Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Методы и приборы для определения кислорода (газовый анализ)

..pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
15.45 Mб
Скачать

а также значениями технических и метрологических характе­ ристик.

Твердоэлектролитные газоанализаторы на кислород фирмы «Servomex Ltd.» выпускаются семи типов: модели 760 А и 760 М,

770 А,

780 А и 780

М, 790 Е и 790 М; все

они предназначе­

ны для

определения

концентрации кислорода

в дымовых газах

и имеют в зависимости от модели от 1 до 4 диапазонов измерения с временем реагирования Гдо не более 15 с. Стандартная длина погружного зонда 0,5 м, но возможны и отклонения как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения. Максимальное рас­ стояние между датчиком и измерительным блоком 80 м. Газо­ анализаторы имеют логарифмическую шкалу. На показания га­ зоанализаторов влияют температура окружающей среды и дав­ ление дымовых газов.

Твердоэлектролитные газоанализаторы на кислород фирмы «Kent industrial measurement» выпускаются двух типов: модели Z-FG — для низкотемпературных условий работы; модели Z-GP2 — для высокотемпературных условий.

Газоанализатор Z-FG является терморегулируемым; темпера­ тура его датчика поддерживается на уровне 700 °С. Он выпуска­ ется в двух модификациях: с погружным зондом длиной 0,4 м для небольших котлов и 1—2 м. Все датчики этого газоанализатора имеют встроенный пламегаситель и пригодны для использования в паровых котлах, работающих на газе, нефти или твердом топ­ ливе.

Датчик газоанализатора Z-GP2 в отличие от датчика газоана­ лизатора Z-FG не является терморегулируемым и поэтому может использоваться лишь для анализа в потоках с температурой выше 600 °С; рабочая температура датчика 1200 °С.

Магнитные газоанализаторы. Поскольку термомагнитному ме­ тоду присущи зависимости от влияния температуры, давления, неопределяемых компонентов пробы АГС, положения в простран­ стве и др., в современных приборах используются технические решения, снижающие степень влияния этих факторов.

За рубежом нашли применение двух- и четырехкамерные газоанализаторы, в которых уменьшено влияние положения в про­ странстве и неопределяемых компонентов пробы АГС, а также увеличена чувствительность.

Американской фирмой «Mine Safety Appliances Со.» разрабо­ тана четырехкамериая конструкция газоанализатора модели 802. В каждой из четырех камер имеются смежные нагреваемые нити чувствительного элемента, причем одна из них расположена в магнитном поле.

При наличии кислорода в пробе АГС возникает магнит­ ный ветер, направленный в сторону смежных нитей каждой пары, расположенных вне магнитного поля. Вследствие переноса тепла температура нитей, возбуждающих магнитный ветер, умень­ шается, а температура смежных нитей пропорционально увели­ чивается.

141

Двухкамерные газоанализаторы выпускают фирмы GKEP (Англия) модели 6500, «Leeds and Northrup» (США) модели 7803.

В двухкамерном газоанализаторе модели 7803 конструкция датчика предусматривает использование двух дополнительных компенсирующих ячеек различного диаметра, заполненных воз­ духом. Выбор оптимальных размеров дополнительных ячеек по­ зволил эффективно компенсировать влияние давления пробы АГС на показания прибора.

В последних зарубежных газоанализаторах применяют ми­ ниатюрные чувствительные элементы, обеспечивающие высокую чувствительность и быстродействие, а также устойчивую работу в условиях ударов, тряски и вибрации. В газоанализаторе «Permolyt-2» народного предприятия «Junkaior Dessau» (ГДР) применена независимая от наклона камера, отличающаяся от кольцевой тем, что содержит два параллельно расположенных термоанемометра, соединенных между собой газопроводами.

Втермомагнитном газоанализаторе ГТМК-14 и в ряде других газоанализаторов на кислород применена О-образная измеритель­ ная камера, обеспечивающая независимость показаний от угла наклона [129J.

Всовременных газоанализаторах применяют устройства свя­ зи с ЭВМ, цифровой индикации, самоконтроля и самоподстройки. Большей частью эти устройства используют в системах газового контроля. В таких системах осуществляется автоматическая диагностика газоанализаторов, подстройка их параметров, резер­ вирование элементов малой надежности, подготовка и переклю­ чение газовых смесей и т. п. Однако существуют и автономные газоанализаторы, в которых также реализуются такого рода функ­ ции. Так, в газоанализаторе ГТМК-16 предусмотрена возмож­ ность дистанционного переключения датчика с пробы АГС на по­ верочную газовую смесь для подстройки нуля шкалы газоана-

Характеристика современных зарубежных термомагнитных газоанализаторов

П р е д е л ы и з м е р е н и я ,

% (об.)

Г а з о а н а л н з а т о р

Ф и р м а

С т р а н а

НИЖНИЙ в е р х н и й

В р е м я

ус-

Т Я П Л П

гг Р -

1 «111U U JI с

им я, 7'оо. с

« O x y m a t-1 »

« S iem en s»

 

Ф Р Г

0

100

28

« O x y m a t-2 »

»

 

»

0

100

30

« M a g n o s

«H rtm a n n

B ra u n »

»

0

100

 

« M a g n o s

 

 

»

0

100

« P erm o ly t»

«Junkaior

D essau »

Г Д Р

-0

100

30

T M -3

 

M S A

 

А нглия

0

100

80

Z A G

 

«F u ji E lectric C o .“

Я пония

0

100

10

SH -631

 

« M ita k a

In str u ­

»

0

100

20

« O sca r»

 

m en t C o .»

 

 

0

100

 

 

« S ch lu m b erg er»

Ф ранция

10

142

Рис. 35 . С х ем а м агн и топ н евм ати ч еск ого г а ­

АГС+СГ

зо а н а л и за т о р а « O x y g o r » :

 

 

/ , 2 — г а з о в ы е т р а к т ы ; 36 — ч у в с т в и т е л ь н ы е

 

э л е м е н т ы ; 7 — и з м е р и т е л ь н ы й п р и б о р ; С Г — с р а в ­

 

н и т е л ь н ы й г а з

 

 

 

 

лизатора.

Газоанализатор

имеет

 

стандартный выход сигнал по току и

 

напряжению для связи с ЭВМ. В га­

 

зоанализаторах

на кислород типов

 

С2М и С4

реализована автоматиче­

 

ская диагностика исправности и ав­

 

топодстройка

первичного

измери­

 

тельного

преобразователя

[130].

 

Дальнейшее

совершенствование

 

устройств самоконтроля и коррекции

 

позволит повысить точность и надеж­

 

ность газоанализаторов при одновре­

 

менном снижении затрат на их тех­

СГ

ническое обслуживание.

 

 

Для всех газоанализаторов, указанных в таблице, приведен­

ная к верхнему пределу измерения погрешность не превышает

± 3 %.

Магнитомеханический метод позволяет использовать кон­ струкцию газоанализаторов на кислород, отличающихся, как было показано, высокой точностью, быстродействием и независимостью от влияния состава неопределяемых компонентов пробы АГС.

Традиционно разработкой и выпуском промышленных маг­ нитомеханических газоанализаторов занимаются такие фирмы, как «Taylor ServQmex» (Англия) и «Beckman» (США).

Фирма «Taylor Servomex» выпускает ряд моделей ОА-137 для химических производств, ОА-269 для анализа дымовых газов и ОА-292 для определения концентрации кислорода в потоках с вы­ сокой температурой конденсации.

Эти модели снабжены пятью диапазонами измерения в пре­ делах от 0 до 100 % кислорода и обеспечивают погрешность определения не более ±1,0 % от диапазона измерения.

Фирмой создан и прецизионный анализатор кислорода модели ОА-184, позволяющий осуществлять параллельный анализ двух потоков или разностный анализ. Модель имеет пять стандарт­ ных диапазонов при разностном анализе и четыре дополнительных диапазона: 16—21, 20—21, 20—30 и 90—100 % (об.). Погреш­ ность измерения ± 1 % от диапазона измерения. Время установ­ ления Гдо не более 30 с.

Есть у фирмы и портативные газоанализаторы кислорода. Модель ОА-570 выполнена в виде портативного анализатора с цифровой индикацией. Модель ОА-244, также являющаяся пор­ тативной, обладает исключительно высокой точностью (абсолют­ ная погрешность не превышает ±0,02 %) в пределах от 98 до

143

100 % (об.). Время установления Тдо не более 15 с. Еще более бы­ стродействующими являются модели ОА-262 (Гдо = 7 с) и ОА-540

( 7 э о = 3 —6 с).

Из магнитопневматических газоанализаторов на кислород типичными являются газоанализаторы МГК-3, МГК-ЗМ (СССР) и «Oxygor» (ФРГ).

Схема газоанализатора «Oxygor» изображена на рис. 35. В приборе имеются два газовых тракта 1 и 2 с расположенными в них чувствительными элементами, представляющими собой двой­ ные спирали 3, 4 и 5, б, включенные в плечи электрического моста. Непрерывный поток сравнительного газа (азота) омывает два смежных плеча 3 и 4 электрического моста. На своем пути один из двух потоков (правый поток) сравнительного газа про­ ходит между полюсами постоянного магнита, тогда как другой (левый поток) проходит через отрезок трубы, совершенно анало­ гичный правому, но не подвергающийся воздействию какого-либо магнитного поля. Проба АГС смешивается с сравнительным га­ зом непосредственно после того, как сравнительный газ выходит из зоны действия магнитного поля.

При одинаковой концентрации кислорода в пробе АГС и срав­ нительном газе потоки газа в обоих трактах симметричны. При изменении концентрации кислорода в пробе АГС в газовом трак­ те 2, находящемся в неоднородном магнитном поле, возникает давление. Возникающий поток сравнительного газа вызывает ох­ лаждение спиралей чувствительного элемента 3, 4. Сигнал раз­ баланса, измеряемый измерительным прибором 7, является функ­ цией концентрации кислорода в пробе АГС.

Магнитопневматические газоанализаторы устраняют некото­ рые из неудобств, типичных для обычных термомагнитных при­ боров, поскольку здесь нет прямого контакта между пробой АГС и чувствительным элементом. Однако недостаток их заключается в том, что требуется непрерывная подача сравнительного газа и они являются очень чувствительными к любому изменению вертикального положения поскольку испытывают влияние грави­ тационных сил.

Соседние файлы в папке книги