Газавы аналізатар цеплаправоднасці

Цеплаправоднасць газу

Газааналізатар цеплаправоднасці — гэта прыбор для аналізу складу газу шляхам вымярэння цеплаправоднасці змешаных газаў у залежнасці ад рознай цеплаправоднасці розных рэчываў. Добра вядома, што існуюць тры асноўныя спосабы перадачы цяпла, а менавіта цеплавая канвекцыя, цеплавое выпраменьванне і цеплаправоднасць. У газааналізатары цеплаправоднасці цеплаабмен, які ўтвараецца ў выніку цеплаправоднасці, цалкам выкарыстоўваецца, і страты цяпла, выкліканыя цеплавой канвекцыяй і цеплавым выпраменьваннем, максімальна падаўляемся.

Цеплаправоднасць паказвае цеплаправоднасць матэрыялу, і залежнасць паміж цеплаправоднасцю матэрыялу можна апісаць законам Фур'е. Як паказана на малюнку 6-1, у рэчыве існуе розніца тэмператур, і тэмпература зацвярдзення паступова памяншаецца ўздоўж напрамку ox. Вазьміце дзве кропкі a і b у напрамку ox, адлегласць паміж імі роўная △x. Ta і Tb - абсалютныя тэмпературы дзвюх кропак a і b адпаведна. Хуткасць змены тэмпературы ўздоўж напрамку ox называецца градыентам тэмпературы кропкі ўздоўж напрамку ox. Паміж кропкамі a і b у вертыкальным напрамку ox знаходзіцца невялікая плошча △s. З дапамогай эксперыменту можна бачыць, што за час △t перадача цяпла ад кропкі з высокай тэмпературай праз невялікую плошчу △s прапарцыйная часу △t і градыенту тэмпературы △T/△x, і гэта таксама звязана з прыродай рэчыва. Раўнанне мае выгляд:

Формула (6-1) адлюстроўвае сувязь паміж цеплаперадачай і адпаведнымі параметрамі, якая называецца законам Фур'е. Знак адмоўнага значэння ў формуле паказвае цеплаперадачу ў напрамку паніжэння тэмпературы, прапарцыйны каэфіцыент λ называецца цеплаправоднасцю цепланосбіта (таксама званай цеплаправоднасцю).

Цеплаправоднасць — адна з важных фізічных уласцівасцей рэчыва, якая характарызуе здольнасць рэчыва праводзіць цяпло. Цеплаправоднасць розных матэрыялаў таксама розная і змяняецца ў залежнасці ад складу, ціску, шчыльнасці, тэмпературы і вільготнасці.

У формуле (6-1) можна атрымаць:

Формула (6-1) адлюстроўвае сувязь паміж цеплаперадачай і адпаведнымі параметрамі, якая называецца законам Фур'е. Знак адмоўнага значэння ў формуле паказвае цеплаперадачу ў напрамку паніжэння тэмпературы, прапарцыйны каэфіцыент λ называецца цеплаправоднасцю цепланосбіта (таксама званай цеплаправоднасцю).

Цеплаправоднасць — адна з важных фізічных уласцівасцей рэчыва, якая характарызуе здольнасць рэчыва праводзіць цяпло. Цеплаправоднасць розных матэрыялаў таксама розная і змяняецца ў залежнасці ад складу, ціску, шчыльнасці, тэмпературы і вільготнасці.

У формуле (6-1) можна атрымаць:

Цеплаправоднасць змешанага газу

Усе кампаненты, акрамя тых, што падлягаюць вымярэнню, у газавай сумесі называюцца фонавым газам, а кампаненты, якія ўплываюць на аналіз у фонавым газе, называюцца кампанентамі перашкод.

Аб'ёмная доля кожнага кампанента ў змешаным газе складае C1, C2, C3,…、Cn. Цеплаправоднасць — λ1, λ2, λ3,…、λn. Змест і цеплаправоднасць кампанента, які падлягае вымярэнню, — C1 і λ1. Для вымярэння з дапамогай аналізатара цеплаправоднасці неабходна выканаць наступныя дзве ўмовы.

①  

Цеплаправоднасць кожнага кампанента фонавага газу павінна быць прыблізна аднолькавай або вельмі блізкай. Бо:

λ2≈λ3≈λ4…≈λn

②Цеплаправоднасць кампанента, які падлягае вымярэнню, відавочна адрозніваецца ад цеплаправоднасці фонавага газу, і чым большая розніца, тым лепшая цеплаправоднасць.

λ1》λ2 або λ1《λ2

Калі выкананы дзве вышэйзгаданыя ўмовы:

λ у формуле — цеплаправоднасць змешанага газу

Цеплаправоднасць i-га кампанента ў змешаным газе

Ci — аб'ёмная доля i-га кампанента ў газавай сумесі

Формула (6-5) паказвае, што ўтрыманне кампанента C1 можна атрымаць, вымераўшы цеплаправоднасць λ змешанага газу.

Склад і прынцып працы прыбора

Склад цеплаправоднага газавага аналізатара можна падзяліць на дзве часткі: цеплаправодны дэтэктар і схему. Дэтэктар цеплаправоднасці (звычайна званы перадатчыкам) складаецца з ячэйкі цеплаправоднасці і вымяральнага моста, прычым ячэйка цеплаправоднасці, як плеча вымяральнага моста, злучана ў мосце, таму яны непадзельныя. Схема ўключае крыніцу харчавання стабілізацыі напружання, рэгулятар пастаяннай тэмпературы, схему ўзмацнення сігналу, схему лінеарызацыі і выходную схему.

Прынцып працы цеплаправоднай ячэйкі

Паколькі цеплаправоднасць газу вельмі малая, яе змяненне таксама невялікае, таму прамым метадам цяжка дакладна вымераць. Ускосным метадам змяненне цеплаправоднасці змешанага газу пераўтвараецца ў змяненне значэння супраціўлення цеплавога элемента, і змяненне значэння супраціўлення лёгка дакладна вымераць.

На малюнку 6-2 паказаны прынцып працы цеплаправоднай ячэйкі: провад рэзістыўнага дзеяння з большым удзельным супраціўленнем і большым тэмпературным каэфіцыентам нацягнуты і падвешаны ў цэнтры цыліндрычнай металічнай абалонкі з добрымі цеплаправоднымі характарыстыкамі, два канцы абалонкі маюць уваход і выхад газу, цыліндр запоўнены вымяральным газам, а провад рэзістыўнага дзеяння награваецца пастаянным токам.

Паколькі сіла току, якая праходзіць праз супраціўляльны провад, пастаянная, цяпло, якое выпрацоўваецца за адзінку часу на супраціўленні, таксама пастаяннае. Калі проба газу, якая падлягае выпрабаванню, праходзіць праз ячэйку з малой хуткасцю, цяпло ад супраціўляльнага провада перадаецца да сценкі ячэйкі газам шляхам цеплаправоднасці. Калі хуткасць цеплаперадачы газу роўная хуткасці нагрэву току на супраціўляльным провадзе (гэты стан называецца цеплавой раўнавагай), тэмпература супраціўляльнага провада будзе стабільнай на пэўным значэнні, і гэтая раўнаважная тэмпература вызначае супраціўленне супраціўляльнага провада. Калі канцэнтрацыя вымяранага кампанента ў газавай сумесі змяняецца, цеплаправоднасць газавай сумесі змяняецца, каэфіцыент цеплаправоднасці газу і раўнаважная тэмпература супраціўляльнага провада таксама зменяцца, што ў канчатковым выніку прывядзе да адпаведнай змены супраціўлення супраціўляльнага провада, такім чынам ажыццяўляецца пераўтварэнне паміж цеплаправоднасцю газу і значэннем супраціўлення супраціўляльнага провада.

Сувязь паміж супраціўленнем драты і цеплаправоднасцю газавай сумесі задаецца наступнай формулай (вывад апушчаны)

У формуле атрымана супраціўленне Rn, R0 - гарачага дроту пры tn(°C) (тэмпература гарачага дроту ў цеплавой раўнавазе) і пры 0°C.

a——Каэфіцыент тэмпературнага супраціву гарачага дроту

tc — тэмпература паветранай сценкі цеплаправоднай ячэйкі

I——Ток, які праходзіць праз награвальны провад

λ——Цеплаправоднасць змешанага газу

K——Калібрацыйная пастаянная, якая з'яўляецца пастаяннай, звязанай са структурай цеплаправоднай ячэйкі

Формула (6-6) паказвае, што Rn і λ з'яўляюцца адназначнымі функцыямі, калі K, tc і I пастаянныя.

У гарачым матэрыяле выкарыстоўваецца мноства плацінавых (або плацінава-ірыдыевых) правадоў. Плацінавыя правады маюць высокую каразійную ўстойлівасць, вялікі тэмпературны каэфіцыент супраціву і высокую стабільнасць. Плацінавы дрот можа знаходзіцца ў непасрэдным кантакце з газавай пробай, што паляпшае хуткасць аналізу. Аднак плацінавы дрот лёгка падвяргаецца эрозіі і пагаршэнню ў аднаўляльным газе, што прыводзіць да змены значэння супраціву, а ў некаторых выпадках таксама выконвае ролю каталізатара. Па гэтай прычыне для пакрыцця паверхні плацінавай провады звычайна выкарыстоўваецца шкляная плёнка. Цеплаадчувальны элемент, пакрыты шкляной плёнкай, мае перавагі высокай каразійнай устойлівасці (можна вымераць вадарод у хлоры) і лёгкасці ачысткі, але наяўнасць шкляной плёнкі запавольвае час дасягнення цеплавой раўнавагі паміж газам і плацінавай провадам, таму дынамічныя характарыстыкі элемента крыху горшыя.

Матэрыялам для вырабу корпуса цеплаправоднага рэзервуара з'яўляецца медзь. Каб прадухіліць карозію газу, на ўнутраную сценку і газавы тракт цеплаправоднага басейна можна нанесці пласт золата або нікеля, а таксама для вырабу можа выкарыстоўвацца нержавеючая сталь.

Фарміраванне структуры цеплаправоднай ячэйкі

Структура цеплаправоднай ячэйкі з'яўляецца прамалінейнай, канвекцыйнай, дыфузійнай, канвекцыйна-дыфузійнай і гэтак далей, як паказана на малюнку 6-3.

(1) Прамы праход

Вымяральная камера размешчана паралельна асноўнаму газаваму шляху, і газ з асноўнага газавага шляху размяркоўваецца па вымяральнай камеры. Структура мае высокую хуткасць рэакцыі і малы гістэрэзіс, але лёгка паддаецца ваганням хуткасці патоку газу.

(2) Канвекцыя

Вымяральная камера паралельна злучана з уваходам асноўнага газавага тракту, і невялікая частка вымяранага газу паступае ў вымяральную камеру (цыркуляцыйную трубу). Газ награваецца ў цыркуляцыйнай трубцы, што выклікае цеплавую канвекцыю і падштурхоўвае газ да вяртання з ніжняй часткі цыркуляцыйнай трубкі ў асноўны газавы тракт у адпаведнасці з напрамкам стрэлкі. Перавага заключаецца ў тым, што ваганні патоку газу мала ўплываюць на вымярэнне, але хуткасць яго рэакцыі павольная, а затрымка вялікая.

(3) Дыфузія

Вымяральная камера размешчана ў верхняй частцы асноўнага газавага тракту, і газ, які падлягае вымярэнню, паступае ў вымяральную камеру шляхам дыфузіі. Перавагі гэтай канструкцыі заключаюцца ў тым, што на яе менш уплываюць ваганні хуткасці патоку газу, што падыходзіць для газаў з меншай масай, якія лёгка дыфузуюць, але мае большы гістэрэзіс для газаў з меншым каэфіцыентам дыфузіі.

(4) Канвекцыйна-дыфузійная

Для памяншэння затрымкі дадаецца адгалінаванне для стварэння падзелу патокаў на аснове дыфузійнага тыпу. Калі проба газу паступае з асноўнага газавага тракту, частка газу паступае ў вымяральную камеру ў рэжыме дыфузіі і награваецца рэзістыўным провадам, утвараючы ўзыходны паток газу. З-за абмежавання дросельнай адтуліны толькі частка паветранага патоку паступае ў адгалінаванне праз дросельную адтуліну, астуджаецца і рухаецца ўніз, і, нарэшце, выходзіць у асноўны паветраны тракт. Магутнасць перагрэву газавага патоку накіроўвальнага бака мае як канвекцыю, так і дыфузію, таму гэта называецца канвекцыйна-дыфузійнай. Канструкцыя не можа стварыць з'яву зваротнага патоку газу, але таксама прадухіляе назапашванне газу ў дыфузійнай камеры, тым самым забяспечваючы пэўны расход пробы газу. Цеплаправодная ячэйка неадчувальная да змены ціску і расходу пробы газу, а час затрымкі карацейшы, чым у дыфузіі. Дзякуючы перавагам, цеплаправодная ячэйка канвекцыйна-дыфузійнага тыпу шырока ўжываецца.

Вымяральны мост

З вышэйсказанага відаць, што функцыя цеплаправоднай ячэйкі заключаецца ў змене канцэнтрацыі кампанентаў у змешаным газе ў выніку змены значэння супраціўлення провада. Выкарыстанне моста для вымярэння супраціўлення вельмі зручна, а адчувальнасць і дакладнасць адносна высокія, таму розныя тыпы газавых аналізатараў цеплаправоднасці практычна выкарыстоўваюць мост у якасці вымяральнага звяна.

У вымяральным мосце, каб паменшыць ваганні току моста або ўплыў змены знешніх умоў, звычайна размяшчаюцца плячо вымяральнага моста і плячо эталоннага моста, прычым вымяральнае плячо з'яўляецца цеплаправоднай ячэйкай патоку пробы газу, эталоннае плячо — гэта цеплаправодная ячэйка эталоннага газу ўпакоўкі (або скразнога эталоннага газу), і абодва маюць аднолькавыя структурныя памеры. Эталоннае плячо размяшчаецца на плячы моста побач з вымяральным плячом і дзейнічае наступным чынам.

①Страты цяпла вымяральнай лапы праз паток і выпраменьванне амаль такія ж, як і ў эталоннай лапы, і яны кампенсуюць адзін аднаго, змена супраціўлення гарачага дроту ў асноўным вызначаецца цеплаправоднасцю, гэта значыць змяненнем цеплаправоднасці газу.

②Калі змена тэмпературы пляча цеплаправоднай ячэйкі выклікана зменай тэмпературы навакольнага асяроддзя, эталоннае плячо і вымяральнае плячо змяняюцца ў адным кірунку, што ўзаемна кампенсуецца і спрыяе аслабленню ўплыву змены тэмпературы на вынік вымярэння.

③Пры змене канцэнтрацыі эталоннага газу змяняецца ніжняя мяжа канцэнтрацыі выяўлення моста, што зручна для змены дыяпазону вымярэння прыбора.

У канструкцыі моста і рэжыме канфігурацыі плячэй моста існуе некалькі формаў, такіх як аднаплечы паслядоўна злучаны незбалансаваны мост, аднаплечы паралельна злучаны незбалансаваны мост і двухплечы паслядоўна-паралельна незбалансаваны мост. На малюнку 6-4 паказана структура двухплечы паслядоўна-паралельнага незбалансаванага моста, які шырока выкарыстоўваецца ў цяперашні час. Ён выкарыстоўвае дзве вымяральныя цеплаправодныя ячэйкі і дзве эталонныя цеплаправодныя ячэйкі. На малюнку Rm - супраціўленне вымяральнай плячы, Rs - супраціўленне эталоннай плячы. Два вымяральныя плячы і два эталонныя плячы размешчаны з інтэрваламі, утвараючы двухплечую паслядоўную структуру, і проба газу праходзіць праз дзве цеплаправодныя ванны па чарзе.

Выхад моста ў пачатковым стане:

Прыведзеная вышэй формула паказвае сувязь паміж △Rm і △Uo, а таксама сведчыць пра адчувальнасць вымярэння гэтага тыпу моста. У параўнанні з аднаплечым мостам такой жа канструкцыі, адчувальнасць вымярэння падвоілася.

На малюнку 6-5 паказаны камбінаваны цеплаправодны элемент, які выкарыстоўваецца ў двухплечым паслядоўна-паралельным незбалансаваным мосце, які складаецца з двух вымяральных цеплаправодных элементаў і двух эталонных цеплаправодных элементаў, вывады якіх адпаведна падключаны да чатырох плеч вымяральнага моста, прычым кожны цеплаправодны элемент мае канвекцыйна-дыфузійную структуру.

Чатыры цеплаправодныя басейны выраблены з металічнага матэрыялу з добрымі цеплаправоднымі ўласцівасцямі, дзякуючы чаму тэмпература вымяральнага басейна і эталоннага басейна можа быць аднолькавай, а пры змене тэмпературы навакольнага асяроддзя ўплыў на чатыры сценкі басейна ўраўноўваецца, што зніжае памылку вымярэння. Прылада кантролю тэмпературы можа выкарыстоўвацца для падтрымання пастаяннай тэмпературы ўсяго цеплаправоднага басейна пры высокай дакладнасці вымярэнняў.

Дасягненні ў галіне дэтэктараў цеплаправоднасці

Унутраны аб'ём цеплаправоднай ячэйкі складае парадак мілілітра, а ніжняя мяжа вымярэння — парадак 100 праміле. З развіццём тэхналогіі датчыкаў мікрадэтэктар цеплаправоднасці выкарыстоўваецца ў газавых аналізатарах цеплаправоднасці і газавых храматографах цеплаправоднасці за мяжой. Аб'ём цеплаправоднай ячэйкі быў палепшаны, цеплавы элемент таксама стаў мікраэлементным, што значна павысіла адчувальнасць кантролю. Ніжняя мяжа вымярэння можа дасягаць парадку 10 праміле і нават парадку 1 праміле, як паказана на малюнку 6-6. Гэты тып тонкай плёнкі супраціву вырабляецца на крэмніевай пласціне з дапамогай ультрамікратэхналогіі літаграфіі вельмі тонкага плацінавага дроту. З малюнка відаць, што структура цеплаправоднай ячэйкі з'яўляецца дыфузійнай.

Уся схема машыны

Схема аналізатара вадароду цеплаправоднага тыпу CI2000-RQD была прадстаўлена ў многіх кнігах і навучальных матэрыялах. У якасці прыкладу для кароткага азнаямлення з усёй схемай газавага аналізатара цеплаправоднага тыпу ўзяты аналізатар вадароду цеплаправоднага тыпу CI2000-RQD, выраблены кампаніяй Chang Ai Electronics Company.

У схеме CI2000-RQD выкарыстоўваюцца мікрапрацэсар і лічбавая тэхналогія апрацоўкі. Уся схема паказана на малюнку 6-7. Структура цеплаправоднай ванны на малюнку адносіцца да канвекцыйна-дыфузійнага тыпу, крыніца харчавання вымяральнага моста выкарыстоўвае схему крыніцы току. Вымяральны сігнал моста Уітстана паступае на ўзмацняльнік, які можа кіравацца праграмным забеспячэннем для ўзмацнення і фільтрацыі з дапамогай нізкачастотнага фільтра Батэрворта, затым мікрапрацэсар кіруе аналага-лічбавым пераўтварэннем, пасля чаго пераўтвораныя дадзеныя апрацоўваюцца праграмным забеспячэннем для лічбавання, уключаючы фільтрацыю, лінейную апрацоўку, пераўтварэнне маштабу, разлік памылак і кампенсацыю ўплыву тэмпературы і ціску і г.д., і, нарэшце, выводзіцца сігнал.

Прыкладанні

Газааналізатар цеплаправоднасці — гэта эфектыўны метад вымярэння аднаго кампанента ў дзвюх змешаных газах (з вельмі вялікай розніцай у цеплаправоднасці). Вынаходніцтва ў асноўным выкарыстоўваецца для вымярэння H2, а таксама шырока выкарыстоўваецца для вымярэння ўтрымання CO2, SO2 і Ar і мае шырокі дыяпазон прымянення. Вось некаторыя тыповыя сферы прымянення:

Вымярэнне ўтрымання H2 у сінтэз-газе з аміячнага завода

Вымярэнне чысціні H2 на ўстаноўцы гідрыравання

Вымярэнне ўтрымання CO2 у дымавых газах печы

Вымярэнне ўтрымання SO2 у працэсе вытворчасці сернай кіслаты і фосфатных угнаенняў

Вымярэнне ўтрымання аргону ў прыладзе падзелу паветра

Вымярэнне O2 у чыстым H2 і H2 у чыстым O2 падчас працэсу вытворчасці вадароду і электролізу кіслароду

Вымярэнне H2 у Cl2 у працэсе вытворчасці хлору

Вымярэнне ўтрымання H2 у вуглевадародным газе

Маніторынг утрымання H2 і CO2 у генератарных установках з вадародным астуджэннем

Маніторынг пры вытворчасці чыстага газу, напрыклад, He ў N2, Ar ў O2 і г.д.

Аналіз памылак вымярэнняў

Цеплаправодны газааналізатар — гэта від аналітычнага прыбора з нізкай селектыўнасцю. Нягледзячы на ​​тое, што пры распрацоўцы і вытворчасці прыбора былі прыняты розныя меры, былі ўдакладнены ўмовы эксплуатацыі, а ўплыў некаторых перашкод быў падаўлены або аслаблены да пэўнай ступені, асноўная памылка аналізатара звычайна знаходзіцца ў межах ±2%. Асноўнай прычынай з'яўляецца ўплыў фонавага газавага складу на вынікі аналізу.

Дэтэктар цеплаправоднасці прамысловага газавага храматографа і дэтэктар цеплаправоднасці газавага аналізатара ідэнтычныя, але дакладнасць вымярэнняў вышэйшая, чым у апошняга. Прычына ў тым, што пасля падзелу ўзору храматаграфічнай калонкай у рэзервуар для цеплаправоднасці трапляе толькі бінарная сумесь газаў, якая складаецца з аднаго кампанента і газу-носьбіта, але ў газавым аналізатары цеплаправоднасці гэта складана зрабіць. Фонавы газ часта ўяўляе сабой сумесь некалькіх газаў, якія па-рознаму ўплываюць на цеплаправоднасць газу пробы, і пры змене складу фонавага газу ўплыў павялічваецца.

Памылка вымярэння цеплаправоднага газавага аналізатара складаецца з дзвюх частак: асноўнай памылкі і дадатковай памылкі. Асноўная памылка вызначаецца прынцыпам вымярэння, характарыстыкамі структуры, дакладнасцю пераўтварэння сігналу кожнага звяна і дакладнасцю прыбора адлюстравання. Гэта значыць, памылка аналізатара пры яго працы ў зададзеных умовах. Дадатковая памылка абумоўлена наладкай прыбора, няправільным выкарыстаннем або зменай знешніх умоў. Асноўнымі фактарамі дадатковай памылкі цеплаправоднага газавага аналізатара з'яўляюцца: склад і дакладнасць стандартнага газу; наяўнасць перашкод, пылу і кропель; ціск, хуткасць патоку і тэмпература пробы газу; змены току моста.

Уплыў складу і дакладнасці стандартнага газу

Цеплаправодны газааналізатар, як і іншыя аналітычныя прыборы, патрабуе рэгулярнай каліброўкі з выкарыстаннем эталоннага газу, але адрозненне ў тым, што для цеплаправоднага газааналізатара патрабуецца больш эталоннага газу. У прынцыпе, склад і ўтрыманне фонавага газу ў эталонным газе павінны быць такімі ж, як і ў вымяраным газе, што на практыцы складана дасягнуць, але цеплаправоднасць фонавага газу ў эталонным газе павінна адпавядаць цеплаправоднасці вымяранага газу, інакш вынікі каліброўкі павінны быць адкарэктаваны. Акрамя таго, для забеспячэння дакладнасці эталоннага газу памылка не павінна перавышаць палову асноўнай памылкі прыбора.

Эфекты пры наяўнасці перашкодных кампанентаў у газавай пробе

Наяўнасць перашкодных кампанентаў у пробе газу з'яўляецца важным фактарам, які ўплывае на ўзнікненне дадатковых памылак. Напрыклад, калі ўтрыманне CO2 у дымавым газе аналізуецца аналізатарам цеплаправоднасці CO2, SO2 у дымавым газе з'яўляецца перашкодным кампанентам, і яго цеплаправоднасць складае 1/2 ад цеплаправоднасці CO2. Калі ўтрыманне SO2 у дымавым газе складае 1%, памылка выніку аналізу складзе каля 2%. Неабходна разумець перашкодныя кампаненты ў фонавым газе і іх уплыў на вымярэнне. У табліцы 6-2 паказаны ўплыў перашкодных кампанентаў у вымяраным газе на нулявую кропку вымярэння ўтрымання вадароду.

Прыкладанні

Газааналізатар цеплаправоднасці — гэта эфектыўны метад вымярэння аднаго кампанента ў дзвюх змешаных газах (з вельмі вялікай розніцай у цеплаправоднасці). Вынаходніцтва ў асноўным выкарыстоўваецца для вымярэння H2, а таксама шырока выкарыстоўваецца для вымярэння ўтрымання CO2, SO2 і Ar і мае шырокі дыяпазон прымянення. Вось некаторыя тыповыя сферы прымянення:

Вымярэнне ўтрымання H2 у сінтэз-газе з аміячнага завода

Вымярэнне чысціні H2 на ўстаноўцы гідрыравання

Вымярэнне ўтрымання CO2 у дымавых газах печы

Вымярэнне ўтрымання SO2 у працэсе вытворчасці сернай кіслаты і фосфатных угнаенняў

Вымярэнне ўтрымання аргону ў прыладзе падзелу паветра

Вымярэнне O2 у чыстым H2 і H2 у чыстым O2 падчас працэсу вытворчасці вадароду і электролізу кіслароду

Вымярэнне H2 у Cl2 у працэсе вытворчасці хлору

Вымярэнне ўтрымання H2 у вуглевадародным газе

Маніторынг утрымання H2 і CO2 у генератарных установках з вадародным астуджэннем

Маніторынг пры вытворчасці чыстага газу, напрыклад, He ў N2, Ar ў O2 і г.д.

Аналіз памылак вымярэнняў

Цеплаправодны газааналізатар — гэта від аналітычнага прыбора з нізкай селектыўнасцю. Нягледзячы на ​​тое, што пры распрацоўцы і вытворчасці прыбора былі прыняты розныя меры, былі ўдакладнены ўмовы эксплуатацыі, а ўплыў некаторых перашкод быў падаўлены або аслаблены да пэўнай ступені, асноўная памылка аналізатара звычайна знаходзіцца ў межах ±2%. Асноўнай прычынай з'яўляецца ўплыў фонавага газавага складу на вынікі аналізу.

Дэтэктар цеплаправоднасці прамысловага газавага храматографа і дэтэктар цеплаправоднасці газавага аналізатара ідэнтычныя, але дакладнасць вымярэнняў вышэйшая, чым у апошняга. Прычына ў тым, што пасля падзелу ўзору храматаграфічнай калонкай у рэзервуар для цеплаправоднасці трапляе толькі бінарная сумесь газаў, якая складаецца з аднаго кампанента і газу-носьбіта, але ў газавым аналізатары цеплаправоднасці гэта складана зрабіць. Фонавы газ часта ўяўляе сабой сумесь некалькіх газаў, якія па-рознаму ўплываюць на цеплаправоднасць газу пробы, і пры змене складу фонавага газу ўплыў павялічваецца.

Памылка вымярэння цеплаправоднага газавага аналізатара складаецца з дзвюх частак: асноўнай памылкі і дадатковай памылкі. Асноўная памылка вызначаецца прынцыпам вымярэння, характарыстыкамі структуры, дакладнасцю пераўтварэння сігналу кожнага звяна і дакладнасцю прыбора адлюстравання. Гэта значыць, памылка аналізатара пры яго працы ў зададзеных умовах. Дадатковая памылка абумоўлена наладкай прыбора, няправільным выкарыстаннем або зменай знешніх умоў. Асноўнымі фактарамі дадатковай памылкі цеплаправоднага газавага аналізатара з'яўляюцца: склад і дакладнасць стандартнага газу; наяўнасць перашкод, пылу і кропель; ціск, хуткасць патоку і тэмпература пробы газу; змены току моста.

Уплыў складу і дакладнасці стандартнага газу

Цеплаправодны газааналізатар, як і іншыя аналітычныя прыборы, патрабуе рэгулярнай каліброўкі з выкарыстаннем эталоннага газу, але адрозненне ў тым, што для цеплаправоднага газааналізатара патрабуецца больш эталоннага газу. У прынцыпе, склад і ўтрыманне фонавага газу ў эталонным газе павінны быць такімі ж, як і ў вымяраным газе, што на практыцы складана дасягнуць, але цеплаправоднасць фонавага газу ў эталонным газе павінна адпавядаць цеплаправоднасці вымяранага газу, інакш вынікі каліброўкі павінны быць адкарэктаваны. Акрамя таго, для забеспячэння дакладнасці эталоннага газу памылка не павінна перавышаць палову асноўнай памылкі прыбора.

Эфекты пры наяўнасці перашкодных кампанентаў у газавай пробе

Наяўнасць перашкодных кампанентаў у пробе газу з'яўляецца важным фактарам, які ўплывае на ўзнікненне дадатковых памылак. Напрыклад, калі ўтрыманне CO2 у дымавым газе аналізуецца аналізатарам цеплаправоднасці CO2, SO2 у дымавым газе з'яўляецца перашкодным кампанентам, і яго цеплаправоднасць складае 1/2 ад цеплаправоднасці CO2. Калі ўтрыманне SO2 у дымавым газе складае 1%, памылка выніку аналізу складзе каля 2%. Неабходна разумець перашкодныя кампаненты ў фонавым газе і іх уплыў на вымярэнне. У табліцы 6-2 паказаны ўплыў перашкодных кампанентаў у вымяраным газе на нулявую кропку вымярэння ўтрымання вадароду.