实验一标准气体与辅助气体实验

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1、实验一标气与辅助气体实验一、实验目的1、掌握标准与辅助气体的基本概念及其选择使用；2、了解气瓶和减压阀；3、掌握气瓶气体使用时间的计算方法：4、掌握实验数据的采集、测试和处理方法。5、掌握标气和辅助气体的使用过程中的具体操作过程。二、分析仪器的工作原理本实验依托磁压力式氧分析器，使学生理解标气与辅助气体的选择和使用。仪器流程原理如图1所示。GIOEG20EG10A图1流程原理工作图符兮名称（或功能〉符3名称（或功能）G10E参比气入口G20E测量气入口F10、F20气体分配器中的过滤片K10、K20配对的毛细管GV气体分配

2、器MK测量池EM电磁铁线阁E接收器E4钛膜电极E5固定电极GQK流电压电源R岛阻抗电阻HAE供电电源和信兮处理电子线路G1显示器DS缓冲器MP膜片泵G10A混合气体出口（参比气和测铽气）参比气体和测量气体经仪器入U（G10E和G20E）进入仪器，同时进入气体分配部件（GV），并由气体分配器内的过滤片（F10和F20）进行保护性过滤，极少一部分气体经由毛细管进入测量池（MK）,大部分气体则从仪器的出口（G10A）排出机外，这样可使进入测量池的参比气体和测量气体的压力、流量保持稳定与平衡。图2测量气室工作原理△P—压差；MG—

3、测量气体；VG—参比气体；MG+VG—混合气体如图2,参比气VG和测量气MG相对进入测量池的磁隙屮，在膜片泵MP的抽吸作用下，MG+VG混合气体经测量池底部的中间出门进入缓冲器DS屮，然后从仪器出门G10A排出。磁隙位于电磁铁线圈EM的屮间，当EM通入12.5Hz的交流电流时，便在磁隙周围产生相同频率的磁场，两种气体通过磁场时，由于氧的顺磁性而使气体屮的氧分压发生变化，而且压力的变化与气体屮的氧浓度成严格的线性关系。当测量气和参比气的氧浓度相同时，这两种气体间无压差存在，这就是仪器的零点（参考点）。当二者氧浓度不同时，两种

4、气体间就会产生一压差AP，此压差传递到接收器E屮的钛膜电极E4的两侧，使薄膜电容器的钛膜电极（可动电极）产生偏移,薄膜电容器的电容量发生变化，将压差信号转换成与之成比例的电信号，经电子电路11AE放大，处理后由输出端子输出，并在仪器的显示表尖G1上同时指示出来（接收器的工作原理与红外气体分析器相似）。三、分析仪器的主要技术参数1.测量对象、量程规格（1）仪器可为二个量程，量程转换比（最小量程跨度与最大量程跨度之比）1:2。(2)测量对象、基木量程测量范围测量对象：02最小测量范围：0〜1%最大测量范围：0〜100%⑶抑制量

5、程选择不同参比气可使仪器的零点不为零，但其量程跨度必须在基本量程跨度内。1.主要技术性能指标仪器主要技术性能指标见表1。表1主要技术性能指标利•项口指标1岑点漂移彡±l%FS/3d或7d,或＜200Xl(T含帚的気，两者中取较大值量程漂移彡士l%FS/3d或7d3线性误華彡士1%FS4取复性彡0.5%输出波动彡1%6响应时间彡2.5s預热时间3h2.影响量的额定工作范围(仪器的使用条件)仪器的使用条件见表2。表2仪器的使用条件条件序号影响墩额定T作范闹n候条件1环境温度9环境相对湿度彡90%3大气压力^77kPa4空气流速

6、^0.5m/s机械条1工作位置仪器应水平放置9机械振动和冲击无强烈的振动和冲击也源条例1电源电压220V士22V9ear电源频率50Hz±2Hz样条件1气样温度5*C〜4or2气样压力0.2〜50Kpa3气样流最30Lh〜90Lh(在该范围内选择某•恒定值)4含水景进入仪器前经干燥处理5含尘量灰尘和机械杂质除净3.输出信号、功率(1)输出信号电流信号：0mA〜20mA或4mA〜20mA任选，电流输出负载彡550Q;(2)消耗功率：彡90W四、仪器的组成1.仪器总体结构仪器由分析部分、电气单元部分、控制单元部分及机箱部分组成

7、。显示器和微机板组成控制单元安装在箱盖上。仪器的机箱是由轻金属压铸而成，所有的组成部分都装在防尘、防溅水型的机箱内。见图3、图4、图5、图6。G1G2G3G5图3仪器的正面视图G20EG10EG10A图4仪器的竹面视图G1G9图5仪器的右面视图G1箱盖G2敁示器组件G3键盘G4固定安装板G5M6内六角螺钉（S=5mm）G6机箱G10A接头（混合气体出口）G10E接头（参比气体入口）G20E接头（测S气体入口）G7电缆紧固螺钉G8闭锁螺钉G9仪器铭牌箱盖的正侧奋四颗六角螺钉G5,松下六角螺钉可将箱盖打开，箱盖与机箱内的支承底

8、板相连，而支承底板又与导轨相连。电气单元装在角板上，而角板由安装在支承底板上的四根六角柱固定。在支承底板上自左向右安装着膜片泵、缓冲器、前置放大器、接收器、测量池等分析部件。其中前置放大器、接收器、测量池安装在分析底板上，而分析底板被吊装在支承底板上，将箱盖往下翻转拉出，电气单元、分析部件可连同支承底板