樣氣經(jīng)處理后 – 除去顆粒、鹽及水份 – 通過(guò)傳感器系統(tǒng)。這個(gè)傳感器系統(tǒng)有兩個(gè)檢測(cè)傳感器和一個(gè)參比傳感器,在個(gè)和第二個(gè)傳感器間有一個(gè)反應(yīng)器。
首先檢測(cè)樣氣的熱導(dǎo)系數(shù)。然后樣氣通過(guò)一個(gè)會(huì)與氯氣中氫氣反應(yīng)的加熱管。這時(shí),由過(guò)量的氯氣、空氣和構(gòu)成的混合氣通過(guò)第二個(gè)傳感器。這兩個(gè)傳感器間熱導(dǎo)系數(shù)的差反映樣氣中氫氣的濃度。樣氣中存在的空氣也影響樣氣的熱導(dǎo)性,儀表軟件編程已考慮了空氣影響的一個(gè)數(shù)學(xué)模式。這樣,一旦知道了氫氣濃度,就可能通過(guò)計(jì)算氯氣/空氣比得出氯氣濃度。
校驗(yàn)
校驗(yàn)已被盡可能地簡(jiǎn)化了,只需要的氯氣和95%氯氣+5%氫氣混合氣。
氯中氫分析儀
下面所述內(nèi)容針對(duì)被設(shè)計(jì)用來(lái)檢測(cè)含有不同量空氣(或氧氣+氮?dú)猓┑穆葰庵械臍錃獾姆治鰞x。如果混合氣中氧氣+氮?dú)馀c氯氣的比例是一定的,那么可以使用一個(gè)較簡(jiǎn)單的傳感器。這個(gè)傳感器只包括兩部分元件:檢測(cè)元件和參比元件。這些簡(jiǎn)單的傳感器與我們?cè)O(shè)計(jì)的通常的檢測(cè)氯中氫的分析儀的傳感器的材質(zhì)類似,有同樣的耐腐蝕性和精度。
KK650氯氫氣體分析儀一般說(shuō)明:
這種分析儀檢測(cè)0-5%的氫氣和50-的氯氣與空氣的混合氣中的氫氣和氯氣。目前,分析儀處理的樣氣中的空氣含量可達(dá)50%。不過(guò),很可能可以把其擴(kuò)展到。它只顯示氫氣和氯氣的濃度。
其傳感器系統(tǒng)由兩個(gè)熱導(dǎo)系數(shù)檢測(cè)傳感器和一個(gè)密封的參比傳感器組成。系統(tǒng)中與樣氣接觸的部分只是玻璃(石英)和PFA耦合;因此整個(gè)系統(tǒng)不與樣氣反應(yīng)。
電子元件被裝在獨(dú)立的IP54外殼里。里面是熱導(dǎo)計(jì)的電源、信號(hào)處理以及反應(yīng)器的電源和控制器。提供氫氣、氯氣濃度顯示,以及反應(yīng)器溫度和狀態(tài)顯示。同時(shí)還為每種檢測(cè)氣體提供4-20mA模擬輸出。
熱導(dǎo)系數(shù)檢測(cè)不受幾英寸水柱的壓力波動(dòng)的很大的影響。就我們正考慮的濃度范圍而言,一般車間的壓力波動(dòng)是不影響檢測(cè)的。
該分析儀對(duì)0-500毫升/分鐘范圍內(nèi)的樣氣流量都不敏感,而且很可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于500毫升的流量也不會(huì)有影響。
傳感器非常穩(wěn)定,如果沒(méi)有弄污,可以使用幾個(gè)月而無(wú)需校驗(yàn)。校驗(yàn)需要氯氣、氯氣中5%的氫氣和50:50的空氣/氯氣。在使用物質(zhì)流閥的實(shí)驗(yàn)室可以很容易地混制這些混合氣。我們現(xiàn)在正在對(duì)軟件進(jìn)行改進(jìn),改進(jìn)后的軟件可以使用良好的混合氣代替氣體校驗(yàn)。
KK650氯氫氣體分析儀工作原理:
通入樣氣時(shí),首先檢測(cè)其熱導(dǎo)系數(shù)。然后,樣氣通過(guò)一個(gè)加熱的反應(yīng)器,這時(shí)氫氣會(huì)與過(guò)量的氯氣反應(yīng)(在氯氣與氧氣之間,氫氣優(yōu)先與氯氣反應(yīng))。這樣,由氯氣、氫氣和組成的混合氣通過(guò)第二個(gè)傳感器。次與第二次檢測(cè)出來(lái)的熱導(dǎo)系數(shù)的差是儀表計(jì)算出的氫氣濃度的一個(gè)直接函數(shù)。
熱導(dǎo)系數(shù)的檢測(cè)可以僅僅用來(lái)解釋只有一種組份改變會(huì)影響樣氣熱導(dǎo)系數(shù)情況下的氣體濃度。但,通過(guò)這種方式檢測(cè)氫氣含量我們只意味著氯氣、氫氣和空氣混合氣的熱導(dǎo)系數(shù)檢測(cè)可以被校正為氫氣的含量。然后,可以計(jì)算氯氣與空氣的比例,從而知道氯氣和空氣的濃度。
這種計(jì)算所用的數(shù)學(xué)模式比較復(fù)雜,當(dāng)然,它還隨溫度的變動(dòng)而改變。我們已經(jīng)對(duì)此作了詳細(xì)的計(jì)算和檢測(cè),從而可以保證其的測(cè)量精度。儀表幾個(gè)月的漂移率好于0.1%氫。氯氣的精度與空氣和氫氣濃度有關(guān)。氯氣濃度范圍在90-時(shí),精度大約為0.1%;氯氣濃度較低,氫氣含量高時(shí),可以達(dá)大約0.5%(量程的1%)。如果氧氣與氮?dú)獗茸儎?dòng)時(shí),會(huì)給氯氣檢測(cè)帶來(lái)一些誤差。氧氣每變動(dòng)1%,氯氣濃度改變0.07%(氧氣增加,氯氣讀數(shù)隨之增大)。這種情況下,考慮到氮?dú)馀c氧氣的比例不是5:1(空氣中的氮氧比例),可能需要校驗(yàn)分析儀。