Газ ортасын талдау химия өнеркәсібінің жұмысында, сондай-ақ көптеген өнеркәсіптік кәсіпорындарда міндетті қызмет болып табылады. Мұндай зерттеулер газ қоспасындағы белгілі бір компонентті өлшеу процедуралары болып табылады. Мысалы, тау-кен кәсіпорындарында шахтадағы ауаның сипаттамаларын білу қауіпсіздік мәселесі болып табылады, сондықтан экологтар зиянды элементтердің концентрациясын анықтайды. Жиі емес, мұндай талдаулар тұрмыстық мақсаттарда қолданылады, бірақ егер мұндай тапсырма туындаса, онда газ анализаторын қолданған дұрыс. Бұл газ қоспасының құрамын анықтауға мүмкіндік беретін өлшеу құралы. Сонымен қатар, бұл құрылғының негізгі айырмашылықтары бар көптеген сорттары бар.
Газ анализатор құрылғысы
Құрылғының көптеген дизайн нұсқаларына қарамастан, әр модельде бар негізгі компоненттер жиынтығы бар. Ең алдымен, бұл газ анализаторының барлық жұмыс элементтерін қамтитын корпус. Өйткені, мұндай құрылғылар жоғары деңгейде қорғанысты қажет етеді, сондықтан сыртқы қабықшаға байыпты талаптар қойылуы керек. Әрбір дерлік құрылғы қуат көзін қажет етеді - сәйкесінше, батареяқұрылғының міндетті бөлігі ретінде де қарастыруға болады. Әрі қарай, жауапты компонентке көшкен жөн. Бұл негізгі түрлендіргіш, яғни газ анализаторының сенсоры немесе өлшеу үшін тікелей деректерді қамтамасыз ететін сезгіш элемент.
Айту керек, мұндай сенсорлардың бірнеше түрі бар, соның ішінде термиялық каталитикалық, инфрақызыл және электрохимиялық. Бұл элементтің міндеті газ құрамының қажетті компонентін электрлік сигналға түрлендіру болып табылады. Осыдан кейін осы сигналды өңдейтін және дисплейде индикатор немесе дисплей түрінде оның көрсеткіштерін көрсететін өлшеу-көрсеткіш құрылғысы іске қосылады. Енді қолданыстағы газ анализаторларының түрлерін қарастырған жөн.
Термохимиялық үлгілер
Осы типтегі құрылғыларда өлшеу принципі қажетті компонентті қамтитын химиялық реакцияның жылу әсерін анықтау арқылы қамтамасыз етіледі. Әдетте, процесте оттегі тотығу техникасы қолданылады. Сондықтан мұндай құрылғыны оттегі газ анализаторы ретінде қарастыруға болады, ал кеуекті тасымалдаушыға тұндырылған хопкалит катализаторлар қызметін атқарады. Тотығу көрсеткіштерін өлшеу металл немесе жартылай өткізгіш термисторлар арқылы жүзеге асырылады. Кейбір жағдайларда платина термисторларының беті катализатор қызметін де атқарады. Әдетте, термохимиялық модельдер жанғыш газдармен және булармен жұмыс істеу үшін, сондай-ақ суды электролиздеу процесінде қолданылады. Оны анықтау үшін пайдалануға болады, мысалы,сутегідегі оттегі мөлшері.
Магниттік құрылғылар
Бұл жағдайда біз оттегін анықтауға бағытталған құрылғылар туралы да айтамыз. Газ анализаторының бұл түрі ондағы оттегінің концентрациясына байланысты зерттелетін ортаға қатысты магниттердің сезімталдығын бақылайды. Бұл компонентті құрылғының басқа түрлерімен анықтауға болатын сияқты, бірақ бір ерекшелігі бар. Магниттік газ анализаторы күрделі қоспалардағы концентрацияны жоғары дәлдікпен анықтауға қабілетті есептегіш болып табылады. Сондай-ақ магнитомеханикалық және термомагниттік құрылғыларды ажырата білу керек. Бірінші жағдайда құрылғы зерттелетін ортаға, мысалы, роторға орналастырылған сезімтал элементке біртекті емес магнит өрісінде әрекет ететін күшті өлшейді. Көрсеткіштер орташа температура мен қысымға байланысты болады. Термомагниттік модельдердің жұмыс істеу принципі газ қоспасы біркелкі емес температура мен магнит өрістерімен әрекеттескенде пайда болатын шартқа негізделген.
Пневматикалық үлгілер
Мұндай құрылғылар тұтқырлық пен тығыздықты өлшеу негізінде жұмыс істейді. Осы мақсатта ағынның гидромеханикалық қасиеттері туралы мәліметтер талданады. Мұндай құрылғылардың үш нұсқасы бар екенін бірден айту керек: дроссель, реактивті және пневмоакустикалық. Дроссельдік газ анализаторы - газ қоспасы арқылы өткен кезде гидравликалық кедергіні өлшейтін түрлендіргіші бар құрылғы. Реактивті типті модельдер газ қоспасының қысымының динамикалық сипаттамаларын өлшейді,саптамадан ағып жатыр. Әдетте мұндай құрылғылар азот және хлорид қосылыстарымен жұмыс істеу үшін қолданылады.
Пневмоакустикалық құрылғы шамамен 4 кГц жиіліктері бірдей екі ысқырықты қамтиды. Бірінші ысқырық талданған газды өзі арқылы өткізеді, ал екіншісі - салыстыру үшін композиция. Нәтижесінде ауа газ анализаторы күшейткіштің көмегімен индикаторларды пневматикалық тербелістерге айналдыра отырып, тербеліс жиіліктерін салыстыруға мүмкіндік береді. Сигнал беру үшін жиілікті аналогқа түрлендіргіш пайдаланылады.
Инфрақызыл үлгілер
Мұндай газ анализаторларының жұмыс істеу принципі инфрақызыл сәулелену арқылы бу мен газ молекулаларының таңдамалы жұтылуына негізделген. Құрылғы молекулаларында кем дегенде екі түрлі атомдар бар газ қоспаларының сіңірілуін қамтамасыз ететінін ескеру маңызды. Әртүрлі газдардағы молекулалық спектрлердің ерекшелігі де мұндай құрылғылардың жоғары селективтілігін анықтайды. Мысалы, түрлендіргіштің әдеттегі және дисперстік нұсқалары бар. Дисперсиялық газ анализаторы – монохроматорлар, яғни дифракциялық торлар немесе призмалар шығаратын сәулелерді пайдаланатын құрылғы. Бұл класстың қарапайым өкілдерінде оптикалық тізбектердің ерекшеліктеріне байланысты қамтамасыз етілген монохроматты емес сәулелену қолданылады. Ол үшін жарық сүзгілері, арнайы сәуле қабылдағыштар және басқа компоненттер қолданылады. Сондай-ақ, селективті емес типті сәулелену детекторлары инфрақызыл газ анализаторларында, атап айтқанда, термопильдерде, болометрлерде жәнежартылай өткізгіш компоненттер.
Құралды қалай пайдалану керек?
Құрылғыны пайдаланушы дисплеймен немесе құрылғы жабдықталған басқа шығару құрылғысымен таныс болуы маңызды. Әдетте, заманауи дисплейлер күнді, сондай-ақ газ қоспасының құрамы туралы деректерге арналған бірнеше өрістерді көрсетеді. Құрылғының өрістері мен арналарының мағынасы туралы толық ақпаратты алу үшін белгілі бір конфигурациядағы газ анализаторының нұсқауы мүмкіндік береді. Шындығында, құрылғы функцияларын басқару нақты үлгіге де байланысты. Әдетте, құрылғыны газды ортада іске қосу жеткілікті. Әрі қарай, қажетті компоненттің шекті концентрацияларына жеткенде, құрылғы сигнал береді. Кейбір үлгілерде жарық индикаторы да мүмкін. Бұл кезде құрылғының экранында газ қоспасының химиялық құрамы және құрылғы реттелетін белгілі бір компоненттің қасиеттері туралы негізгі жолдар толтырылуы керек.
Құрылғыны тексеру
Кез келген өлшеу құрылғысы сияқты газ анализаторын калибрлеу қажет. Бұл процедура құрылғының техникалық жағдайын, өнімділігін, сондай-ақ оның метрологиялық сипаттамаларға сәйкестігін бағалауға мүмкіндік береді. Портативті газ мониторлары өнімділік ақауларына жиі ұшырайды, сондықтан оларға жиі қызмет көрсету қажет. Сонымен, тексеру қалай жүргізіледі? Процедура арнайы калибрлеу стендісінде орындалады. Ол құрылғыны тексеруден, ақаулы элементтерді ауыстыруды тексеруден басталады. Төменде калибрлеу шаралары мен жүзеге асырылуы берілгенқажетті параметрлер.
Тікелей тексеру сығылған газ баллонындағы белгілі бір компоненттің концентрациясын бағалау үшін құрылғыны пайдалануды қамтиды. Яғни, арнайы қоспалар пайдаланылады, олардың көмегімен газ анализаторлары белгілі бір компонентті талдау үшін калибрленеді.
Газ анализаторлары туралы пікірлер
Кәсіпорындарда мұндай құрылғыларды пайдалану тәжірибесі көрсеткендей, отандық өндірушінің үлгілері сапасы жағынан импорттық аналогтардан кем түспейді. Сіз Testo, Ditangas, Giam және т.б. өнімдеріне назар аудара аласыз. Бұл компаниялардың модельдік желілерінде әртүрлі қоспалармен жұмыс істеуге арналған жоғары сапалы стационарлық және портативті газ анализаторларын таба аласыз. Дегенмен, пайдаланушылар осы типтегі барлық дерлік құрылғылардың әлсіз нүктесі сезімтал элемент, яғни сенсор екенін атап өтеді. Сондықтан осы құрамдас бөлікті ауыстыру арқылы техникалық қызмет көрсету мүмкіндігін алдын ала қарастыру керек.
Газ анализаторы қанша тұрады?
Бастапқы деңгей 3-5 мың рубльге бағаланған модельдермен ұсынылған. Бұл сома үшін иесі сандық дисплеймен және жартылай өткізгіш сенсормен жабдықталған құрылғыны алады. Басқа параметрлер, мысалы, сезімталдық, жауап беру уақыты және зонд параметрлері маманды қызықтыруы екіталай. Жанғыш және жарылғыш заттармен жауапты жұмыс үшін құрылғы қажет болса, онда кәсіби газ анализаторына назар аудару керек. Бұл жағдайда бағасы шамамен 30-40 мың рубль болуы мүмкін, бірақ жоғары сапалынәтиже. Бұған қоса, бұл ақшаға сіз газ анализаторының әмбебаптығына және эргономиканың жоғары дәрежесіне сене аласыз.
Қорытынды
Өлшеу құрылғылары нарықта жеткілікті түрде ұсынылған, бірақ газбен жұмыс істеуге арналған құрылғылар белгілі бір сегментке жатады. Бір жағынан, бұл қолайлы құрылғыны табуды қиындатады, екінші жағынан, ассортиментпен толығырақ танысуға мүмкіндік береді. Егер таңдаудың әмбебап ережелері туралы айтатын болсақ, онда бағасы 5 мың рубльден аспайтын газ анализаторын сатып алмау керек. Мұндай құралдар опциялардың негізгі жиынтығын қамтамасыз етіп, белгілі бір дәлдік деңгейіне кепілдік берсе де, олар әрқашан берік бола бермейді және жиі тексеруді қажет етеді. Сондай-ақ, таңдау кезінде әртүрлі жағдайларда жұмыс істеу мүмкіндігін қарастырған жөн. Мысалы, бұл құрылғылардың көпшілігі газ қоспаларының химиялық құрамына ғана емес, температураға да сезімтал.
