热导检测技术在线分析氢同位素气体
在线热导H2氢气分析仪的使用
在线热导H2氢气分析仪关键词：微量氢气分析仪,在线式氢气分析仪,在线氢气分析仪,防爆高纯氢分析仪,便携式氢气分析仪,防爆氢分析仪,防爆热导式氢气分析仪,高纯氢气分析仪,固定式氢气分析仪,苯加氢分析仪,氢气在线分析仪,热导氢气分析仪,氢气测定仪,氢气分析仪,热导式氢气分析仪,高纯H2分析仪,高纯氢分析仪,H2分析仪,产品介绍：品牌:Sinzen新泽仪器型号:S3000厂家:山东新泽仪器有限公司S3000系列热导分析仪(氢气分析仪)一、工作原理：S3000系列热导分析仪器是根据气体的导热率不同而确定其成分的。
即通过混合气体之导热率的测量来决定混合气体中某种气体的含量，在混合气体中氢气的导热率最高，比氮气、氧气等高出7-8倍，因此，当混合气体中背景气体或其它成分基本保持恒定时，混合气体的导热率基本取决于氢气的多少，这样根据混合气体导热率不同，就可精确测出氢气的浓度。
二、应用领域：S3000系列数字化氢分析仪器可用于连续自动分析各种混合气体中氢气的百分浓度。
石油化工、冶金、电力、生物发酵和空分等行业，氨分解制氢的氢含量非防爆在线分析。
热电厂氢冷系统中对氢浓度的监测；化肥厂合成氨流程中氢含量的分析；实验室燃烧试验的气体含量测定；制气站或气体中对氢气纯度的分析；核电站对安全壳内氢泄露的监测和氢冷系统中对氢浓度的监测。
三、产品特点：·采用进口热导传感器，响应快、寿命长；·上下限报警控制可在全量程内任意设定；·台式或盘装，安装方便简单·数字化自适应温度控制；·信号数字化处理、液晶显示；·热敏元件采用抗震防腐结构；·测量输出线性表达；·数字温度补偿；·两组输出无源触点；·隔离的输出标准信号；四、技术参数：◆.测量组份：H2◆.检测范围：0～100%（量程可选）；◆精度：≤±1％F.S；◆分辨率：0.01％；◆稳定性：零点漂移≤±1％F.S/7d；程漂移≤±1％F.S/7d；◆重复性：≤±1％；◆预热时间：≤30min；◆响应时间：T90≤15S；◆.防护等级：IP66；◆.样气流量：350±30mL/min；◆.样气压力：0.05MPa≤入口压力≤0.25Mpa；◆输出信号：4～20mA标准信号，可与计算机实现双向通讯；◆触点输出：双继电器输出220VAC，1A或24VDC，2A；◆工作环境：温度－10℃～＋45℃；湿度：≤90%RH；◆工作电源：（220±22）VAC，（50±5）Hz；◆外形尺寸：480mm（宽）×136mm（高）×370mm（深）；◆重量：约7.6kg；订货说明为了使您订购的分析仪器正确、适用，请写明下列内容：●仪器量程范围、信号输出形式、仪器其它要求；●被测气体浓度变化范围；●被测气体温度、压力；●背景气体成分及浓度；●取样点管道直径、壁厚和材质；●取样点至分析仪安放距离等。
热导检测技术在线分析氢同位素气体
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｏｎ ｌ ｅａ ａｙ ｉ ｏ ｙ ｒ ｇ ｎ ｉｏ ｏ ｅ ｔ ｈ ｒ ｌ ｏ ｄ ｃｉｉ ｅ ｅｔ ｒ ＴＣＤ）ｕ ｉｇ —ｉ ｎ ｌ ｓｓ ｆｈ ｄ ｏ ｅ ｓ ｔ ｐ ｓｗｉｈｔ ｅｍａ ｎ ｕ ｔｖｔ ｄ ｔ ｃｏ （ ｎ ｃ ｙ ｓｎ
Ｈ ２ｃ ｒ ｉｒｇ ｓｗ ａ ｘ ｒｍ ｅ ａ ｌ ｔ ｄｉｄ Ｍ ｏ ｅ ｖ ｒ，ｔ ｎｆｕ ｎ ｅｏ ｈ ａ ｐｌ ｓｐ ｅ ｓ ｅ， ａ ｒｅ ａ ｓｅ ｐｅ ｉ ｎｔ ｌｙ ｓ ｕ ｅ ． ｒｏ ｅ ｈｅｉ ｌ ｅ ｃ ｆｔ ｅ ｓ ｍ ｅｇａ ｒ ｓ ｕｒ
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第３ Ｏ卷 第 ２ 期
２ ０ 年 ５月 ０８
核
化 学 与 放 射
化
学
Ｖｏ ． ０ Ｎｏ ２ １３ ．
Ｍａ ０ ｙ ２ ０８
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｏ Ｎｕｃｅ ｒ ａ ｄ Ｒａ ｏｃ ｍ ｉｔ ｙ ｏ ｒ ａ ｆ ｌａ ｎ ｄｉ ｈｅ ｓ ｒ
比 ， 对误 差 范 围在 ０ ０ ０ ． ２ 。 绝 ． ０ ～０ ０ ５ 关键 词 ： 导检 测 器 ； 同位 素 ； 析 热 氢 分
中 图分 类号 ： ５ ． １ ０ １ ． Ｏ６ ７ ７ ； ６ ３ ２
文献 标 志 码 ： Ａ
Ｏｎ Ｌｉ ｅ Ａｎａ ｙ ｉ ｆＨｙ ｒ ｇ ｎ Ｉ ｏ ｏ ｓ Ｗ ｉｈ Ｔｈ ｒ ａ ｎｄ ｃ ｉ ｉｙ Ｄｅ ｅ ｔ ｒ — ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｄ ｏ ｅ ｓ ｔ ｐｅ ｔ ｅ ｍ ｌＣｏ ｕ ｔｖ ｔ ｔ ｃ ｏ
给 出的是所 有组 分 的混 合峰 ； 当组 分数 大于 ２时 ， 各组 分 的浓 度 值 无 法 从 混 合 峰形 中 通 过 计 算 获
得 。因此 ， 利用 该 技术 实 现 氕 氘混 合 物 快 速分 析
简述气相色谱热导检测器检测正仲氢
简述气相色谱热导检测器检测正仲氢
气相色谱热导检测器是一种常用于分析气体成分的检测设备。
其原理是基于气体热导率的不同，通过测量气体传导热的能力来判断气体成分。
下面将简述气相色谱热导检测器如何应用于检测正仲氢。
首先，气相色谱热导检测器包含一个加热丝和一个温度计。
当待测气体通过检测器时，它与加热丝接触并从侧面流过。
加热丝会将能量传递到气体中，而气体的热传导能力会影响加热丝的温度变化。
在检测正仲氢时，首先必须确保色谱柱和检测器的稳定性和准确性。
正仲氢是一种常见的气体，广泛应用于化学和石油工业中，因此对其进行准确的检测很重要。
在进行气相色谱分析时，需要将待测气体样品注入色谱柱中，然后通过携带气体载气的气流将样品分离并送到检测器。
正仲氢的分离通常需要使用特定的色谱柱，例如聚硅氧烷柱，以确保良好的分离效果。
当气体样品到达热导检测器时，正仲氢会与加热丝接触，并从侧面流过。
正仲氢在加热丝上吸热，导致加热丝温度上升。
而其他成分的热传导能力不如正仲氢强，因此它们在加热丝上的吸热作用较小，加热丝温度的上升也较小。
检测器中的温度计可以测量加热丝温度的变化。
通过测量加热丝温度的变化，可以确定正仲氢的存在和浓度。
与样品量和流速进行校准后，可以根据温度的变化推断正仲氢的浓度。
综上所述，气相色谱热导检测器可以用于检测正仲氢。
利用正仲氢与加热丝接触后的热传导能力不同，可以通过测量加热丝温度变化来判断正仲氢的存在和浓度。
这种方法准确、灵敏，并且可以在实验室和工业中进行正仲氢的快速、准确分析。
热导原理氢气分析仪
热导原理氢气分析仪引言：氢气广泛应用于工业生产中，如化工、电子、石化等领域。
然而，氢气是一种易燃易爆气体，长期处于高浓度环境下可能会导致安全隐患。
因此，为了监测和控制氢气的浓度，开发了热导原理氢气分析仪。
本文将详细介绍热导原理氢气分析仪的工作原理、结构组成以及应用。
一、工作原理1.传感器：热导氢气分析仪的核心组件是传感器。
该传感器由两个热电偶组成，一个做参比温度测量，另一个用于测量混合气体的温度。
传感器中的参比温度保持恒定，传感器的温度差与氢气的热导率成正比关系。
2.热导率测量：当测试气体中存在氢气时，传感器中的热电偶受到氢气的热导率影响，导致测量温度的不同。
通过测量两个热电偶之间的温差，可以计算出氢气浓度。
3.数据处理：通过将测量到的温差与已知氢气浓度的标准曲线进行比对，可以得到准确的氢气浓度。
根据需要，可以通过仪器上的显示屏或计算机软件等方式来显示和记录氢气浓度数据。
二、结构组成1.传感器：传感器是热导原理氢气分析仪的核心组件，用于测量混合气体的温度差。
通常采用高精度的热电偶传感器，能够快速响应氢气浓度变化。
2.控制电路：控制电路是热导原理氢气分析仪的控制中心，用于对传感器进行电流供应和测量温差。
控制电路还负责处理传感器测量数据，通过内置算法计算出氢气浓度并进行校准。
3.显示装置：显示装置用于显示氢气浓度和其他相关信息，通常采用数码显示屏或液晶显示屏。
有些氢气分析仪还可以通过通讯接口与计算机进行连接，实现数据记录和遥控操作。
三、应用领域1.工业生产：在石化、化工、电子等领域，热导原理氢气分析仪可以用于监测和控制氢气浓度，避免氢气泄漏导致的安全事故。
2.能源领域：在燃料电池等能源领域，热导原理氢气分析仪可以用于测试氢气纯度，保证燃料电池的正常运行。
3.实验研究：在化学实验室中，热导原理氢气分析仪可以用于测量氢气的浓度，帮助研究人员探索氢气的性质和化学反应等。
4.环境监测：热导原理氢气分析仪可以用于检测氢气在环境中的浓度，以及判断是否存在氢气泄漏。
热导式氢分析器
热导式氢分析器概述热导式氢分析器（Thermal Conductivity Hydrogen Analyzer）是一种用于测量氢气浓度的仪器。
它利用氢气与空气混合时导热系数的变化，来间接测量氢气浓度。
该仪器通常由一个暖蜡燃烧器、热电偶、稳压供电模块和数字显示器等部分组成。
工作原理热导式氢分析器的测量原理基于氢气与空气混合时导热系数的变化。
当氢气浓度上升时，由于氢分子的热导率比空气分子高，导致混合气体的总导热率随之增加。
因此，通过测量混合气体的热导率变化，可以间接地推断出氢气浓度。
具体而言，当混合气体通过热电偶时，热电偶会被恒定地加热。
在不同氢气浓度下，空气和氢气分子的热导率不同，从而导致热电偶温度的变化不同。
通过测量热电偶温度的变化，可以得到混合气体的热导率，从而进一步计算出氢气浓度。
应用热导式氢分析器主要用于以下场合：1.氢气燃料电池车辆的燃料系统和氢气供应站的氢气监测；2.炼油厂的氢气回收系统和质量监测；3.工业中的氢气生产和相关工艺的氢气浓度控制。
优缺点优点：1.热导式氢分析器测量速度快，准确性高，对氢气样品无损伤，可以连续、在线监控氢气浓度。
2.该仪器结构简单，易于维护和使用，稳定性高。
3.热导式氢分析器无需校准气体，因此可以在任何环境下使用。
缺点：1.热导式氢分析器只能测量氢气浓度，对于其他气体不能适用。
2.该仪器测量范围有限，一般在0-100%的范围内。
3.热导式氢分析器在高气体流量下测量精度可能会有所下降。
结论在氢气混合气体的测量中，热导式氢分析器具有许多优点，如测量速度快、准确性高、结构简单易于维护、无需校准气体等。
因此，它在氢气燃料电池车辆的燃料系统、氢气供应站、炼油厂的氢气回收系统、氢气生产等工业中应用广泛。
但是，由于该仪器对于其他气体不适用，测量范围有限，在高气体流量下可能存在测量误差等缺点，因此，在具体应用时需要综合考虑各种因素，确定测量精度和应用范围。
气体氢同位素d2测定
气体氢同位素d2测定
气体氢同位素D2测定是一种用于确定氢气体中氘同位素（D2）含量的分析方法。
氘是氢的同位素，其原子核中含有一个质子和一个中子，相对于普通氢原子的质子构成，因此具有较大的质量。
氘同位素的存在可以通过质谱仪等仪器进行测定。
在进行气体氢同位素D2测定时，首先需要将氢气体样品引入到质谱仪中，然后利用质谱仪的分析功能来测定氢气体中氘同位素的含量。
质谱仪可以通过对样品中的分子进行离子化，并根据离子的质量来进行分析。
氘同位素的质量比普通氢原子大约一倍，因此可以通过质谱仪的质量分析功能来确定氢气体中氘同位素的含量。
气体氢同位素D2测定在许多领域都有着重要的应用，例如在核能领域中，可以用于确定氢气体中氘同位素的含量，从而评估核反应的产物。
此外，在地质学、化学和生物学等领域中，也可以利用气体氢同位素D2测定来进行相关研究和分析。
总的来说，气体氢同位素D2测定是一种重要的分析方法，通过对氢气体中氘同位素含量的测定，可以为各种领域的研究和应用提供重要的数据支持。
热导法测氢原理
热导法测氢原理The principle of the hot conduction method for measuring hydrogen involves the transfer of heat through a sample gas containing hydrogen. Through this method, the thermal conductivity of the sample gas can be determined, and the hydrogen content can then be calculated. 热导法测量氢的原理涉及通过含有氢气的样品气体传递热量。
通过这种方法，可以确定样品气体的导热系数，从而计算出其中的氢含量。
One of the main aspects of the hot conduction method is the use ofa thermal conductivity detector (TCD) to measure the thermal conductivity of the sample gas. TCDs are sensitive to changes in thermal conductivity, making them suitable for accurately measuring the hydrogen content in a sample gas. 热导法的主要方面之一是利用导热检测器（TCD）来测量样品气体的导热系数。
TCD对导热性的变化非常敏感，因此适合精确测量样品气体中的氢含量。
The hot conduction method works by passing the sample gas through a heated element in the TCD. As the sample gas moves through the heated element, it absorbs heat, and its thermal conductivity changes accordingly. This change in thermalconductivity is then measured by the TCD, and the hydrogen content of the sample gas is calculated based on this measurement. 热导法通过将样品气体通过TCD中的加热元件来实现。
在线热导H2氢气分析仪安全操作规定
在线热导H2氢气分析仪安全操作规定1. 安全意识在线热导H2氢气分析仪是一种专业设备，必须由专业技术人员操作，相关人员在操作前必须参加操作规程和相关安全知识的培训，并具备以下安全意识：•了解仪器的性质、结构、主要部件、操作方法、使用范围和安全事项；•了解仪器性能、特点和适用范围，正确使用仪器；•保管好仪器，在使用以外处存储、操作时，应保证其完整、无损、无误、无泄漏；•在使用仪器过程中，应严格按照操作规程进行，并时刻保持清醒，不得操作失误，特别是在做高温、高压、易燃等实验时，必须谨慎操作，防止事故；•、遇有危急情况应立即采取措施，切不可惊慌失措、乱闯乱撞或采取错误措施。
2. 安全操作规程及措施2.1 操作前检查•清理仪器，保持清洁；•确定仪器通电源和用电要求；•检查仪器的接线是否固定，指示灯和报警功能是否正常；•检查氢气瓶和进气管道是否漏气现象，如有漏气现象，必须先停止操作，然后密封氢气瓶管道，再进行调试操作；•检查样品装置和采样管路系统是否无污染，必要时清洗干净；•确保操作环境安全，操作时应戴安全帽、护目镜、手套、防毒面罩等个人防护设备。
2.2 操作步骤•打开控制器电源开关和加热器开关，仪器即可开始工作；•按照操作手册调整分析系统气路、温控系统参数和分析参数；•操作人员应时刻检查分析系统及温控系统的工作状态，及时调整工作参数，确保实验条件符合规定；•操作过程中，不能将氢气调整过高，一般不高于0.5 MPa，以防止可能存在的危险；•仪器操作人员对于触发的仪器报警，必须立即停止氢气的加入，并排除故障；•维护人员都必须具有必要的维护技能和维护工具，并应当按照维护程序对仪器加以维护和保养；•经过多组数据测试后，应及时清理仪器，拆下采样管路和样品装置，清洗并放置到指定位置。
2.3 状态防范措施•定期检查氢气瓶体的残余压力和保养；•检查电缆线、绝缘管和控制电路线路连接是否正常；•定期检查热解炉、分析器、化学处理瓶等设备的温度和压力传感器的性能；•定期检查仪器与外部环境之间的封隔性和气密性，定期测量漏氢气情况；•在非操作状态下，仪器必须拆离纸标明使用规程。
TCEA-MS在线分析矿物水含量和氢同位素技术及其在大别—苏鲁超高压变质岩的应用
TC/EA-MS在线分析矿物水含量和氢同位素技术及其在大别—苏鲁超高压变质岩的应用大陆板块俯冲和折返过程中流体活动的研究已成为地球科学研究的前沿领域,而矿物中(尤其是名义上无水矿物中)水含量和氢同位素组成的研究能为大陆俯冲和折返过程不同阶段的流体演化提供新的视角。
本文将热分解元素分析仪(TC/EA)与同位素气体质谱仪(MS)连接在一起,成功建立了TC/EA-MS在线连续流方法分析矿物水含量和氢同位素组成。
应用这个新方法,对大别-苏鲁超高压变质带几个著名产地如碧溪岭、青龙山、桃行、仰口和荣成等五个地区的超高压变质岩进行了系统的矿物水含量和氢同位素分析。
结合激光氟化法矿物氧同位素分析结果,为大陆板块俯冲和折返过程中的流体活动提供了新的化学地球动力学制约。
应用TC/EA-MS联线的分析方法,不但可以分析含水矿物和名义上无水矿物中的水含量,同时也可以分析其氢同位素组成。
我们的TC/EA-MS联线的方法分析样品中水含量和氢同位素组成的分析下限是样品中的水含量在0.01微升(μl)以上。
对于已知氢含量为5.0 wt%的标准物质苯甲酸(C7H6O2),其水含量分析的误差在±0.05%以内。
对于δD值为?65.7‰的标准物质黑云母NBS30,其氢同位素组成分析的全误差在±1.0‰以内。
对于含水矿物,氢同位素组成和水含量的全分析误差分别为±0.5‰和±1%;而对于名义上无水矿物,由于其低的水含量,氢同位素组成和水含量的全分析误差分别高达±3‰和±5%。
TC/EA-MS联线的分析方法的分析精度和准确性与传统分析方法具有可比性,因此这是用来测定名义上无水矿物中水含量和氢同位素组成的有效方法。
直接应用TC/EA-MS方法分析得到的是矿物中全水的含量和氢同位素组成。
为了能够区分名义上无水矿物中的结构OH和分子H2O,我们在进行TC/EA-MS联线分析之前,对样品进行了分步加热,在不同温度下,样品可以释放出不同形式的水。
用热导检测器法分析氢同位素
用热导检测器法分析氢同位素
叶小球;秦城;桑革;赵萍;魏英;郭淑兰
【期刊名称】《工程物理研究院科技年报》
【年(卷),期】2006(000)001
【摘要】在氚化学和氚工艺研究中，大多数都是采用氘-氕（D-H）体系来模拟氚-氘（T-D）体系。
这可以尝试通过热导检测器（TCD）来在线分析氕-氘混合物中的氘含量，以省去频繁的取样操作，提高工作效率，并加深对实验过程物理机理和规律的认识。
与常规的气相色谱分析方法不同，TCD不需要配置低温分离柱即可直接对氢同位素进行分析，因此分析速度快，效率高。
2002年Fukada等在氢同位素分离实验中，采用TCD获得了流出过程在100s内完成的氘丰度随时间变化的流出曲线。
显然，这是常规分析手段所矛法办到的。
【总页数】2页(P145-146)
【作者】叶小球;秦城;桑革;赵萍;魏英;郭淑兰
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】O657.71
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1.气相色谱法分析氢同位素气体 [J], 褚效中;周亚平;周理;寇登民
2.微升量水氧、氢同位素连续分析法及其在矿物包裹体中的应用 [J], 虞福基;刘德平
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5.氢-水平衡法分析天然水尤其是卤水中的氢同位素 [J], Juske Horita;刘敬秀;张自超
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天然气中微痕量氢同位素的在线连续分析
天然气中微痕量氢同位素的在线连续分析陶成;刘文汇;孟庆强;杨华敏;周宇【摘要】A hydrogen preconcentration equipment was developed to separate and enrich the microhydrogen in natural gases with molecular sieve trap at 77 K and 159 K. The enriched hydrogen was carried into GC-isoto ratio mass spectrometric (IRMS) system by carrier gas to analyze the isotope composition. This on-line continuous-flow process can overcome the difficulty for the determination of micro-hydrogen in natural gases. A set of manual standard samples were analyzed by the method. The results show the method is applicable for the 1 ×10-5 (V/V) hydrogen in the sample and has a good reproductivity and linearity, the relative standard deviation is less than 3. 3‰. Using this method, the six gas samples from different oil-gas-bearing basins were analyzed. Further more, the isotope composition origin of hydrogen in natural gas was discussed.%为实现天然气中丰度很低的氢同位素分析,自制氢气富集分离装置,利用在159和77 K温度条件下5A分子筛对不同气体组分的物理吸附性能差异,使天然气样品中微痕量氢与烃类组分分离,并进一步富集后,由载气送入色谱-同位素质谱计系统,分析其同位素组成.分析过程为在线连续流模式,与色谱同位素质谱工作站联动控制,从根本上解决了微痕量氢同位素分析的技术瓶颈.采用本方法分析了已知氢同位素组成的不同浓度人工混合样品,结果表明,本分析方法具有较高的精确度和良好线性,能够满足天然气中氢浓度低至1×10-5(V/V)样品准确分析的要求,标准偏差小于3.3‰.用此方法对不同含油气盆地6个天然气样品进行了分析检测,并对样品中氢同位素组成特征及成因进行了探讨.【期刊名称】《分析化学》【年(卷),期】2012(040)003【总页数】5页(P482-486)【关键词】天然气;氢同位素;色谱-质谱分析【作者】陶成;刘文汇;孟庆强;杨华敏;周宇【作者单位】中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,无锡214151;中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,无锡214151;中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,无锡214151;中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,无锡214151;中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,无锡214151【正文语种】中文目前，常用气相色谱-同位素质谱系统(GC-IRMS)开展气体样品单体组分的同位素分析。
氢同位素气体在线分析装置研制及分析方法建立
氢同位素气体在线分析装置研制及分析方法建立郝小娟;谈树苹;赵立飞【摘要】为了实现氢同位素气体在线检测,利用气体低气压辉光放电性质,设计加工了氢同位素在线测定装置并建立了辉光放电原子光谱法在线测定氢同位素的分析方法.该装置由辉光放电管、激发光源、真空-微量进气系统、光谱仪及数据采集系统等部件组成.采用不同含量的系列氕氘气体作为标准气体,绘制标准工作曲线,建立了氢同位素在线检测分析方法,氕氘气体的检出限均为0.04%,氕浓度、氘浓度和氕氘浓度比测量的相对标准偏差分别为3.6%,5.2%和2.4%(n=6).该分析装置性能稳定可靠,操作简单,可实现氢同位素气体在线检测.%In order to realize the on-line hydrogen isotope determination, an on-line analysis device for hydrogen isotopes was designed and the online analytical method of hydrogen isotopes was established by using glow discharge atomic spectrometry in low voltage. The device was composed of glow discharge tube, excitation light source, vacuum -trace intake system, spectrometer and data acquisition system. The standard working curve was drawn by using deferent content of hydrogen and deuterium, and the analytical method was established. The results show the detection limit of hydrogen and deuterium was less than 0.04%. The relative standard deviations of the concentration of hydrogen, deuterium and the concentration ratio of hydrogen and deuterium were 3.6%, 5.2%, 2.4%(n=6), respectively. The apparatus has good stability, and it is easy to operate.【期刊名称】《化学分析计量》【年(卷),期】2018(027)003【总页数】5页(P108-112)【关键词】辉光放电;氢同位素;在线分析【作者】郝小娟;谈树苹;赵立飞【作者单位】中国原子能科学研究院放射化学研究所,北京 102413;中国原子能科学研究院放射化学研究所,北京 102413;中国原子能科学研究院放射化学研究所,北京 102413【正文语种】中文【中图分类】O659.2轻材料也称轻核材料或聚变材料，包括氘(D)氚 (T)、锂 (6Li，7Li)、3He 及相应的化合物。
揭秘热导原理氢气分析仪：工业安全的新守护神
揭秘热导原理氢气分析仪：工业安全的新守护神在工业安全监测领域，氢气分析仪以其高效、精确的特点成为了不可或缺的利器。
本文将从热导原理的角度，深入剖析氢气分析仪的工作原理、应用领域以及它在保障工业安全方面的重要作用。
一、热导原理简介成都鸿瑞韬科技JY-EC300便携式本安防爆氢气分析仪采用高稳定性的MEMS热导传感器为测试单元，结合了当今世界先进的超低功耗微控制器技术，实现氢气浓度实时检测分析，通过分析氢气分子对热传导的影响，仪器能够精确测量出氢气的含量，从而为工业生产提供重要的安全保障，具有测量精度高、校准周期长、功耗低等特点。
二、氢气分析仪的工作原理JY-EC300便携式防爆氢气分析仪主要利用热导传感器来检测氢气浓度。
当氢气分子通过热导传感器时，它们会吸收或释放热量，从而改变传感器的热导率。
这种变化被传感器捕捉并转化为电信号，经过处理后输出为氢气的浓度值。
热导原理的氢气分析仪具有响应速度快、测量准确、稳定性好等优点，因此在工业领域得到了广泛应用。
三、氢气分析仪的应用领域1.石油化工行业：在石油化工生产过程中，氢气作为一种重要的原料和反应介质，其浓度的精确控制对于保证生产安全和产品质量至关重要。
氢气分析仪能够实时监测氢气浓度，为生产过程提供可靠的数据支持。
2.电力工业：在火力发电站中，氢气被用作冷却介质。
氢气泄漏可能导致爆炸等严重事故。
氢气分析仪能够及时发现氢气泄漏，为电站提供安全预警。
3.实验室安全：在实验室中，氢气的使用也存在一定的安全风险。
氢气分析仪可用于实时监测实验室内氢气的浓度，确保实验过程的安全进行。
四、氢气分析仪在保障工业安全方面的重要作用氢气作为一种易燃易爆的气体，其安全监测对于工业生产至关重要。
氢气分析仪通过实时监测氢气浓度，能够在氢气泄漏等安全隐患发生时提醒操作人员采取相应措施，从而避免事故的发生。
此外，氢气分析仪还能够为工业生产提供精确的数据支持，帮助操作人员优化生产过程，提高生产效率。
热导式氢气分析仪测量原理_本安型防爆氢分析仪
热导式氢气分析仪测量原理|本安型防爆氢分析仪
在工业生产过程中，我们常常需要用到氢，如切割金属、冶炼金属、制作燃料等。
这个情况下那就需要使用氢分析仪来实时监测氢气的流量、纯度与质量。
热导式氢分析仪是一种物理类可连续检测氢气体浓度含量，适用于防爆场所要求的本安型防爆氢分析仪。
下面给大家介绍一下热导式氢分析仪测量原理！
热导式氢分析仪针对不同的气体具有不同的热传导能力的原理，根据测定混合气体导热系数来推算其中某些气体组分的含量。
在混合气体中氢气热导率最高，因此当混合气体中背景气体(如N2等)或其它成分基本保持恒定时，混合气体的热导率基本取决于氢气的多少，这样根据混合气体中的热导率不同，就能够测出含有氢气的多少。
氢气尽管无毒，但是如果空气中的氢气含量增加，会造成缺氧窒息。
如同所有低温液体一样直接接触液态氢会导致冻伤，并且，液氢突然大规模蒸发还会造成环境缺氧，还可能与空气形成爆炸性混合物，引发燃烧爆炸事故。
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基于热导式气体传感器原理的气体浓度检测方法探究
基于热导式气体传感器原理的气体浓度检测方法探究
热导式气体传感器是一种利用热散射原理的气体检测技术，它是通过测量气体在热流作用下的导热性能，来实现对气体浓度的检测。
热导式气体传感器的工作原理是基于热散射效应，其传感器采用的是热电偶原理。
当气体流经传感器中的探头时，气体分子会与探头表面的热散射层产生碰撞，导致探头温度上升或下降，从而产生热流的变化。
传感器会测量这种热流变化，并将其转换为对气体浓度的电信号输出。
热导式气体传感器可以检测多种气体，包括氢气、氧气、二氧化碳、氮气、甲烷和一氧化碳等。
它广泛应用于市场上的气体检测仪器、仪表和传感器中。
在使用热导式气体传感器进行气体浓度检测时，需要一定的注意事项：
1、传感器应该在室温下预热一段时间。
2、传感器应该放置在气体密度相同或者更高的环境中。
3、气体浓度检测仪器应该使用标准气体来校准。
4、传感器应该尽量避免受到外来干扰。
总之，热导式气体传感器是一种成熟稳定的气体检测技术，它可以提供准确和可靠的气体浓度检测数据，广泛应用于工业、卫生、环保、农业和科研等领域。
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第30卷第2期核 化 学 与 放 射 化 学Vol.30No.2 2008年5月Journal of Nuclear and Radiochemist ryMay 2008 收稿日期:2007204220;修订日期:2007208207 基金项目:中国工程物理研究院基金资助项目(20050543) 作者简介:叶小球(1980—),男,安徽安庆人,助理工程师,硕士,核燃料循环与材料专业 文章编号:025329950(2008)022*******热导检测技术在线分析氢同位素气体叶小球,秦 城,桑 革,彭丽霞中国工程物理研究院,四川绵阳 621907摘要:以高纯氕作载气,对热导检测技术(TCD )在线分析氢同位素气体进行了实验研究,考察了进样压力、氘丰度以及样品中HD 含量对测量结果的影响。
实验结果表明,TCD 对氘的响应与氘的压力呈良好的线性关系;对已知氘丰度为1%～90%的氕氘混合物样品进行了测定,测量结果的误差与氕氘混合气体中的HD 丰度成正比,绝对误差范围在0.000～0.025。
关键词:热导检测器;氢同位素;分析中图分类号:O657.71;O613.2 文献标志码:AOn 2Line Analysis of H ydrogen Isotopes With Thermal Conductivity DetectorYE Xiao 2qiu ,Q IN Cheng ,SAN G Ge ,PEN G Li 2xiaChina Academy of Engineering and Physics ,P.O.Box 919(71),Mianyang 621907,ChinaAbstract :On 2line analysis of hydrogen isotopes wit h t hermal conductivity detector (TCD )using H 2carrier gas was experimentally st udied.Moreover ,t he influence of t he sample gas pressure ,deuterium concent ration and HD content o n measured result s was investigated and discussed.The experimental result s show t hat a good linear relation between TCD response to t he partial p ressure of deuterium is obtained.Various H 22D 2mixt ures wit h 1%290%deuterium concent ra 2tion were used to verify t his met hod.The error between measured value and t heoretical value is in direct p roportion to t he HD content.The absolute error range is 0.00020.025.K ey w ords :t hermal conductivity detector ;hydrogen isotopes ;analysis 在氚化学和氚工艺研究中,多用氘2氕(D 2H )体系模拟氚2氘(T 2D )体系[123]。
可尝试通过热导检测技术(TCD )在线分析氕氘混合物中的氘含量,以提高工作效率,并提高对复杂工艺过程的认知与控制能力。
与常规的气相色谱分析方法不同,TCD 不需配置低温分离柱即可直接对氢同位素进行分析,分析速度快,效率高。
Fukada 等[3]在氢同位素分离实验中,采用TCD 获得了流出过程在100s 内的氘丰度随时间变化的流出曲线。
显然,这是通过常规分析手段所无法办到的。
TCD 不经分离直接对氢同位素进行分析,它给出的是所有组分的混合峰;当组分数大于2时,各组分的浓度值无法从混合峰形中通过计算获得。
因此,利用该技术实现氕氘混合物快速分析的关键是必须正确评估HD 含量对分析结果的影响。
该问题目前未见报道。
本工作拟以高纯氕为载气,对TCD 在线分析氢同位素进行实验研究,以讨论氕氘混合物中HD 含量对测量结果的影响,获得TCD分析氕氘混合物的误差范围。
1 实验部分1.1 实验原理根据色谱定量分析原理和摩尔校正因子的定义[4],以高纯氕作载气,采用TCD分析氕氘混合物时,可以按下式计算样品中的氘丰度C(D): C(D)=p(D2)/p+p(HD)/(2p)=A/pf0(D2)-(α-1/2)p(HD)/p。
(1)式中p(D2)和p(HD)分别为样品中D2和HD的分压;A和p分别为被测样品的色谱峰面积和进样压力,A=A(D2)+A(HD),p=p(D2)+p(HD); f0(D2)和f0(HD)分别为D2和HD的校正因子, f0(D2)=A(D2)/p(D2),f0(HD)=A(HD)/ p(HD),且f0(HD)/f0(D2)=α。
从(1)式可以看出,如果α=1/2,利用该式就可精确计算出混合物中的氘丰度;如果α≠1/2,则必须评估由此产生的误差Δ=(α-1/2)・p(HD)/p。
当分子之间的作用力相同时,氢同位素气体分子的热导率与分子质量的平方根成反比[5],因此,由摩尔校正因子的定义可知,氢同位素气体的6种分子在TCD上的信号强度(即峰面积)将随分子质量的增加而增加,并且与其平方根成正比。
据此,可以推算得α≈1/2(M(HD)/ (M(D2)+M(H2)))≈0.51,M为气体的摩尔质量。
实际测量中,载气压强、TCD温度、桥电流、柱温等因素均会影响TCD的信号强度,此外,热导率作为纯物质的状态函数也会受到温度和压强的影响。
因此,在实际应用中,α值有可能偏离1/2。
此时,测量值与理论值之间产生误差Δ,Δ与样品中HD丰度(p(HD)/p)有关。
1.2 实验装置实验装置的主体部分为GC214C型气相色谱仪(日本岛津公司),对其中进样部分进行了改造,使每次进样的体积可以由压力传感器(精度0.075%(满量程),量程40kPa)和进样管共同计量。
气体样品通过手动六通阀引入到载气回路,进样时间间隔可控制为1.0min。
图1为改造后的实验装置示意图。
采用N2000色谱数据工作站(浙江大学智达信息工程有限公司)处理数据。
实验所用的标准气有:氕气(纯度≥99.999%),氘气(纯度≥99.55%),均由西南化工研究设计院生产。
用配气装置配制不同比例的氕氘混合样品,配气时采用PM P型压力传感器(荷兰Philip s公司),其精度为0.15%(满量程),量程为0～6 M Pa。
HD含量不同的样品由氕氘混合气通过钯柱加热催化后获得。
其他实验参数如下:载气压强0.20M Pa,TCD温度70℃,桥电流180mA,柱温50℃。
采用高分辨质谱MA T271(美国Finnigan MA T公司制造,测量相对误差为0.5%)测量氘丰度值,并与TCD测量结果进行比较。
图1 氢同位素分析实验装置示意图Fig.1 Schematic diagram of experimentaldevice for hydrogen isotope analysis 1———压力传感器(Pressure t ransducer),2———真空规(Vacuum gauge),3———六通阀进样器(Sixway valve in2jector),4———色谱柱(Chromatographic column),5———热导检测器(Thermal conductivity detector),6———质量流量控制器(Mass flow cont roller),7———参考池(Refer2 ence pool),8———测量池(Measurement pool)————气体管路(Gas pipeline),→———载气流向(Direc2tion of carrier gas),…———信号测试控制线(Control line of signal measurement),V1～V3———阀门(Valves)2 结果和讨论2.1 纯氘的校正因子当使用氕作载气时,纯氕校正因子f0(H2)=0,此时只需测量纯氘的校正因子f0(D2)=0,即可利用(1)式计算氕氘混合物中氘的丰度(令α=1/2)。
将取样系统抽真空后,取不同压力的纯氘样品进行分析,绘制的D2峰面积和进样压力之间的关系示于图2。
由图2可见, D2峰面积与压力(相当于摩尔数)之间呈现良好的线性关系,曲线的斜率即为纯氘的校正因子f0(D2)=12.50。
固定实验条件,分别在0,13, 14,20d对氘进行了标定,由图2看出,4次标定结果基本重合,它们之间的差异可能是由于室温99第2期 叶小球等:热导检测技术在线分析氢同位素气体不同引起的。
2.2 氕氘混合气体的测量通过配气系统在室温下配制成氘丰度为1.15%,10.35%和51.40%的3种氕氘混合气样品(高分辨质谱测量结果)。
表1为不同取样压力下,TCD 对氘丰度为10.35%样品气的测量结果,进样管体积为2mL 。
从表1可看出,当取样压力大于4kPa 时,TCD 测量值(没有特别说明,均指由(1)式等号右边第1项计算所得值)与质谱(MS )测量值之间的最大偏差为0.45%,测量结果具有较好的准确性和重复性。
受所用压力传感器精度和热导检测器灵敏度的限制,当压力低于4kPa 时,随取样压力下降,TCD 测量值与MS 测量值之间的偏差增大,测量结果的准确性变差。
所以采用本实验装置测量氕氘混合物中氘丰度时,取样压力以大于4kPa 为宜。
图3是氘丰度为10.35%样品气的峰形图,从图3可以看出,峰高和峰面积随进样压力的减小而减小,TCD 分析氕氘混合气的时间间隔小于30s。
图2 氘气的校正曲线Fig.2 Calibration curves of D 2t ,d :λ———0,■———13,▲———14,●———20表1 不同进样压力下TCD 的测量结果Table 1 Measured results of the sample with different pressure using TCDNop /kPaC (D )/%偏差(Deviation )/%Nop /kPa C (D )/%偏差(Deviation )/%142.1229.900.457 4.7949.960.39230.7109.990.368 3.6929.830.52325.0739.920.439 1.4729.620.73419.8499.930.4210 1.2049.620.73512.8039.930.42110.5139.490.86611.5689.920.43120.5069.370.98图3 不同进样压力下氘丰度为10.35%的样品气峰形图Fig.3 Chromatograms for H 2210.35%D 2mixturewith the different sample pressurep ,Pa :▲———513,●———3692,■———19849 进样压力大于4kPa 时,采用TCD 对不同氘丰度的样品进行了测量,结果列于表2。