют в своей работе оптическую систему. Принцип действия устройств сводится к изменению цвета определенных веществ при их взаимодействии с изучаемым компонентом газовой смеси. Используются фотоколориметрические газоанализаторы для определения токсичных примесей в газовых смесях.

Электрохимические газоанализаторы.

В основу работы электрохимических газоанализаторов входит выделение определенного реагента, который вступает в реакцию с нужным компонентом газовой смеси. То есть такие аппараты измеряют концентрацию газа в смеси по значению электропроводимости поглотившего газ специального раствора. Применяться такого рода приборы могут для измерения токсичных газов в любых помещениях, в том числе во взрывоопасных зонах.

Фотоионизационные газоанализаторы.

Работа фотоионизационных газоанализаторов заключается в измерении силы тока, который вызывается ионизацией молекул газов и паров фотонами, излучаемыми источником вакуумного ультрафиолетового излучения.

Физические газоанализаторы (основанные на физических методах анализа)

Термокондуктометрические газоанализаторы.

В основе работы термокондуктометрических газоанализаторов лежит измерение теплопроводности газов – при изменении состава газовой смеси изменяется теплопроводность, а как следствие – сопротивление в терморезисторах. Полученные на выходе данные позволяют шаблонно определить состав конкретных компонентов газовой смеси. Термокондуктометрические газоанализаторы аппараты позволяют измерять газовые смеси, состоящие из нескольких компонентов.

Денсиметрические газоанализаторы.

Денсиметрические газоанализаторы основаны на измерении плотности газовой смеси. Аппараты используются главным образом для измерения содержания углекислоты, плотность которой значительно превышает плотность воздуха.

Магнитные газоанализаторы.

Магнитные газоанализаторы в основном используются для определения концентрации кислорода, так как данный компонент обладает сильной магнитной восприимчивостью. Данные устройства позволяют выборочно определять наличие кислорода в сложных газовых смесях.

Оптические газоанализаторы.

Оптические газоанализаторы улавливают изменения оптических свойств газовой смеси (измеряют оптическую плотность, спектры поглощения/испускания, показатель преломления) – конкретный газ поглощает излучение с определенной длиной волны. Данные устройства способны определять как органические, так и неорганические вещества. Оптические газоанализаторы разделяют на ультрафиолетовые, инфракрасные, спектрофотометрические, интерферометрические.

Прочие классификации газоанализаторов

Так как измерения разных газов производится различными методами, универсальный газоанализатор создать очень сложно. Поэтому каждый прибор предназначен для измерений конкретного типа. По своему назначению можно выделить следующие группы газоанализаторов: устройства для контроля технологических процессов и промышленных выбросов, измерения и анализ в процессе очистки воды, контроль в рудничной атмосфере, анализ выбросов двигателя, газоанализаторы систем обеспечения безопасности и охраны труда и пр.

В зависимости от функциональных возможностей, приборы анализа газа можно разделить на индикаторы, сигнализаторы, течеискатели, газоанализаторы. Индикаторы и течеискатели работают по принципу точечного оповещения с помощью линии индикаторов – количественные показатели измеряемого компонента отражаются большим (в случае большого объема измеряемого вещества) или маленьким (когда измеряемого компонента мало) числом горящих индикаторов. Сигнализаторы оповещают звуковыми или оптическими индикаторами о достижении исследуемого компонента заданного порога, причем таких порогов может быть несколько. Газоанализаторы способны не только количественно оценивать исследуемый компонент с помощью индикаторов, но и имеют вспомогательные выходные сигналы.

По конструктивному исполнению газоанализаторы могут быть крупногабаритные, которые чаще всего являются стационарными и применяются для непрерывной работы, переносные – без труда перемещаются с одного объекта на другой и легко вводятся в эксплуатацию, и портативные – самого маленького размера.

В зависимости от конструктивных особенностей газоанализаторов, они могут быть направлены на измерение одного или нескольких компонентов. Причем, измерение нескольких веществ может происходить как одновременно, так и поочередно.

Также, разные модели газоанализаторов могут иметь как один, так и несколько каналов измерения, соответственно устройства делятся на одноканальные и многоканальные.