Analizzatore di gas: principio di funzionamento, cosa cercare nella scelta + panoramica dei produttori

Caratteristiche degli analizzatori di gas domestici

I dispositivi per l'uso domestico sono caratterizzati da compattezza, prestazioni limitate e facilità d'uso. Se i modelli professionali prevedono un funzionamento stazionario, gli analizzatori di gas naturale domestici possono essere spostati da un luogo all'altro, poiché la maggior parte di essi sono dispositivi portatili.

La funzionalità dell'elettrodomestico è studiata per rilevare le fughe di gas con lo studio dei fumi in diversi punti. Allo stesso tempo, nel segmento degli elettrodomestici vengono implementati diversi livelli di contenuto funzionale.

Ad esempio, un analizzatore di gas per uso domestico della categoria budget è dotato di un semplice sistema di avviso sotto forma di indicazione luminosa o sonora.Cioè, se nella stanza si rileva un eccesso della concentrazione di vapori di gas rispetto al valore standard, il rilevatore emetterà un segnale appropriato, ma senza ulteriori informazioni.

Gli elettrodomestici più sofisticati sono dotati di un display che riflette informazioni con caratteristiche dell'aria dettagliate.

Gli analizzatori domestici di miscele di gas sono prodotti nelle versioni manuali e automatiche. Nel primo caso si tratta di un semplice dispositivo assorbente con un livello medio di accuratezza dell'analisi. I prodotti automatici sono caratterizzati da un'elevata precisione e da ampie possibilità di vari studi ambientali. Ad esempio, in modalità continua, controllare i parametri impostati di una miscela o del suo singolo componente.

Vale la pena notare che gli elettrodomestici possono essere non solo portatili, ma anche fissi, che richiedono un'installazione speciale. Allo stesso tempo, gli analizzatori di gas fissi domestici hanno anche dimensioni compatte, manutenzione senza pretese e basse prestazioni.

Principi di classificazione degli analizzatori di gas

Tutti i dispositivi di analisi attualmente esistenti sono classificati in base a dettagli strutturali e tecnologici. La classificazione caratterizza la funzionalità specifica degli strumenti di analisi dei gas.

Ad esempio, un indicatore e un allarme possono essere in qualche modo simili, ma sono classificati come contatori diversi. Lo stesso vale per i rilevatori di perdite e gli analizzatori di gas.

Un rilevatore di perdite di piccole dimensioni e facile da usare è un design direttamente correlato agli analizzatori di fluidi gassosi. L'uso di tali dispositivi è rilevante per varie condizioni della produzione industriale e della sfera domestica.

La classificazione del progetto definisce proprietà come mobilità e portabilità. La capacità degli strumenti di misurare un certo numero di componenti è classificata come dispositivo a componente singolo o multicomponente.

Analogamente per il numero di canali di misura, dove esiste una classificazione per analizzatori di gas monocanale o multicanale.

Infine, c'è un altro criterio che mostra lo scopo specifico dei dispositivi. Ad esempio, ci sono analizzatori di gas per il monitoraggio dei gas di scarico delle auto e ci sono dispositivi che controllano i processi tecnologici.

Principio e vantaggi

Il principio di funzionamento dei dispositivi portatili è lo stesso di quelli fissi. Quelli fissi occupano molto spazio e richiedono abilità di manipolazione speciali. Impara a lavorare con il portatile più facilmente. Tali dispositivi pesano in media 1,5-2 kg, le batterie durano diverse ore.

Hanno un display a cristalli liquidi, che mostra informazioni sulla composizione sotto forma di simboli usati in chimica.

Il dispositivo ha la capacità di accumulare e memorizzare informazioni, inclusi risultati di test e fotografie.

Precisione: 0,1%, sufficiente per lavorare nel campo del riciclaggio.

Ecco cosa puoi controllare con un analizzatore portatile:

1. Grandi strutture.
2. Strutture complesse.
3. Lingotti.
4. Piccole parti.
5. Tubi.
6. Canne.
7. Spazi vuoti.
8. Elettrodi.
9. Trucioli e polvere di metallo.

Installazione di elettrodomestici

Per l'installazione di analizzatori di gas, le superfici verticali sono le più adatte - luoghi di possibili perdite di gas (vicino a metri, colonne, caldaie, stufe).

Il dispositivo non può essere montato:

1. Ad una distanza inferiore a 1 m dai bruciatori.
2. In aree sporche e polverose.
3. Vicino ai tunnel di ventilazione.
4. Nelle aree in cui sono immagazzinati materiali combustibili e tossici.

Durante l'installazione è necessario tenere conto delle caratteristiche del gas e dell'altezza della sua concentrazione. Quindi le posizioni dei gas dal pavimento sono le seguenti:

• metano - 50 cm,
• monossido di carbonio - 180 cm (al soffitto - 30 cm)
• propano - 50 cm.

È meglio montare il modello combinato nell'intervallo 50-30 cm al soffitto.

Affinché le valvole funzionino in modo stabile, inserire le batterie nel dispositivo che può passare automaticamente all'alimentazione di emergenza.

L'installazione del dispositivo non è difficile. Può essere fissato con tasselli o viti.

Il suo passaporto dettaglia il collegamento dell'elettricità ad esso e il suo contatto con altre apparecchiature.

Almeno una volta all'anno, l'analizzatore di gas deve essere sottoposto a una procedura di ispezione.

Classificazione per fattore di forma:

Per fattore di forma, i dispositivi possono essere suddivisi in:

• Gli analizzatori di gas fissi sono dispositivi progettati per l'installazione fissa nell'area di lavoro di impianti industriali e mietitrebbie, laboratori chimici, raffinerie di petrolio e imprese di produzione di gas e altre industrie
• Gli analizzatori di gas portatili sono dispositivi per uso individuale che fungono da protezione aggiuntiva per analizzatori di gas fissi
• Gli analizzatori di gas portatili sono dispositivi che occupano una nicchia intermedia tra quelli fissi e portatili. Più grande dei dispositivi portatili, ma con più funzioni. Adatto per piccole imprese.

Gli analizzatori di gas sono dispositivi indispensabili che vengono utilizzati sia in produzione che a casa e consentono di determinare la composizione qualitativa e quantitativa degli inquinanti nell'area di lavoro o in qualsiasi altro locale in cui sono presenti fattori pericolosi per la fuoriuscita di sostanze e gas nocivi.

Cos'altro considerare nella scelta?

Oltre alle possibilità di base dell'analisi dell'ambiente gassoso, dovrebbero essere prese in considerazione le capacità di commutazione e il grado di protezione dell'alloggiamento. I sensori di allarme fissi e indipendenti non devono comunicare con controller elettronici e computer. Ma se è necessario un analizzatore di gas domestico con un dispositivo di intercettazione del gas, è opportuno prevedere la presenza di interfacce come RS-232 (per il collegamento a un computer) e un relè di controllo per l'integrazione del dispositivo in una sicurezza complessa Strumenti. Ciò consentirà di collegare il dispositivo alla cappa, ai regolatori delle valvole dell'apparecchiatura del gas e alla sirena.

Il grado di protezione del dispositivo stesso è determinato dalla marcatura IP. I modelli domestici in camera, di norma, sono dotati di una classe di protezione da polvere e umidità IP20. Gli analizzatori di gas più durevoli e affidabili hanno un guscio multistrato IP67 che protegge da impatti, ambienti chimici aggressivi e allagamenti d'acqua.

Principi di classificazione degli analizzatori di gas

Tutti i dispositivi di analisi attualmente esistenti sono classificati in base a dettagli strutturali e tecnologici. La classificazione caratterizza la funzionalità specifica degli strumenti di analisi dei gas: ad esempio, un indicatore e un dispositivo di segnalazione possono essere alquanto simili, ma sono classificati come contatori diversi. Lo stesso vale per i rilevatori di perdite e gli analizzatori di gas.

Un rilevatore di perdite di piccole dimensioni e facile da usare è un design direttamente correlato agli analizzatori di fluidi gassosi. L'uso di tali dispositivi è rilevante per varie condizioni della produzione industriale e della sfera domestica.

La classificazione del progetto definisce proprietà come mobilità e portabilità. La capacità degli strumenti di misurare un certo numero di componenti è classificata come dispositivo a componente singolo o multicomponente. Analogamente per il numero di canali di misura, dove esiste una classificazione per analizzatori di gas monocanale o multicanale.

Infine, c'è un altro criterio che mostra lo scopo specifico dei dispositivi. Ad esempio, ci sono analizzatori di gas per il monitoraggio dei gas di scarico delle auto e ci sono dispositivi che controllano i processi tecnologici.

Principio operativo

Nei cataloghi, gli analizzatori di gas sono rappresentati da modelli di diverse tipologie.

Differiscono l'uno dall'altro per il principio di azione:

termoconduttometrico: funziona in base alla dipendenza della conduttività termica di una miscela di gas o aria dalla sua composizione. Dispositivi selettivi, altamente sensibili;

termochimico: un catalizzatore è installato nel corpo del dispositivo, sul quale viene ossidato il componente da determinare o si verifica un'altra reazione con la sua partecipazione. La concentrazione è determinata dall'effetto termico del processo;

magnetico - progettato per determinare il contenuto di ossigeno. Il principio di funzionamento dei dispositivi si basa sulla dipendenza della suscettibilità magnetica della miscela dalla concentrazione di O2;

pneumatico: determina la densità e la viscosità della miscela di gas, che dipende dalla composizione qualitativa e quantitativa;

infrarossi: analizza il grado di assorbimento dei raggi infrarossi da parte di vari componenti della miscela di gas. L'apparecchiatura è altamente selettiva nei confronti di composti le cui molecole sono costituite da due o più atomi, pertanto trova largo impiego in condizioni di laboratorio;

ultravioletto: genera radiazioni nell'intervallo 200-450 nm. Gli strumenti sono efficaci per determinare la concentrazione di gas monoatomici;

luminescente: funziona sulla base del fenomeno della luminescenza, che si verifica a seguito della determinazione della reazione chimica del componente con il reagente;

fotocolorimetrico: misura l'intensità della colorazione delle sostanze ottenute a seguito della reazione tra un reagente specifico e il componente da determinare. La particolarità di questo tipo di analizzatori di gas risiede nei diversi stati aggregati del reagente. Il processo può avvenire in fase liquida o su supporto solido: pastiglia, nastro adesivo, ecc.;

elettrochimico: misura le caratteristiche elettrochimiche della miscela analizzata. I dispositivi hanno una bassa selettività;

ionizzazione: determina la conduttività elettrica del mezzo, che dipende dal tipo, dalla quantità, dalla mobilità degli ioni dei diversi componenti.

Analizzatori di gas - principio di funzionamento

Gli analizzatori di gas sono strumenti di misura progettati per ottenere informazioni di misurazione sulla quantità di una sostanza o sulla sua concentrazione nel mezzo gassoso analizzato.

Nell'industria alimentare, gli analizzatori di gas sono ampiamente utilizzati per analizzare i gas di scarico durante la combustione di vari tipi di combustibili, per controllare la composizione dei fluidi gassosi nelle camere di cottura e di essiccazione, per controllare la concentrazione di valori limite in incendi ed esplosioni pericolose industrie e locali dove è possibile l'accumulo di gas nocivi per la salute dell'addetto personale.

Il principio di funzionamento del dispositivo si basa sulla dipendenza della conducibilità termica della miscela analizzata dalla concentrazione di CO2 in essa contenuta, la cui conduttività termica è inferiore rispetto ad altri componenti.

La base del dispositivo è un circuito a ponte comparativo di compensazione della corrente alternata da 3 ponti: di lavoro, comparativo e di compensazione. Il ponte di lavoro è costruito secondo lo schema differenziale. I suoi elementi sensibili sono posti in fiale chiuse. Due elementi vengono lavati dal gas analizzato, gli altri due dal controllo.

La determinazione della concentrazione di ossigeno mediante analizzatori di gas magnetici si basa su una proprietà fisica: il paramagnetismo.

I materiali paramagnetici vengono attirati nel campo magnetico, mentre i materiali diamagnetici vengono espulsi da esso.

L'ossigeno (+1) e l'ossido nitrico (+0,36) hanno la più alta suscettibilità positiva.

Gli analizzatori di gas magnetici si dividono in termomagnetici e magnetomeccanici.

Il metodo termomagnetico ha ricevuto un'applicazione più ampia.

Si basa sulla variazione della suscettibilità magnetica volumetrica con la temperatura (Fig. 2.62).

Riso. 2.62. Diagramma schematico del trasduttore di misura di un analizzatore di gas termomagnetico

La presenza di ossigeno nel gas analizzato porta al suo movimento lungo gli elementi riscaldanti, che raffredda contemporaneamente il resistore R1 e riscalda il resistore R2, cioè cambia la loro resistenza. La differenza di resistenza, correlata funzionalmente alla concentrazione di ossigeno, porta ad uno squilibrio del ponte, che porta ad una variazione della tensione di uscita, misurata da un dispositivo secondario tarato in concentrazione percentuale.

Per misurare la concentrazione in volume di ossigeno nei gas di scarico degli impianti di caldaie viene utilizzato un analizzatore di gas del tipo MN 5110T. Il circuito del gas del dispositivo comprende due dispositivi di aspirazione del gas con filtri ceramici per la pulizia, dispositivi ausiliari per portare i parametri di gas e aria ai valori richiesti, camere di lavoro e di confronto di due ricevitori e due driver di flusso che assicurano il pompaggio di gas e aria attraverso il sistema.

Il gas per l'analisi viene prelevato dalla caldaia attraverso un filtro ceramico, da dove entra nell'unità di equalizzazione dell'umidità, dove viene essiccato (con rimozione della condensa) o umidificato. Un manometro viene utilizzato per controllare il vuoto nel sistema.

Tipi di analizzatori di gas secondo il principio di funzionamento

1. Dispositivi la cui azione si basa su metodi fisici di analisi, comprese reazioni chimiche ausiliarie. Con l'aiuto di tali analizzatori di gas, viene determinata una variazione del volume o della pressione di una miscela di gas a seguito delle reazioni chimiche dei suoi singoli componenti.

2. Dispositivi la cui azione si basa su metodi fisici di analisi, compresi i processi fisici e chimici ausiliari (termochimici, elettrochimici, fotocolorimetrici, ecc.). I metodi termochimici si basano sulla misurazione dell'effetto termico della reazione di ossidazione catalitica (combustione) di un gas. I metodi elettrochimici consentono di determinare la concentrazione di un gas in una miscela in base al valore della conduttività elettrica dell'elettrolita che ha assorbito questo gas. I metodi fotocolorimetrici si basano sul cambiamento di colore di alcune sostanze quando reagiscono con il componente analizzato della miscela di gas.

3. Dispositivi il cui funzionamento si basa su metodi di analisi puramente fisici (termoconduttometrici, termomagnetici, ottici, ecc.).I termoconduttometrici si basano sulla misurazione della conducibilità termica dei gas. Gli analizzatori di gas termomagnetici vengono utilizzati principalmente per determinare la concentrazione di ossigeno, che ha un'elevata suscettibilità magnetica. Gli analizzatori di gas ottici si basano sulla misurazione della densità ottica, degli spettri di assorbimento o degli spettri di emissione di una miscela di gas.

Gli analizzatori di gas possono essere suddivisi in diversi tipi a seconda delle attività svolte: si tratta di analizzatori di gas di combustione, analizzatori di gas per determinare i parametri dell'area di lavoro, analizzatori di gas per il monitoraggio dei processi tecnologici e delle emissioni, analizzatori di gas per la purificazione e l'analisi dell'acqua, ecc. , sono inoltre suddivisi in base all'esecuzione costruttiva per portatili, portatili e stazionari, per il numero di componenti misurati (può esserci una misura di una o più sostanze), per il numero di canali di misura (monocanale e multicanale ), per funzionalità (indicatori, dispositivi di segnalazione, analizzatori di gas).

Gli analizzatori di gas di combustione sono progettati per l'installazione e il monitoraggio di caldaie, forni, turbine a gas, bruciatori e altri impianti a combustione. Consentono inoltre di monitorare le emissioni di idrocarburi, ossidi di carbonio, azoto e zolfo.

Analizzatori di gas (rivelatori di gas, rivelatori di gas) per il monitoraggio dei parametri dell'aria nell'area di lavoro. Monitorare la presenza di gas e vapori pericolosi nell'area di lavoro, al chiuso, miniere, pozzi, collettori.

Gli analizzatori di gas fissi sono progettati per controllare la composizione del gas durante le misurazioni tecnologiche e controllare le emissioni nei settori della metallurgia, dell'energia, della petrolchimica e dell'industria del cemento. Gli analizzatori di gas misurano il contenuto di ossigeno, ossidi di azoto e zolfo, freon, idrogeno, metano e altre sostanze.

Tipi di analizzatori di gas

Una varietà di analizzatori di gas in base ai segni fisici del lavoro. Ad oggi esistono più di 10 varietà di analizzatori di gas, che sono suddivisi in base alle caratteristiche fisiche dell'analisi dell'ambiente gassoso.

Ma, come tale, non esiste un disegno universale, secondo il quale si misura la composizione delle impurità. Per alcuni un certo principio fisico è adatto, mentre per altri sarà inaccettabile.

A proposito, leggi anche questo articolo: Corrosione delle apparecchiature

Conduttometrico termico

Può rispondere alla conducibilità termica delle miscele. Analizza l'efficienza con cui la temperatura viene trasferita nel mezzo gassoso. Questo dispositivo è adatto solo se la conduttività termica di impurità e gas differisce in modo significativo l'una dall'altra.

Pneumatico

Progettato per determinare la viscosità della miscela, che è inerente a questa stanza. Sono utilizzati anche in siti esplosivi, in quanto non hanno una componente elettrica. Non c'è scintilla, quindi il gas non si accende.

Magnetico

È adatto per l'analisi dell'ossigeno. Questi dispositivi sono utilizzati in quei meccanismi in cui la miscela di gas deve essere bruciata. Esempio di indicatore: lambdazont. Si trova nel sistema di scarico delle auto, che ora sono rilevanti nel mercato automobilistico moderno. Progettato per determinare la concentrazione di ossigeno nel rapporto tra l'uscita dei gas di scarico. Serve anche a determinare quanto bene si è riscaldato il carburante per autoveicoli. Infrarossi

Sono necessari per irradiare il mezzo gassoso con raggi infrarossi. Hanno un involucro antideflagrante integrato, poiché vengono utilizzati dove sono presenti sostanze esplosive.Viene utilizzato per laboratori e industria.

ionizzazione

Verifica della conducibilità elettrica. Se c'è un'impurità nella composizione, la conduttività elettrica è diversa. Questo è fisso e si riflette in percentuale sul tabellone segnapunti. È progettato per gas non infiammabili.

ultravioletto

Hanno lo stesso principio di quelli a infrarossi. Ma c'è una differenza nel fatto che sono irradiati con raggi ultravioletti. Questi dispositivi possono analizzare l'intensità dell'assorbimento del mezzo, utilizzando i raggi che sono diretti su di essi.

Luminescente

È necessario per determinare quali gas hanno proprietà luminescenti. Dipendono dalla concentrazione di queste impurità. Questo è un tipo raro di dispositivo perché è il tipo più complesso. In pratica, di norma, vengono utilizzate tecnologie più semplici. Ci sono altre apparecchiature che hanno altri principi fisici. È il più costoso e richiede una manutenzione complessa. Le apparecchiature basate su principi chimici sono riempite con determinate sostanze chimiche. Vengono utilizzati quando esistono gas specifici per i quali altri metodi non sono adatti.

A proposito, leggi anche questo articolo: Classificazione dell'olio

Analizzatori di raggi X

Ogni dispositivo ha:

• un tubo a raggi X fluorescente;
• rivelatore;
• dispositivo di registrazione;
• modulo di controllo.

Una caratteristica importante necessaria per i punti di accettazione di grandi dimensioni è l'adattamento del dispositivo alla modalità di funzionamento a stato solido. Questo tipo di dispositivo analizza diverse dozzine di elementi in leghe contemporaneamente.

La dimensione del campione può essere trascurabile, ad esempio i chip

Questo tipo di dispositivo analizza diverse dozzine di elementi in leghe contemporaneamente.La dimensione del campione può essere trascurabile, ad esempio i chip.

In generale sono adatti anche elementi simili a scorie e polverosi fino a 50 micron. Funzionano rapidamente, poiché non hanno bisogno di essere calibrati ogni volta per una nuova analisi. Un'impostazione separata viene eseguita solo per determinati compiti complessi.

I dispositivi più comuni

I modelli ottici ed elettrochimici si distinguono come i dispositivi più comuni che fanno parte dei tre gruppi indicati. La loro attrattiva è dovuta alla possibilità di effettuare misurazioni in uno stato in tempo reale.

Allo stesso tempo, tecnologicamente, i dispositivi supportano l'analisi multicomponente con la possibilità di salvare i risultati in un chip di memoria.

Un esempio dal gruppo di analizzatori di gas ottici: i dispositivi più utilizzati in vari campi. Gli analizzatori di gas ottici hanno un'elevata precisione di misura

Per il settore industriale, tali dispositivi sono apparecchiature indispensabili. In particolare dove è richiesto un monitoraggio costante delle emissioni o un'analisi di processo.

Principali produttori

1. Olympus Corporation.
2. FPI (Focused Photonics Inc).
3. Bruker.

Olympus Corporation

Azienda giapponese nota per i suoi prodotti nel campo dell'ottica e delle attrezzature fotografiche. I suoi analizzatori di metalli sono popolari in quanto sono considerati affidabili in stile giapponese e sono nel segmento di prezzo medio.

L'azienda investe in ricerca e sviluppo e sviluppo software. Per gli analizzatori portatili è stata creata la tecnologia Delta X-act Count, grazie alla quale sono stati ridotti i limiti di velocità e rilevamento.

FPI (Focused Photonics Inc)

Azienda cinese fondata da laureati di prestigiose università americane.È considerato uno dei leader nella produzione di tutti i tipi di sistemi per il monitoraggio dell'ecologia dell'ambiente. Anche i loro analizzatori di metalli sono richiesti.

L'analizzatore di metalli portatile FPI è leggermente più economico dei principali concorrenti.

Bruker

Azienda tedesca fondata oltre 50 anni fa. Produzione, laboratori e uffici di rappresentanza sono dislocati in 90 paesi. Si compone di quattro dipartimenti che si occupano di diverse aree. Bruker AXS e Bruker Daltonics stanno sviluppando e producendo sistemi di analisi dei metalli.

Sono considerati di alta qualità e sono abbastanza comuni nel mercato russo grazie al buon lavoro degli uffici di rappresentanza.

Devi cercarli a seconda della tua posizione.