Полная версия

Главная arrow Товароведение arrow Аналіз складу газу

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

Випарні і конденсаційні аналізатори

За принципом дії випарні і конденсаційні газоаналізатори відносяться до теплових засобів вимірювання, тому що в їхній роботі використовуються теплові ефекти випару, кипіння і конденсації рідини.

Одним з найдавніших і розповсюджених газоаналізаторів є психрометричний, або психрометр. Дія його заснована на вимірюванні змін температури рідини при її випарені в аналізований газ, який містить компонент пари цієї рідини. Психрометри можуть використовуватись для вимірювання концентрації пари будь-яких рідин у газах, однак найбільше широко вони застосовуються для вимірювання концентрації пари води, тобто як гігрометри.

Концентрацію пари рідини в газах прийнято характеризувати абсолютною або відносною вологістю.

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

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

Психрометричний (випарний) аналізатор, схема якого показана на рис.8.7, 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, у яких розміщені платинові терморезистори 3 і 8. Терморезистор 3 служить, для вимірювання температури повітря, його називають сухим термометром. Термометр 8, який обернуто у бавовняну тканину 7 кінець її занурений у ванночку 9, заповнену дистильованою водою. Цей терморезистор називають мокрим термометром. При випарі води з поверхні терморезистора 8 в потоці повітря температура його зменшується, причому тим більше, чим менше його вологість. Опір терморезисторів 3 і 8 вимірюється спеціальним вторинним приладом 13. Для підтримки у ванночці деякого рівня води служить бачок 12 із

трубками 10 і 11. У міру випару води із терморезистора 8 її рівень у ванночці 9 знижується, відкривається нижній кінець трубки 11, через нього в бачок надходить повітря і з бачка у ванночку 9 стікає вода. Коли вода перекриває нижній отвір трубки 11 у газовому просторі бачка поступово (у міру витікання з нього води) утвориться розрядження. Вода з бачка випливає доти, поки це розрядження стане достатнім для зрівноважування гідростатичного тиску, обумовленого різницею рівнів води в бачку і ванночці. Діапазон вимірювання психрометра 20...100% відносної вологості, класи точності 4...6; час реакції 3...5 мін.

Конденсаційний газоаналізатор (рис.8.8). У цей час такі газоаналізатори використовуються в основному як гігрометри. В основу їхньої роботи покладено вимірювання температури, при якій аналізований газ досягає при незмінному тиску стану насичення. З нього випадає конденсат (роса) рідини, концентрація пари якої в газі вимірюється. Цю температуру прийнято називати температурою точки роси (або інею), а аналізатори, засновані на вимірюванні цієї температури, -- гігрометрами точки роси. Аналізований газ із постійною об'ємною витратою прокачується через камеру 3, у якій розміщений напівпровідниковий термоелемент (термопара) 1, який є холодильником. До холодного спаю цієї термопари припаяне металеве дзеркальце 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 доти, поки на поверхні дзеркальця не утвориться конденсат (іній). При цьому світловий потік, що надходить від лампи 4 до фотоприймача 7, зменшується за рахунок розсіювання на поверхні дзеркальця, покритого росою. Це викликає зменшення вхідного сигналу регулятора і відключення або зменшення напруги живлення термопари 1. За рахунок теплоти, внесеної 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 живлення термопари і холодний спай її починає знову охолоджувати. Таким чином, температура дзеркальця автоматично підтримується рівній температурі точки роси. Ця температура перетвориться в уніфікований сигнал за допомогою термоелектричного чутливого елемента 6 і перетворювача 5. Гігрометри точки роси звичайно мають діапазон вимірювання 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 вимірювання температури точки роси по воді, вуглеводням і т.п.

 
Перейти к загрузке файла
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>