Analýza plynných médií je povinnou činnosťou v práci chemického priemyslu, ako aj v mnohých priemyselných podnikoch. Takéto štúdie sú postupy na meranie konkrétnej zložky v zmesi plynov. Napríklad v banských podnikoch je znalosť charakteristík ovzdušia v bani otázkou bezpečnosti a environmentalisti tak určujú koncentráciu škodlivých prvkov. Nie tak často sa takéto analýzy používajú na domáce účely, ale ak takáto úloha vznikne, je najlepšie použiť analyzátor plynu. Ide o meracie zariadenie, ktoré umožňuje určiť zloženie plynnej zmesi. Zároveň existuje veľa druhov tohto zariadenia, ktoré majú zásadné rozdiely.
Zariadenie na analyzovanie plynu
Napriek mnohým dizajnovým variáciám zariadenia existuje súbor základných komponentov, ktoré sa nachádzajú v každom modeli. V prvom rade ide o kryt, ktorý obsahuje všetky pracovné prvky analyzátora plynu. Faktom je, že takéto zariadenia vyžadujú vysoký stupeň ochrany, takže na vonkajší plášť by sa mali klásť vážne požiadavky. Takmer každé zariadenie vyžaduje napájanie – respektíve batériumožno považovať aj za povinnú súčasť zariadenia. Ďalej stojí za to prejsť k zodpovednejšej zložke. Toto je primárny prevodník, t. j. senzor analyzátora plynu alebo snímací prvok, ktorý poskytuje priame údaje na meranie.
Musím povedať, že existuje niekoľko typov takýchto senzorov, vrátane tepelne katalytických, infračervených a elektrochemických. Úlohou tohto prvku je previesť požadovanú zložku zloženia plynu na elektrický signál. Potom sa uvedie do činnosti meracie a indikačné zariadenie, ktoré tento signál spracuje a jeho indikátory predvedie vo forme indikácie alebo zobrazenia na displeji. Teraz stojí za to zvážiť typy existujúcich analyzátorov plynov.
Termochemické modely
V zariadeniach tohto typu je princíp merania zabezpečený stanovením tepelného účinku chemickej reakcie zahŕňajúcej požadovaný komponent. Spravidla sa v procese používa technika oxidácie kyslíkom. Preto možno takéto zariadenie považovať za analyzátor plynu kyslíka a funkciu katalyzátorov plní hopcalit, ktorý je nanesený na poréznom nosiči. Meranie oxidačných indikátorov sa vykonáva pomocou kovových alebo polovodičových termistorov. V niektorých prípadoch pôsobí povrch platinových termistorov aj ako katalyzátor. Typicky sa termochemické modely používajú na prácu s horľavými plynmi a parami, ako aj v procese elektrolýzy vody. Dá sa použiť na určenie napr.obsah kyslíka vo vodíku.
Magnetické zariadenia
V tomto prípade hovoríme aj o prístrojoch zameraných na stanovenie kyslíka. Tento typ analyzátora plynu monitoruje citlivosť magnetov vzhľadom na skúmané médium v závislosti od koncentrácie kyslíka v ňom. Zdá sa, že tento komponent je možné určiť inými typmi zariadenia, ale je tu jedna vlastnosť. Faktom je, že magnetický analyzátor plynu je merač, ktorý je schopný určiť koncentráciu v komplexných zmesiach s vyššou presnosťou. Je tiež potrebné rozlišovať medzi magnetomechanickými a termomagnetickými zariadeniami. V prvom prípade prístroj meria silu pôsobiacu v nehomogénnom magnetickom poli na citlivý prvok umiestnený v skúmanom médiu, napríklad rotor. Hodnoty budú závisieť od teploty a tlaku média. Princíp fungovania termomagnetických modelov je založený na konvencii, ku ktorej dochádza, keď zmes plynov interaguje s nerovnomernou teplotou a magnetickými poľami.
Pneumatické modely
Takéto zariadenia fungujú na základe merania viskozity a hustoty. Na tento účel sa analyzujú údaje o hydromechanických vlastnostiach prúdenia. Okamžite treba povedať, že pre takéto zariadenia existujú tri možnosti: škrtiaca klapka, prúd a pneumoakustické. Analyzátor plynu škrtiacej klapky je zariadenie s prevodníkom, ktorý meria hydraulický odpor, keď ním prechádza zmes plynov. Modely typu Jet merajú dynamické charakteristiky tlaku zmesi plynov,vytekajúcej z trysky. Zariadenia tohto typu sa zvyčajne používajú pri práci so zlúčeninami dusíka a chloridov.
Pneumoakustické zariadenie obsahuje dve píšťaly s približne rovnakými frekvenciami približne 4 kHz. Prvá píšťalka prechádza analyzovaným plynom cez seba a druhá - zloženie na porovnanie. Výsledkom je, že analyzátor vzduchových plynov vám umožňuje porovnávať oscilačné frekvencie a pomocou zosilňovača premieňať indikátory na pneumatické vibrácie. Na poskytovanie signálu sa používa frekvenčný na analógový prevodník.
Infračervené modely
Princíp činnosti takýchto analyzátorov plynov je založený na selektívnej absorpcii molekúl pár a plynu infračerveným žiarením. Je dôležité vziať do úvahy, že zariadenie umožňuje absorpciu tých zmesí plynov, ktorých molekuly obsahujú aspoň dva rôzne atómy. Špecifickosť molekulových spektier v rôznych plynoch tiež určuje zvýšenú selektivitu takýchto zariadení. Napríklad existujú konvenčné a disperzné verzie prevodníka. Disperzný analyzátor plynov je zariadenie, ktoré využíva žiarenie produkované monochromátormi, teda difrakčnými mriežkami alebo hranolmi. V bežných predstaviteľoch tejto triedy sa používa nemonochromatické žiarenie, ktoré je poskytované vďaka vlastnostiam optických obvodov. Na tento účel sa používajú svetelné filtre, špeciálne prijímače žiarenia a ďalšie komponenty. V infračervených analyzátoroch plynov možno použiť aj neselektívne detektory žiarenia – najmä termočlánky, bolometre apolovodičové súčiastky.
Ako používať spotrebič?
Je dôležité, aby sa používateľ zariadenia oboznámil s displejom alebo iným výstupným zariadením, ktorým je zariadenie vybavené. Moderné displeje spravidla zobrazujú dátum, ako aj niekoľko polí pre údaje o zložení zmesi plynov. Ak chcete získať úplné informácie o význame polí a kanálov zariadenia, umožní to pokyn analyzátora plynu v špecifickej konfigurácii. Vlastne aj ovládanie funkcií zariadenia závisí od konkrétneho modelu. Spravidla stačí aktivovať zariadenie v plynnom prostredí. Ďalej, keď sa dosiahnu prahové koncentrácie požadovanej zložky, zariadenie vydá signál. U niektorých modelov je možná aj svetelná indikácia. Zároveň by sa na obrazovke zariadenia mali vyplniť hlavné riadky o chemickom zložení zmesi plynov a vlastnostiach určitého komponentu, na ktorý bolo zariadenie naladené.
Skontrolovať zariadenie
Ako každé meracie zariadenie, aj analyzátor plynu musí byť kalibrovaný. Tento postup vám umožní posúdiť technický stav, výkon zariadenia, ako aj jeho súlad s metrologickými charakteristikami. Pri prenosných monitoroch plynu sa najčastejšie vyskytujú poruchy výkonu, preto je potrebné ich častejšie opravovať. Ako teda prebieha overovanie? Postup sa vykonáva na špeciálnom kalibračnom stojane. Začína sa kontrolou zariadenia, testovaním výmeny chybných prvkov. Nasledujú kalibračné opatrenia a implementáciapotrebné nastavenia.
Priame overenie zahŕňa použitie zariadenia na posúdenie koncentrácie určitej zložky vo fľaši so stlačeným plynom. To znamená, že sa používajú špeciálne zmesi, pomocou ktorých sa analyzátory plynov kalibrujú na analýzu konkrétneho komponentu.
Recenzie na analyzátory plynov
Ako ukazuje prax prevádzkovania takýchto zariadení v podnikoch, modely domáceho výrobcu prakticky nie sú horšie ako dovážané náprotivky. Zamerať sa môžete na produkty Testo, Ditangas, Giam atď. V modelových radoch týchto firiem nájdete kvalitné stacionárne a prenosné analyzátory plynov pre prácu s rôznymi zmesami. Používatelia však poznamenávajú, že slabou stránkou takmer všetkých zariadení tohto typu je citlivý prvok, teda snímač. Preto treba vopred zvážiť možnosť údržby s výmenou tohto komponentu.
Koľko stojí analyzátor plynu?
Počiatočnú úroveň predstavujú modely s cenou 3-5 tisíc rubľov. Za túto sumu dostane majiteľ zariadenie vybavené digitálnym displejom a polovodičovým snímačom. Iné parametre, ako je citlivosť, čas odozvy a parametre sondy, pravdepodobne nebudú pre špecialistu zaujímavé. Ak potrebujete zariadenie na zodpovednú prácu s horľavými a výbušnými látkami, mali by ste sa zamerať na profesionálny analyzátor plynov. Cena v tomto prípade môže byť asi 30-40 tisíc rubľov, ale vysoká kvalitavýsledok. Okrem toho sa za tieto peniaze môžete spoľahnúť na všestrannosť analyzátora plynov a vysoký stupeň ergonómie.
Záver
Meracie prístroje sú na trhu pomerne široko zastúpené, no prístroje na prácu s plynom patria do špecifického segmentu. To na jednej strane sťažuje hľadanie vhodného zariadenia, na druhej strane umožňuje bližšie sa zoznámiť so sortimentom. Ak hovoríme o univerzálnych pravidlách výberu, potom by ste si nemali kupovať analyzátor plynu, ktorého cena nepresahuje 5 000 rubľov. Hoci takéto prístroje poskytujú základný súbor možností a zaručujú určitú úroveň presnosti, nie sú vždy odolné a vyžadujú si časté overovanie. Pri výbere sa tiež oplatí zvážiť možnosť prevádzky v rôznych podmienkach. Väčšina týchto zariadení je napríklad citlivá nielen na chemické zloženie zmesi plynov, ale aj na teplotu.
