На головну

Випарні і конденсаційні аналізатори

  1. А) Теплові конденсаційні електричні станції (КЕС)
  2. Автоматичні аналізатори систем контролю забруднень вод
  3. аналізатори протоколів
  4. Аналізатори людини. Будова аналізаторів (на вибір). Функціональне значення.
  5. Газоаналізатори АНКАТ -7631 М - H2S
  6. дифузійні газоаналізатори
  7. діелькометричні аналізатори

За принципом дії (див. Табл. 9.1) випарні і конденсаційні газоаналізатори відносяться до теплових засобів вимірювань, так як в їх роботі використовуються теплові ефекти випаровування, кипіння і конденсації рідини.

Одним з найстаріших і поширених газоаналізаторів є психрометрический, або психрометр (від грец. psyohria - Холод і metreo - Міряю). Дія його заснована на вимірі змін температури рідини при її випаровуванні в аналізований газ, що містить в якості визначається компонента пари цієї рідини. Психрометри можуть використовуватися для вимірювання концентрації парів будь-яких рідин в газах, однак найбільш широко вони застосовуються для вимірювання концентрації парів води, т. Е. В якості гігрометрів.

Концентрацію парів рідини в газах прийнято характеризувати абсолютної або відносної вологістю.

Абсолютна вологість визначається як маса парів рідини в одиниці об'єму сухого або вологого газу в нормальних умовах.

Відносна вологість, або ступінь насичення газу парами рідини, визначається як відношення маси парів в одиниці об'єму до максимально можливої ??масі парів в одиниці об'єму при тій же температурі, виражене в%:

? = (А / АН) 100, (11.26)

де А - значення абсолютної вологості газу при даній температурі; АН - Максимально можливе значення абсолютної вологості при даній температурі, відповідне насичення.

На практиці відносну вологість з достатньою точністю визначають з виразу

? = (Р / РН) 100, (11.27)

де Р - парціальний тиск парів рідини в газовій суміші при даній температурі і нормальному тиску; РН - Тиск насичених парів рідини при тих же умовах.

В даний час відомо велика кількість конструкцій Психрометричний аналізаторів.

Схема одного з поширених психрометрів показана на рис. 11.5, а. Цей газоаналізатор призначений для вимірювання відносної вологості повітря. Повітря за допомогою вентилятора 1 зі швидкістю 3-4 м / с прокачується через фільтри 4 і 5 камер 2 і 6, в яких розміщені платинові терморезистори 3 і 8. Терморезистор 3 служить для вимірювання температури повітря, його називають сухим термометром. Термометр 8 обгорнутий в бавовняну тканину 7 (гніт), кінець якої занурений у ванночку 9, заповнену дистильованою водою. Цей терморезистор називають мокрим термометром. При випаровуванні води з поверхні гніту в потоці повітря температура терморезистора 8 зменшується, причому тим більше, чим менше його вологість, Опору терморезисторов 3 і 8 вимірюються спеціальним вторинним приладом 13.

Мал. 11.5. Схеми випарних і конденсаційних аналізаторів

Для підтримки в ванні деякого рівня води служить бачок 12 з трубками 10 і 11. У міру випаровування води з гніту її рівень у ванні 9 знижується, відкривається нижній кінець трубки 11, через нього в бачок надходить повітря і з бачка в ванночку 9 стікає вода. Коли вода перекриває нижній отвір трубки 11. в газовому просторі бачка поступово (у міру закінчення з нього води) утворюється розрядження. Вода з бачка випливає доти, поки це розрядження стане достатнім для урівноваження тиску, що визначається різницею рівнів води в бачку і ванні. Визначення відносної вологості за температур сухого tС і мокрого tМ термометрів в розглянутому психрометрами базується на наближеною залежності [24]:

? =  . (11.28)

Обчислення відносної вологості за наведеним висловом здійснюється обчислювальним пристроєм, що представляє собою подвійний міст ', яким забезпечений вторинний прилад 13.

Діапазон вимірювань психрометра 20-100% відносної вологості, класи точності 4-6; час реакції 3-5 хв.

На рис. 11.5, б показана схема аналізатора складу бінарних або псевдобінарних рідин, сигнал якого однозначно визначається її питомою об'ємною теплотою випаровування. Потік аналізованої рідини подається з постійним об'ємною витратою з блоку підготовки 6 у внутрішню порожнину 1 пористого циліндра 2, в якому розміщений платиновий терморезистор 4. Під дією капілярних сил анализируемая рідина проникає до нагрівача 5. За рахунок теплової енергії нагрівача рідина випаровується, що викликає зниження температури пористого циліндра, яка перетворюється в уніфікований електричний сигнал за допомогою терморезистора 4 і нормує перетворювача 3. Аналізатор може здійснювати вимірювання сумарної об'ємної концентрації вуглеводнів алканових ряду в багатокомпонентних сумішах рідких вуглеводнів, так як питомі об'ємні теплоти випаровування вуглеводнів ароматичного і цикланові рядів практично однакові і складають 3 · 106 кДж / м3, А для алканів 2 · 106 кДж / м3.

Схема конденсаційного газоаналізатора наведено на рис. 11.5, в. В даний час такі газоаналізатори використовуються в основному в якості гігрометрів. В основу їх роботи покладено вимір температури, при якій аналізований газ досягає при незмінному тиску стану насичення. З нього випадає конденсат (роса) рідини, концентрація парів якої в газі вимірюється. Цю температуру прийнято називати температурою точки роси (або інею), А аналізатори, засновані на вимірі цієї температури, - гігрометрами точки роси. Аналізований газ з постійним об'ємною витратою прокачується через камеру 3, в якій розміщений напівпровідниковий термоелемент (термопара) 1, службовець холодильником. До холодного спаю цієї термопари припаяно металеве люстерко 2. До гарячого спаю термопари подається напруга постійного струму від автоматичного регулятора 8. При протіканні через напівпровідникову термопару постійного струму її холодний спай, а з ним і дзеркальце 2 охолоджуються. Охолодження відбувається до тих пір, поки на поверхні дзеркальця не утворюється конденсат (іній). При цьому світловий потік, що надходить від лампи 4 до фотоприймача 7, зменшується за рахунок розсіювання на поверхні дзеркальця, покритої інеєм.

Це викликає зменшення вхідного сигналу регулятора і відключення або зменшення (в залежності від прийнятого закону регулювання) напруги живлення термопари 1. За рахунок теплоти, що вноситься в камеру 3 потоком аналізованого газу, дзеркальце і холодний спай поступово нагріваються. При цьому конденсат з поверхні дзеркальця випаровується і світловий потік, що надходить до фотоприймача, відновлюється до початкового значення. Регулятор 8 підключає або збільшує напругу харчування термопари і холодний спай її починає знову охолоджуватися. Таким чином, температура люстерка автоматично підтримується рівній температурі точки роси. Ця температура перетвориться в уніфікований сигнал за допомогою термоелектричного чутливого елемента 6 і нормує перетворювача 5. Гігрометри точки роси зазвичай мають діапазон вимірювань від -80 до + 40 ° С при тиску аналізованого газу 0,05-10 МПа. Абсолютна похибка вимірювання ± 0,5 ° С.

Відомі конструкції конденсаційних газоаналізаторів, що забезпечують вимір температури точки роси по воді, вуглеводнів і температури початку гідратоутворення.



сорбційні газоаналізатори | діелькометричні аналізатори

ВИМІРЮВАННЯ КОНЦЕНТРАЦІЇ | Термокондуктометрічеськие газоаналізатори | дифузійні газоаналізатори | магнітні газоаналізатори | іонізаційні газоаналізатори | термохимические аналізатори | Електрокондуктометріческіе аналізатори | потенціометричні аналізатори | електролізні аналізатори | хемілюмінесцентні газоаналізатори |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати