成分分析仪表Compositionanalysism

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1、9成分分析仪表Compositionanalysismeter成分分析方法及分析系统的构成几种工业用成分分析仪表—热导式气体分析仪、红外线气体分析器、氧化锆氧分析器、气相色谱仪、半导体气敏传感器、工业酸度计湿度的检测—湿度的表示方法及湿度检测的特点、干湿球湿度计、电解质系湿敏传感器、陶瓷湿敏传感器、高分子聚合物湿敏传感器成分分析仪表是对物质的成分及性质进行分析和测量的仪表。主要内容2021/7/1319.1成分分析方法及分析系统的组成一、成分分析方法及分类方法：定期取样，通过实验室测定的实验室分析方法。利用自动分析仪表连续测定被

2、测物质的含量或性质。仪表的选择：仪器和仪表是基于多种测量原理，因此，在进行分析和测量时需根据被测物质的物理和化学性质，来选择适当的手段和仪表。2021/7/132按测量原理分类：电化学式（电导式、电位式、酸度计、离子浓度计）热学式（热导式、热谱式、热化学式）磁学式（核磁共振分析仪）射线式（X射线分析仪、微波分析仪）光学式（红外、紫外等吸收式光学分析仪、光散射、干涉式光学分析仪）电子光学式和离子光学式（电子探针、离子探针）色谱式（气相和液相色谱仪）物性测量仪表（水分计、粘度、密度、湿度计）其他（晶体振荡式分析仪、半导体气敏传感器）

3、其中只有部分类型可以实现自动分析功能。2021/7/133二、自动分析系统的构成通常自动分析仪表（也称过程分析仪表或在线分析仪表）是与试样预处理系统组成一个分析测量系统，以保证良好的环境适应性和高的可靠性，以使分析仪表的示值能代表被检测的成分。从生产设备中自动快速地提取待分析样品采用冷却、加热、气化、减压、过滤等方式对采集的分析样品进行适当的处理，为分析仪器提供符合技术要求的试样分析仪表的核心，不同原理的检测器可以把被测组分的信息转换成电信号输出用于微弱信号的方法、转换、运算、补偿等处理可以用模拟、数字或屏幕图文等方式显示结果用

4、于控制各个部分的协调工作，使取样、处理和分析的全过程可以自动连续地进行2021/7/134一、热导式气体分析仪(thermalconductance)原理：不同气体导热特性(导热系数)不同而进行分析。用途：分析混合气体中H2、CO2、NH3、SO2等组分的百分含量。特点：使用最早的物理式气体分析器；结构简单、工作稳定、体积小，生产中使用较多。导热率的特点：气体的导热率不同—氢和氦最强，CO2和SO2较弱；还与气体的温度有关；混合气体的导热率可以近似认为是各组分导热率的算术平均值，即：9.2几种工业用成分分析仪表2021/7/13

5、5☆如分析烟道中的CO2含量，已知其中的组分有CO2、N2、CO、SO2、H2、O2及水蒸气等，SO2和H2的热导率相差太大，应在预处理时除去。剩下的背景气体热导率相近，并与被测气体CO2的热导率有显著差别，所以可以用热导法进行测量。注意：应用这个公式须满足两个条件：混合气体中除了待测组分外，其余各组分的导热系数应相同或十分接近；待测组分的导热系数与其余组分的导热系数要有显著的差别，差别越大，灵敏度越高，即由于待测组分浓度变化引起的混合气体的λ的变化越大。若不满足这个条件可进行预处理。如果被测组分的热导率为λ1体积百分含量为c1

6、，其余组分为背景组分，热导率近似为λ2，则有:2021/7/136气体出口由于气体的导热系数都比较小，一般不能直接测量。热导式气体分析器的核心是测量室，称为热导池。热导池的作用是将气体的导热系数的大小及其变化转化成热导池中热电丝的电阻值的变化，以便测量。热导池室用导热良好的金属制成的长圆柱形小室，室内装有一根细的铂或钨电阻丝。热丝的热平衡温度将随着被测气体的热导率变化而改变。热丝温度的变化使其电阻值发生变化，通过电阻的变化可得知气体组成成分的变化。最常用于锅炉烟气分析和氢纯度分析。热导式气体分析仪由发送器、电源控制器和温度控制器

7、等部分组成，发送器包括热导池和相应的测量电路。电源控制器包括为电桥提供的直流稳压电源，为发送器温度控制系统提供的加热电源等。温度控制器主要由加热线圈和带电接点的水银温度计组成，通过水银温度计上的电接点控制加热线圈的电源的通或断，使发送器保持恒定的温度。通常采用桥式测量电路，如图9－4所示。桥路四臂接入四个气室的热丝电阻，测量室桥臂为Rm，参比室桥臂为Ra。四个气室的结构参数相同，并安装在同一块金属体上，以保证各气室的壁温一致，参比室封有被测气体下限浓度的气样。当从测量室通过的被测气体组分百分含量与参比室中的气样浓度相等时，电桥处

8、于平衡状态。当被测组分发生变化时，Rm将发生变化，使电桥失去平衡，其输出信号的变化值就代表了被测组分含量的变化。2021/7/137基本原理：利用不同气体对不同波长的红外线具有选择性吸收的特性来进行分析的。特点：测量范围宽；灵敏度高，精度高；反应速度快、选择性好