Anwendung des Wärmeleitfähigkeits-Gassensors in industriellen Gasdetektoren
1. Branchendefinition des Wärmeleitfähigkeits-Gasanalysators
Die Klassifizierung von Gasdetektoren erfolgt nach den Erkennungsobjekten, einschließlich Detektoren für brennbare Gase (einschließlich Methan), Detektoren für giftige Gase und Sauerstoffdetektoren. Die nach dem Erkennungsprinzip klassifizierte Erkennung brennbarer Gase umfasst den katalytischen Verbrennungstyp, den Halbleitertyp, den Wärmeleitfähigkeitstyp und den Infrarotabsorptionstyp usw.; Die Erkennung toxischer Gase umfasst elektrochemische Typen, Halbleitertypen usw.; Die Sauerstoffdetektion umfasst elektrochemische Typen usw. Je nach Verwendungsart gibt es tragbare und stationäre Systeme. Je nach Einsatzort gibt es konventionelle und explosionsgeschützte Typen.
Der Wärmeleitfähigkeits-Gasanalysator ist ein Instrument zur Gaskonzentrationserkennung. Es handelt sich um einen automatischen kontinuierlichen Gasanalysator, der auf dem Prinzip basiert, dass sich die gesamte Wärmeleitfähigkeit des Mischgases mit dem Gehalt der gemessenen Komponenten ändert. Gasdetektionsgeräte wandeln die vom Gassensor erfassten physikalischen oder chemischen nichtelektrischen Signale in elektrische Signale um, korrigieren und filtern dann die oben genannten elektrischen Signale über externe Schaltkreise und steuern die entsprechenden Module über diese verarbeiteten Signale, um die Gasdetektion zu realisieren. verschiedene spezifische Funktionen. Der Gasdetektor kann verschiedene Gase wie Schwefelwasserstoff, Kohlenmonoxid, Sauerstoff, Schwefeldioxid, Phosphin, Ammoniak, Stickstoffdioxid, Cyanwasserstoff, Chlor, Chlordioxid, Ozon und brennbare Gase erkennen.
2. Einführung in die Struktur
Der verwendete Wärmeleitfähigkeitsdetektor ist eine Brücke bestehend aus zwei Messzellen, um die Änderung der Wärmeleitfähigkeit des Gases am Auslassende der Chromatographiesäule zu erfassen. Der Detektor reagiert sehr empfindlich auf alle Substanzen, deren Wärmeleitfähigkeit sich von der des Trägergases unterscheidet, und die minimale Nachweisgrenze beträgt 0,5×1026-100×1026. Der lineare Dynamikbereich beträgt 103. Er eignet sich für Fälle, in denen sich die Wärmeleitfähigkeit der gemessenen Komponente stark von der anderer Komponenten unterscheidet.
3. Funktionsprinzip des Wärmeleitfähigkeits-Gasanalysators
Der Wärmeleitfähigkeits-Gasanalysator ist eine Art physikalisches Gasanalysegerät. Basierend auf dem Prinzip, dass verschiedene Gase unterschiedliche Wärmeleitfähigkeiten haben, berechnet es den Gehalt einiger Komponenten durch Messung der Wärmeleitfähigkeit des Mischgases. Diese Art von Analyseinstrument ist einfach und zuverlässig, auf viele Arten von Gasen anwendbar und ein grundlegendes Analyseinstrument. Da es jedoch schwierig ist, die Wärmeleitfähigkeit von Gas direkt zu messen, wird die Änderung der Wärmeleitfähigkeit von Gas häufig in eine Widerstandsänderung umgewandelt und dann mit einer Brücke gemessen. Zu den wärmeempfindlichen Elementen des Wärmeleitfähigkeits-Gasanalysators gehören hauptsächlich halbleiterempfindliche Elemente und Metallwiderstandsdrähte. Das empfindliche Halbleiterelement hat ein kleines Volumen, eine geringe thermische Trägheit und einen großen Temperaturkoeffizienten des Widerstands, sodass es eine hohe Empfindlichkeit und eine geringe Zeitverzögerung aufweist.
Das perlenförmige Metalloxid wird als empfindliches Element auf die Platinspule gesintert und anschließend wird dieselbe Platinspule mit gleichem Innenwiderstand und Heizwert mit einem nicht auf Gas reagierenden Material als Kompensationselement umwickelt. Diese beiden Komponenten bilden als zwei Arme eine Brückenschaltung, den Messkreis. Wenn das empfindliche Halbleitermetalloxidelement das Messgas absorbiert, ändern sich die elektrische Leitfähigkeit und die Wärmeleitfähigkeit, und auch der Wärmeableitungszustand des Elements ändert sich entsprechend. Die Temperaturänderung des Elements verändert den Widerstand der Platinspule, und die Brücke hat dann einen unsymmetrischen Spannungsausgang, der die Konzentration des Gases erkennen kann. Wärmeleitfähigkeits-Gasanalysatoren haben ein breites Anwendungsspektrum. Neben der üblichen Analyse von Wasserstoff, Ammoniak, Kohlendioxid, Schwefeldioxid und niedrig konzentrierten brennbaren Gasen können sie auch als Detektoren in chromatographischen Analysegeräten zur Analyse anderer Komponenten eingesetzt werden.
4. Die Rolle des Wärmeleitfähigkeits-Gasanalysators
Entsprechend den Unterschieden in den Anwendungsbereichen von Wärmeleitfähigkeits-Gasanalyseinstrumenten werden Gasdetektionsinstrumente hauptsächlich in zwei Serien unterteilt: industrielle Gasdetektionsinstrumente und zivile Gasdetektionsinstrumente. Industrielle Gasdetektionsgeräte werden in drei Kategorien unterteilt: tragbar, fest installiert und Systemgeräte. Industrielle Gasdetektionsinstrumente und -messgeräte werden hauptsächlich in Erdöl-, Chemie-, Metallurgie-, Kohlebergwerken, Flüssiggas- und anderen Unternehmen eingesetzt. Zivile Gasdetektionsgeräte werden hauptsächlich an öffentlichen Orten sowie zur Gasdetektion und -alarmierung im Haushalt eingesetzt.
