热导式气体分析仪器
气体检测仪器的几种分类及产品
气体检测仪器的几种分类及产品气体检测仪器是一种用于检测环境中空气成分的仪器，它可以检测和分析各种气体的种类、浓度、压力、流量等参数。
在工业、矿业、化工、环保等领域中广泛应用。
气体检测仪器一般可以按照测量原理、应用领域、检测范围、工作方式等方面来进行分类。
一、按照测量原理分类1.电化学气体检测仪器电化学气体检测仪器采用电化学反应原理进行气体检测。
它是通过感受电极与气体相接触时所发生的氧化还原反应，观察电解过程中的电流变化，得到被测气体的信息。
例如，二氧化碳探头采用电化学探头，并通过内部的酸碱交换反应完成二氧化碳的检测。
2.热导气体检测仪器热导气体检测仪器采用温差法检测环境气体。
基本原理就是将一根加热的细丝置于环境气体中，当细丝表面的温度发生变化时，细丝与环境气体之间传递的热量也会发生变化，同时电阻也会发生变化，通过测量电阻的变化来判断环境气体的成分。
3.光学气体检测仪器光学气体检测仪器通过测量光的吸收或散射状况来检测环境气体中的成分。
采用的原理主要为红外吸收法和紫外吸收法。
例如，二氧化碳测量仪采用了红外及分光仪的组合，利用简易的光路及特制的光吸收盒，通过测量被测气体对红外光的吸收程度来测量气体的浓度。
二、按照应用领域分类1.工业用气体检测仪器工业用气体检测仪器主要适用于工业现场，可用于气体泄漏检测、燃气检测、安全检查等领域。
2.环保用气体检测仪器环保用气体检测仪器主要应用于排放源的排放检测、环境污染源的监测、大气污染源的监测等领域。
3.医用气体检测仪器医用气体检测仪器主要用于医院的氧气、氧气麻醉、麻醉气体、笑气等监测。
三、按照检测范围分类1.单一气体检测仪器单一气体检测仪器可测量单一气体浓度，广泛应用于煤炭、化工等行业，例如，SO2气体检测仪、NO2气体检测仪、氨气检测仪等。
2.多种气体检测仪器多种气体检测仪器可同时检测多种气体浓度，主要用于环保、化工、燃气检测等领域。
例如，多气体检测仪可同时监测甲烷、氧、氨气、乙烷、一氧化碳等气体浓度。
RQD%20热导式气体分析仪
RQD 热导式气体分析仪研发中心骆寅超目录1、RQD热导分析仪概述2、热导测量原理及适用范围3、热导传感器介绍4、主机电路板讲解5、常见问题分析概述热导式气体分析器是一种重要的物理式分析仪器之一，用来分析气体混合物中个组份的体积百分含量。
它结构简单，性能稳定可靠，价格便宜，易于工程上的在线检测，是最早应用于工业现场的分析仪器，现在它广泛用于电站、化肥、空分、冶金等工程领域。
是气体分析仪中最常用的一种分析仪器。
RQD的测量原理热导气体分析器主要依据热量在传递过程中具有的热传导能力来对气体组分进行测量。
但由于气体的热导率很小，其变化量更小，所以很难用直接的方法测量出来。
工业上多采用简洁的方法，把气体热导率的变化转化为热敏元件电阻值的变化，来进行测量。
RQD 的测量对象基于热导的测量原理，RQD 对测量对象有如下要求：1、被测气体的热导率应与背景气的热导率相差较大。
2、背景气体应为单一组分气体，或者为多组分混合气体但各个组分的热导率相差不大。
λ＝λ1·c 1＋λ2·c 2＋λ3·c 3....常见气体的热导率（0℃时）：H 2：41.6空气：5.83N 2：5.81O 2：5.89CO 2：3.50Ar ：3.98He ：34.8CH4：7.21目前我厂RQD 所能测量的组分为：N 2中H 2、空气中H 2、Ar 中H 2、O 2中Ar 、N 2中Ar 、空气中CO 2可以看出，都是两种热导率相差较大的组分间的测量。
例1：已知在合成氨生产中，进入合成塔的原料气的组成及大致浓度范围如下：H2－－－70～74％N2－－－23～24％O2－－－0.5％CH4－－－0.8％CO，CO2－－－微量欲分析其中的H2浓度，判断可否使用热导式分析仪？1、计算背景气体的等效热导率：λ＝λ1·c1＋λ2·c2＋λ3·c3....λ＝5.81*0.958＋5.89*0.021＋7.21*0.033＋...2、判断背景各种组分的热导率是否近似相等或十分接近例2：分析空气中的CO2含量。
定量分析中的常用仪器
设待测组分为ｉ＝１，并且λ２≈λ３≈λ４≈…≈λｎ
只要测得混合气体的总的导热系数λ ，就可以得出待测组分的含量Ｃ１， 从而达到分析测量的目的。
2023/10/19
第2章 分析仪表
气体的导热系数与温度有关，工程上用下式表示，即 λｔ＝λ０（１＋βｔ）
第五节 傅里叶变换红外光谱仪
第2章 分析仪表
一、基本知识
红外线是一种看不见的光，是一种电磁波，波长范围为 0~10000μｍ。通 常把红外 区分成三个区。 波 长 0.8~2.5μｍ 为 近 红 外 区， 波 长 2.5～25μｍ为 中 红 外 区， 波 长 25 ～10000μｍ 为远红外区。若以连续波长的红外线为光源照射 样品，所测得的吸收光谱，简称红外光谱。通常所说的红外 光谱是指中红外区。
2023/10/19
Hale Waihona Puke ⒉色谱法的特点第2章 分析仪表
(1)高选择性 、(2)高效能、 (3)高灵敏度可以分析质量分
数为10-6～10-9数量级、检出限量低至10-1l g的物质，适于微
量和痕量分析、
⒊色谱法的应用 (1)色谱分析广泛应用于极为复杂的混合物成分分析； (2)液相色谱法，在糖类、氨基酸、农药、染料、贵金属、 有机金属化合物等方面得到了广泛的应用。 (3)色谱分离是一种非常有效的提纯物质的技术，常用于制 备分离，得到高纯样品。 (4)色谱—质谱联用仪已成为研究分子结构的重要手段。
2023/10/19
第2章 分析仪表
在热导式气体分析器中，通常是用四个热导室组成的电桥来测量的， 如左图所示的 RD 型分析器的电桥。
QRD 型分析器则采用双桥测量系统，由于两个电桥的电压和温度条 件相同，电源电压的波动和环境温度变化的影响就没有多大关系了， 如右图所示。
西门子 热导气体分析仪 说明书
■ 应用
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纯气体监测 （Ar 中 0~1% 的 H2） 保护气监测 （N2 中 0~2% 的 He） 氢气监测 （Ar 中 0~25% 的 H2） 合成气体检测 （N2 中 0~25% 的 H2） 气体生产 - N2 中 0~2% 的 He - O2 中 0~10% 的 Ar 化工应用： - NH3 中 0~2% H2 - N2 中 50~70% H2 木材气化 （CO/CO2/CH4 中 0~30% H2） 高炉气体 （CO/CO2/CH4/N2 中 0~5% H2） 酸性转炉气 （CO/CO2 中含有 0~20% H2） 氢气制冷发电机的监测设备： - 空气中 0~100% CO2/Ar - CO2/Ar 中 0~100% H2 - 空气中 80~100% H2 有可用于潜在爆炸危险区域中 （1 区和 2 区）分析可燃和不可 燃气体水蒸汽的防爆机型
CALOMAT 6
概述 General
■ 介绍
CALOMAT 6 型热导率气体分析仪主要用于二元气体或准二元气 体混合物中氢气或氦气的定量分析。 如果其它气体的热导率同体系中残余气体 （如 Ar， CO2， CH4， NH3）的热导率差别显著的话，CALOMAT 6 型热导气体分析仪也 可用于测定样品中这些气体的浓度。
干扰气体的影响
了解样气组成对确定残余气体中存在的干扰气体对测量的影响是 非常必要的。 下表给出了 10% 残余气体 （干扰气体）对测量零点的影响 （以 % H2 计）
部件 Ar 图 5 CALOMAT 6，工作原理图 CH4 C2H6 （非线性响应） C3H8 CO CO2 He NH3 （非线性响应） O2 SF6 SO2 Air （干） 零点校正 -1.28% +1.59% -0.06% -0.80% -0.11% -1.07% +6.51% +0.71% -0.18% -2.47% -1.34% +0.25%
热式气体质量流量计-百度百科
热式气体质量流量计-百度百科一、概述嘉可仪表JK系列热式气体质量流量计是利用热传导原理测流量的仪表。
热式气体质量流量计采用恒温差法对气体质量流量进行准确测量。
具有体积小、数字化程度高、安装方便，测量准确等优点。
二、工作原理热式质量流量计由传感器和信号分析、处理与控制单元两部分构成。
传感器一部分测量温度，而另一部分用于加热。
前者监控实际过程温度值；后者维持一恒定温度值，使其总是高于实际过程温度且与该过程温度保持恒定的温度差。
气体的质量流量越大，冷却效应就越大，维持差分温度所需的能量也就越大。
因此，通过测量加热器的能量便可得出被测气体的质量流量。
三、热式气体质量流量计产品特点：1、真正的质量流量计，对气体流量测量无需温度和压力补偿，测量方便、准确。
可得到气体的质量流量或者标准体积流量。
2、宽量程比，可测量流速高至100Nm/s底至0.5Nm/s的气体，可以用于气体检漏。
3、抗震性能好使用寿命长。
传感器无活动部件和压力传感部件，不受震动对测量精度的影响。
4、安装维修简便。
在现场条件允许的情况下，可以实现不停产安装和维护。
（请参见安全注意事项）5、数字化设计。
整体数字化电路测量，测量准确、维修方便。
6、采用RS-485通讯，或HART通讯，可以实现工厂自动化、集成化。
四、适用范围1、压缩空气2、锅炉房或干燥机中的天然气3、酿酒厂中的二氧化碳气体4、污水处理厂中的沼气和曝气5、生成气体（如氩气、氮气、二氧化碳、氦气、氧气）6、气体泄露检测嘉可仪表生产的热式气体质量流量计可以测量氧气、氮气、二氧化碳、天然气、压缩空气、煤气、沼气等各种气体（乙炔除外），嘉可仪表JK系列热式气体质量流量计种类齐全，有管道式热式气体质量流量计、插入式热式气体质量流量计、高温型热式气体质量流量计、高压型热式气体质量流量计、一体式热式气体质量流量计、分体式热式气体质量流量计等。
热导式分析仪原理及典型故障处理分析
气体 分析仪 ， 用 于 分 析气 体 混合 物 中的某 个 组 分
的含量 。由于其结 构简 单 、 工 作稳定 、 体积 小 等优 点， 在 生产 中得 以广泛应 用 ， 主要用 于分析 混合 气 体 中的 Ｈ： 、 Ｃ Ｏ ： 、 Ｓ Ｏ ： 、 Ａ ｒ 、 Ｎ Ｈ ， 等气 体 的含量 ， 应用
气 导热性 能产 生 不 同程 度 的影 响 ， 造 成 分 析结 果
导热 系数相 差甚 大 的二 元混合 物 中某一组 分 。如 果 测量 多种气 体 混 合 物 中某 一 组 分 时 ， 则 希 望 其
的误差 增大 。热 导式分 析仪 的测量误 差 由基本 误
差 和附加误 差两 部分组 成 。基 本误 差是 由其测 量 原理、 结 构特点 、 各环 节的信 号转换 精度及 显 示仪 表精 度等 条件 决定 的 ， 即分 析 仪在 规 定条 件 下 工 作 时产生 的误差 ； 附加误 差是 由于 对仪器 的调 整 、 使用 不 当或外界 条件变 化带来 的误 差 。能够 引起
仪器 ， 即使 在设 计 制造 中采 取 了种 种 措施 又规 定
了使 用条 件 ， 在 一 定 程度 上 抑 制 或削 弱 了某 些 干
扰 因素 的影 响 ， 但 其基 本误差 都在 ± ２ ％左 右 。究
般情 况下 ， 热 导式 气 体 分 析仪 最 适 宜 分 析
其原 因 ， 主要是 由于 背景 气 复 杂 多元 的组 分 对 样
而 Ｒ ２ 、 １ ｔ ４作 为测量 臂流 过样 品气 ， 通 常 情况 下 为
保证 测量 灵敏 及 精 度 ， 热导 池 较 多 采用 对 流 扩 散
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ ． １ ０ ４ ） ４
热导式气体分析仪安全操作及保养规程
热导式气体分析仪安全操作及保养规程一、前言热导式气体分析仪是一种常用的气体分析工具，在化学、医药、环保等领域都有广泛的应用。
然而，热导式气体分析仪是一种高灵敏度、高精度的仪器，对其操作和保养要求严格。
为了确保仪器的稳定性和准确性，在操作和保养时需要特别注意安全事项和规程，以避免对人员和设备造成损害。
二、安全操作1.安装热导式气体分析仪应该安装在通风、干燥、温度适宜的环境中，远离热源、振动源、强磁场等可能的干扰源。
2.开机前准备在开机前，需要检查气路是否畅通，检查检测器是否连接正确，检查电源是否正常。
若在开机前出现异常情况，应及时排除故障。
3.操作规范在操作热导式气体分析仪时，需要注意以下规范：•操作人员必须掌握仪器的使用方法和操作规程，严格按照操作流程进行操作；•操作人员必须穿戴防护服，避免化学物质直接接触皮肤和呼吸道，保证自身安全；•使用气源时要注意防止气体泄漏，使用气体后应及时关闭气源；•对于未知化学物质的样品不能直接检测，必须先对其进行特殊处理后方可检测；•在取样前，需要对待检样品进行准确的标准化和标签记录。
4.应急处理若在操作中出现异常情况，如气泵停止工作、气源突然断开等，应及时采取紧急措施，防止对人员和设备造成损害。
如情况较为严重，应立即联系技术人员进行处理。
三、保养规程1.日常清洁使用后必须及时清洗，避免化学物质残留影响下次使用，可以用干净的棉布蘸取乙醇进行擦拭，避免使用水等与化学物质反应的液体。
2.定期检修每隔一段时间需要对仪器进行检修和维护，特别是对氧化铝红外线光源需要定期更换，可根据使用情况每 6 个月至 1 年更换一次。
3.保存方法在长时间不使用时，需要将仪器存放在干燥、通风、无尘、避光的环境中，尽量避免湿度过高、阳光直射、灰尘和异物进入等影响。
四、结语热导式气体分析仪是一种对人员要求和维护要求都比较高的气体分析仪器，但其在研发、生产、环保等方面的应用十分广泛。
在操作和保养热导式气体分析仪时，需要注意安全操作规程和保养方法，以确保其稳定性和准确性。
热导原理氢气分析仪
热导原理氢气分析仪
一、氢气分析仪概述
氢气分析仪本仪表利用待分析组分和背景组分导热系数的差异，且混合气体导热系数随待分析组分变化而变化这一特性进行工作，由热导式气体传感器与智能信号转换器构成的在线分析仪表具有测量范围宽、稳定性好、响应时间短的特点，用于非防爆场合氢含量的自动分析。
该仪表适用于化肥厂生产流程、发电机冷却机组、裂解制气等行业的氢含量在线分析。
5、样气温度：0～45℃
6、工作环境温度：-5℃～45℃
7、样气流量：300ml/min
8、线性输出：4—20 m A（最大负载750Ω）
9、校准周期：12个月
10、功耗：≤20W
11、外壳保护：金属外壳喷漆
12、电源电压：220VAC±10%
13、外形尺寸：144×144×300(宽×高×深)
14、开孔尺寸：138×138（宽×高）
15、4-20MA输出档位选择：Ⅰ：0～5%、Ⅱ：0～10%、Ⅲ：0～30%、Ⅳ：30～80%、Ⅴ：0～100%H2
四、产品特点
1、测量数据自动储存，具有无纸记录仪功能
2、大屏幕液晶点阵显示，中文菜单式功能选择
3、带有新型微处理器的信号变送器，操作十分方便
4、测量浓度上下限报警任意设定
5、通讯4-20MA输出
6、在线分析，实时监控。
热导式氢气分析仪的原理如何？
热导式氢气分析仪的原理如何？
热导式氢气分析仪器是一种结构简单、性能稳定、价廉、技术上较为成熟的仪器。
可用在气体浓度的在线测量上，被广泛地用于石油化工生产中;
但是热导式分析仪器对气体的压力波动、流量波动十分敏感，介质中水汽、颗粒等杂质对测量影响较大;
如何合理设计采样预处理系统是用好热导式分析仪器的关键。
测量元法的选择
热导式分析仪器的工作原理是利用各种气体不同的热导系数，即具有不同的热传导速率来进行测量的。
当被测气体以恒定的流速流入分析仪器时，热导池内的铂热电阻丝的阻值会因被测气体的浓度变化而变化;
运用惠斯顿电桥将阻值信号转换成电信号，通过电路处理将信号放大、温度补偿、线性化，使其成为测量值。
氢气浓度的测量一般采用热导式气体分析仪器、气相色谱分析仪器等;
由于氢气的热导系数较高，一般测量氢气浓度的分析仪器都采用热导原理。
混合氢中各组成分浓度及热导系数λ0×10-5cal/(cm.s.℃)。
采样预处理系统一般要考虑如下环节：
a.对样气降压、稳压措施。
b.对样气的除尘、分液、除湿。
c.系统的流量调节。
d.减少测量纯滞后的样气旁路措施。
e.校验回路的设置。
热导式气体分析器测量线路原理图
对于彼此之间无相互作用的多组分气体， 其导热系数可近似地认为是各组分导i C i
i 1
n
λ---混合气体的导热系数； λi---混合气体中第i组分的导热系数； Ci---混合气体中第i组分的体积分数。
设待测组分为i=1，并且 λ2≈λ3≈λ4≈…≈λn 由于 C1+C2+C3+…+Cn=1
热导式气体分析器
• 热导式气体分析仪是使用最早的一种物理式气体 分析仪，它是利用不同气体导热特性不同的原理 进行分析的。常用于分析混合气体中的H2 、 CO2、 SO2 等组分的百分含量。
1 基本知识 2 热导式气体分析器的测量原理 3 RD-004型热导式H2分析器
1 基本知识
在热传导过程中，不同物体的热传导率 不同。热力学中，用导热系数的大小来表 示这一性质，导热系数大的物质传热快。
t 0 (1 t )
λt---t℃时气体的导热系数； λ0---0℃时气体的导热系数； β---导热系数的温度系数。
热导式分析器的发送器都备有恒温装置，以减小 温度变化的影响。 利用导热系数随待测组分含量变化这一特性来分析 该组分含量时，必须满足下列三个条件： 待测组分的导热系数与其余组分的导热系数相比， 要有显著的差别，差别越大，测量越灵敏； 非待测组分的导热系数要尽可能相同或十分接近； 测量时，温度恒定或在一定的允许范围内。
热导式气体分析器测量线路原理图
R：加热电流调整电阻； R0：电桥零点调整电阻； RS：量程调整电阻。
双桥测量线路
所以
C
i 1 i
n
i
简化为
λ=λ1C1+λ2( C1+C2+C3+…+Cn)=λ1C1+λ2(1-C1)
气体在线分析仪(常用气体分析设备)
气体在线分析仪（常用气体分析设备）气体分析仪是一种用来测量气体成分的流程分析仪器，在许多生产过程中，尤其是有化学反应的生产过程中，仅根据温度、压力、流量等物理参数进行自动控制往往不够。
在冶金、电子、化工等行业中，空气分离设备不仅生产工业氧、工业氮，而且生产5n级高纯氮、高纯氧、高纯氩等高纯气体，保证气体产品质量，对中间产品和成品中微量杂质要严格控制，这对离线、在线气体分析仪的检测灵敏度、测量精度、稳定性和使用寿命等方面都提出了更高的要求，气体分析器有很多种。
常用气体分析设备四种常用的类型:1、热导式气体分析仪（HT-LE200、HT-EC300）是一种物理类的气体分析仪表。
它根据不同气体具有不同热传导能力的原理，通过测定混合气体导热系数来推算其中某些组分的含量。
该分析仪表简单可靠，适用于多种气体，是一种常用基本的气体分析仪表。
但直接测量气体的导热系数比较困难，所以实际上常把气体导热系数的变化转换为电阻的变化，再用电桥来测定。
2、磁氧式气体分析仪（HT-LA800）其原理是利用烟气组分中氧气的磁化率特别高这--物理特性来测定烟气中含氧量。
氧气为顺磁性气体(气体能被磁场所吸引的称为顺磁性气体)，在不均匀磁场中受到吸引而流向磁场较强处。
在该处设有加热丝，使此处氧的温度升高而磁化率下降，因而磁场吸引力减小，受后面磁化率较高的未被加热的氧气分子推挤而排出磁场，由此造成“热磁对流”或“磁风”现象。
在一-定的气样压力、温度和流量下，通过测量磁风大小就可测得气样中氧气含量。
3、电化学式气体分析仪（HT-LA431、HT-LA416、HT-FX100、HT-EC200）是一种化学类的气体分析仪表。
它根据化学反应所引起的离子量的变化或电流变化来测量气体成分。
为了提高选择性，防止测量电极表面沾污和保持电解液性能，一般采用隔膜结构。
常用的电化学式分析仪有定电位电解式和伽伐尼电池式两种。
定电位电解式分析仪的工作原理是在电极上施加特定电位，被测气体在电极表面就产生电解作用，只要测量加在电极上的电位，即可确定被测气体特有的电解电位，从而使仪表具有选择识别被测气体的能力。
热导式气体分析仪的原理是怎样的 分析仪工作原理
热导式气体分析仪的原理是怎样的分析仪工作原理热导式气体分析仪是一种物理类的气体分析仪表。
它依据不同气体具有不同热传导本领的原理，通过测定混合气体导热系数来推算其中某些组分的含量。
这种分析仪表简单牢靠,适用的气体种类较多,是一种基本的分析仪表。
但直接测量气体的导热系数比较困难，所以实际上常把气体导热系数的变化转换为电阻的变化，再用电桥来测定。
热导式气体分析仪的热敏元件紧要有半导体敏感元件和金属电阻丝两类。
半导体敏感元件体积小、热惯性小，电阻温度系数大,所以灵敏度高,时间滞后小。
在铂线圈上烧结珠形金属氧化物作为敏感元件，再在内电阻、发热量均相等的同样铂线圈上绕结对气体无反应的材料作为补偿用元件。
这两种元件作为两臂构成电桥电路，即是测量回路。
半导体金属氧化物敏感元件吸附被测气体时，电导率和热导率即发生变化，元件的散热状态也随之变化。
元件温度变化使铂线圈的电阻变化，电桥遂有一不平衡电压输出，据此可检测气体的浓度。
热导式气体分析仪的应用范围很广，除通常用来分析氢气、氨气、二氧化碳、二氧化硫和低浓度可燃性气体含量外，还可作为色谱分析仪中的检测器用以分析其他成分。
哪些因素会影响微量氧分析仪的测定？微量氧分析仪是一种常用的分析仪器，分为两种分析原理：分别为燃料电池法微量氧分析仪和氧化锆微量氧分析仪。
在进行氧含量分析尤其是微量氧分析时，由于空气中氧含量高达21％，故而假如处理不当极易造成对样品的污染和干扰，显现分析结果数据不正确。
下面分析几点影响微量氧分析仪测定的因素：1．泄漏。
微量氧分析仪初次启用前必需严格检漏，只有在严密不漏的前提下才能获得精准的数据结果。
任何连接点，焊点，阀门等处的不严密，将会导致空气中的氧反渗进入管道及氧分析仪内部，从而得出含氧量偏高的结果。
2．污染。
在重新使用仪器时，首先要确认连接氧分析仪的取样管路时是否漏入空气，将漏入的空气吹除干净，尽量不使大量氧气通过传感器。
3．管道材质的选择。
仪器管道的材质及表面粗糙度也将影响样气中氧含量的变化。
热导式气体分析仪的原理是怎样的
热导式气体分析仪的原理是怎样的热导式气体分析仪是一种用于分析气体成分的仪器。
它的原理是基于热导率和热容量不同的气体对热流的影响不同，从而实现气体成分的分析。
仪器结构热导式气体分析仪一般由以下部分组成：•热电偶：用于测量样品气体的温度。
•热源：通过热传导方式将热量输入到样品气体中。
•冷源：通过热传导方式将热量从样品气体中抽取。
•测量电路：用于测量热电偶测量到的温度变化，并计算出样品气体的热导率。
工作原理热导式气体分析仪的工作原理是基于热传导定律，即在稳态状态下，两个接触热量的物体间传导的热量与这两个物体温差成正比。
利用这个原理，热导式气体分析仪可以通过测量样品气体的热导率来分析气体成分。
热导式气体分析仪的工作过程如下：1.将样品气体引入热导式气体分析仪，并通过热导率变化的方式分析气体成分。
2.热导式气体分析仪中的热源会向样品气体中输入一定的热量，使样品气体的温度升高。
3.同时，热导式气体分析仪中的热电偶测量样品气体的温度变化，从而得到样品气体的热导率。
4.根据已知的气体热导率与样品气体的热导率的差异，可以计算出气体成分的含量。
应用范围热导式气体分析仪可以用于分析多种气体的成分，包括常见的二氧化碳、氧气、甲烷等。
它广泛应用于环境监测、燃气分析、气体纯度检测等领域。
在医药制造领域，热导式气体分析仪也用于检测氧气和氮气等气体成分的纯度。
总结热导式气体分析仪利用热传导定律，通过测量样品气体的热导率来分析气体成分。
它具有响应速度快、精度高、可靠性好等特点，在环境监测、燃气分析、气体纯度检测等领域得到了广泛应用。
EN-610氢分析仪说明书
·热导式气体检测原理，稳定、可靠：
·微流型结构检测器，灵敏度高、响应速度快；
·大屏幕点阵液品显示，全中文操作菜单；
·实时时钟显示日期时间；
·具有继电器报警接点输出，可任意设置上、下限报警点；
·具有定时自动存储功能，可随时查看历史数据；
·具有无纸记录仪功能，自动记录氢浓度随时问的变化曲线；
·具有0～1OmA或4～20mA全隔离标准信号输出；
⑦接线端子
电源、测量值输出、报警继电器输出端子。M3螺钉
⑧ห้องสมุดไป่ตู้牌
标注仪器的量程、出厂编号
⑨通讯接口
RS232C通信用连接器。9针D-Sub
⑩保险管座
安装电源保险丝。1 A／250V
3．工作原理
不同气体具有不同的热导率，混合气体热导率随其被测组份含量变化。依据这一物理特性，只需检测出被测气体的热导率，就可知道被测气体的浓度值。
为了使仪器工作稳定，通过恒温电路保持传送器在恒温（约60℃）的条件下工作。该恒温电路由Pt100铂电阻测量温度，经计算机处理控制并显示温度。
4.安装………………………………………6
4.1安装场所的选择………………………………6
4.2仪器安装……………………………………6
4.3管路安装……………………………………7
4.4采样………………………………………8
4.4.1被测样气条件……………………………8
4.4.2样气压力…………………………………8
EN-610氢分析仪
使用说明书
上海英盛仪器有限公司
ShanghaiENCELInstrument Co.LTD
敬告用户：
感谢您使用英盛公司的热导式氢气分析仪（型号：EN-610）
成分分析技术及仪表
k
CMp RT 2
由以上分析可以得到如下的结论：
① 待测组分(氧气)较混合气体中其他组分的磁化率大得多，并且在后者的磁
化率近似相等的情况下，混合气体的磁化率近似为待测组分的磁化率与该组分所
占浓度的乘积；
② 气体压力升高时，磁化率增大，而温度升高时，其磁化率剧烈下降。
6.5.1.2 热磁式氧分析仪的检测器
测量时(如分析CO气体的含量)，两束
红外线经反射、切光后射入测量气室和参
比气室，测量气室中的CO气体对4.65μm的
红外线有较强的吸收能力，而参比气室中
气体不吸收红外线，这样探测器两个吸收
气室的红外线光造成能量差异，使两吸收
室压力不同，测量室一侧的压力减小，于
是薄膜偏向定片方向，改变了电容C。电容
的变化量就反映了被测气体的浓度。
氧浓差电势的大小与两侧氧浓度有关，通过理论分析和实验验证，它们 的关系可用能斯特公式表示为
E RT ln p0 nF p1
假定参比侧与被测气体的总压力相等，则上式可改写为
E RT ln C0 nF C1
利用氧化锆氧浓差电势测氧含量必需满足的条件有： ① 工作温度要恒定。一般工作温度保持在T=750℃。 ② 必须有参比气体，且参比气体的氧含量要稳定不变。 ③ 参比气体与检测气体总压力应该相等，仪表可以直接以氧浓度刻度。 利用氧浓差电池原理制成的氧化锆传感器结构
成分检测方法很多，可以按工作原理、测试对象、使用目的及使用 场合来进行分类。
6.2 热导式气体分析仪
热导式气体分析仪是一种热学式气体分析仪，它是利 用不同气体导热特性不同的原理进行分析的。常用于分析 混合气体中H2、CO2、NH3、SO2、Ar等组分的百分含量。
6.2.1工作原理
气体在线分析仪常见类型原理
气体在线分析仪常见类型原理气体在线分析仪是一种专门用于分析和检测气体成分和浓度变化的仪器，广泛应用于工业生产、环境监测、安全防护等领域。
根据其原理和用途的不同，气体在线分析仪可以分为多种类型。
本篇文档将简要介绍常见的气体在线分析仪类型及其原理。
红外吸收型气体在线分析仪红外吸收型气体在线分析仪是一种利用气体分子对红外光的吸收特性来检测气体成分的仪器。
当空气中的分子被红外线照射时，其中部分波长的光会被分子吸收，非吸收波长的光则不受影响。
因此，通过检测经过气体后的红外线光谱变化，可以得到气体分子的组成和浓度信息。
红外吸收型气体在线分析仪通常应用于检测二氧化碳、甲烷、氨气等气体。
激光吸收型气体在线分析仪激光吸收型气体在线分析仪是一种利用激光束经过气体时被吸收或散射的原理来检测气体成分的仪器。
激光束经过气体时，会与气体分子发生相互作用，吸收或散射部分能量。
通过检测激光束经过气体后的成分和能量变化，可以得到气体分子的组成和浓度信息。
激光吸收型气体在线分析仪通常应用于检测硫酸气、氢氯酸等气体。
催化燃烧型气体在线分析仪催化燃烧型气体在线分析仪是一种通过气体催化燃烧反应来检测气体成分的仪器。
气体通入分析仪时，先经过预处理，然后在催化燃烧器中与催化剂反应，产生燃烧产物。
通过检测燃烧产物的浓度变化，可以得到气体成分和浓度信息。
催化燃烧型气体在线分析仪通常应用于检测甲烷、乙炔等气体。
等离子体发射型气体在线分析仪等离子体发射型气体在线分析仪是一种利用气体分子受电离后释放光子来检测气体成分的仪器。
气体通入分析仪时，经过电离或加热后分子发生电离，产生等离子体。
等离子体中的气体分子受到电子和离子的碰撞后发生激发态和离解反应，释放出光子。
通过检测光子的能量和数量变化，可以得到气体成分和浓度信息。
等离子体发射型气体在线分析仪通常应用于检测氢气、铵等气体。
热导型气体在线分析仪热导型气体在线分析仪是一种利用气体热导率差异来检测气体浓度的仪器。
气体检测仪的五大种类 检测仪工作原理
气体检测仪的五大种类检测仪工作原理一、半导体式它是利用一些金属氧化物半导体材料，在确定温度下，电导率随着环境气体成份的变化而变化的原理制造的。
比如，酒精传感器，就是利用二氧化锡在高温下碰到酒精气体时，电阻会急剧减小的原理制备的。
优点半导体式气体传感器可以有效地用于：甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等很多气体地检测。
尤其是，这种传感器成本低廉，适合于民用气体检测的需求。
下列几种半导体式气体传感器是成功的：甲烷（天然气、沼气）、酒精、一氧化碳（城市煤气）、硫化氢、氨气（包括胺类，肼类）。
高质量的传感器可以充分工业检测的需要。
缺点稳定性较差，受环境影响较大；尤其，每一种传感器的选择性都不只是一个的，输出参数也不能确定。
因此，不宜应用于计量精准要求的场所。
二、燃烧式这种传感器是在白金电阻的表面制备耐高温的催化剂层，在确定的温度下，可燃性气体在其表面催化燃烧，燃烧是白金电阻温度上升，电阻变化，变化值是可燃性气体浓度的函数。
优点催化燃烧式气体传感器选择性地检测可燃性气体：凡是不能燃烧的，传感器都没有任何响应。
催化燃烧式气体传感器计量精准，响应快速，寿命较长。
传感器的输出与环境的爆炸不安全直接相关，在安全检测领域是一类主导地位的传感器。
缺点在可燃性气体范围内，无选择性。
暗火工作，有引燃爆炸的不安全。
大部分元素有机蒸汽对传感器都有中毒作用。
三、热导池式每一种气体，都有本身特定的热导率，当两个和多个气体的热导率差别较大时，可以利用热导元件，辨别其中一个组分的含量。
这种传感器已经传感器地用于氢气的检测、二氧化碳的检测、高浓度甲烷的检测。
这种气体传感器可应用范围较窄，限制因素较多。
四、电化学式它相当一部分的可燃性的、有毒有害气体都有电化学活性，可以被电化学氧化或者还原。
利用这些反应，可以辨别气体成份、检测气体浓度。
电化学气体传感器分很多子类：（1）、原电池型气体传感器（也称：加伏尼电池型气体传感器，也有称燃料电池型气体传感器，也有称自发电池型气体传感器），他们的原理行同我们用的干电池，只是，电池的碳锰电极被气体电极替代了。
热导检测器（TCD）原理及操作注意事项
热导检测器（TCD）原理及操作注意事项热导检测器（TCD）原理及操作注意事项TCD热导检测器（TCD）是，有的亦称热丝检测器（HWD）或热导计、卡他计（katherometer或Catherometer），它是知名的整体性能检测器，属物理常数检测⽅法。
⼀、⼯作原理TCD由热导池及其检测电路组成。
图3-2-1下部为TCD与进样器及⾊谱柱的连接⽰意图，上部为惠斯顿电桥检测电路图。
载⽓流经参考池腔、进样器、⾊谱柱，从测量池腔排出。
R1、R2为固定电阻；R3、R4分别为测量臂和参考臂热丝。
当调节载⽓流速、桥电流及TCD温度⾄⼀定值后，TCD处于⼯作状态。
从电源E流出之电流I 在A 点分成⼆路i1、i2 ⾄ B 点汇合，⽽后回到电源。
这时，两个热丝均处于被加热状态，维持⼀定的丝温Tf，池体处于⼀定的池温 Tw。
⼀般要求Tf与Tw差应⼤于100?以上，以保证热丝向池壁传导热量。
当只有载⽓通过测量臂和参考臂时，由于⼆臂⽓体组成相同，从热丝向池壁传导的热量相等，故热丝温度保持恒定；热丝的阻值是温度的函数，温度不变，阻值亦不变；这时电桥处于平衡状态：R1?R3＝R2?R4, 或写成R1/R4＝R2/R3。
M、N⼆点电位相等，电位差为零，⽆信号输出。
当从2进样，经柱分离，从柱后流出之组分进⼊测量臂时，由于这时的⽓体是载⽓和组分的混合物，其热导系数不同于纯载⽓，从热丝向池壁传导的热量也就不同，从⽽引起两臂热丝温度不同，进⽽使两臂热丝阻值不同，电桥平衡破坏。
M、N⼆点电位不等，即有电位差，输出信号。
⼆、热导池由热敏元件和池体组成1 热敏元件热敏元件是TCD的感应元件，其阻值随温度变化⽽改变，它们可以是热敏电阻或热丝。
（1）热敏电阻热敏电阻由锰、镍、钴等氧化物半导体制成直径约为 0.1～1.0mm．．．．的⼩珠，密封在玻壳内。
热敏电阻有三个优点：?热敏电阻阻值⼤（5～50kΩ），温度系数亦⼤，故灵敏．．度相当⾼。
可直接作µg/g级的痕量分析；?热敏电阻体积⼩，可作成0.25mm 直径的⼩球，这样池腔可⼩⾄50µL；?热敏电阻对载⽓流的波动不敏感，它耐腐蚀性和抗氧化。
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混合气体的导热系数
由所含组分气体的导热系数共同决定的。对于彼此之 间无相互作用的多组分气体，其导热系数可近似地认 为是各组分导热系数按组成含量的加权平均值，即
m i Ci
i 1
n
根据混合气体导热系数与各组分导热系数之间的关系， 就可以实现多组分气体
甲烷
乙烷 乙烯 二乙醚 丙酮 汽油
1.318
0.807 0.735 0.543 0.406 0.370 0.273
0.00655
0.00583 0.00763 0.00700 0.00720 0.00980 0.00530 0.00455（1000C时）
二氯甲烷 水蒸气 0.973（1000C时）
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（4）其它散热的影响
热导池内存在其它散热损失包括： （1）辐射散热。 （2）引线导热损失。 （3）气体对流散热。 （4）气体带走的热量。
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3. 热导池的结构
热导池的四种结构型式
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（2）电阻丝的结构及支撑方法
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8.2.3 测量电路
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（2）工作电流
由式（8.2.14）可见，工作电流I的大小 与电阻丝阻值R的关系很大，电流的大小 及稳定性将严重影响仪器的性能。 一般在热导式分析仪器中都有保持电流 恒定的稳流装置，电流值应与电阻丝的 阻值R0 统一考虑，以保证热导池供给的 热量符合工作要求。
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（3）腔壁温度的影响
腔壁温度的变化会直接影响测量精度。 解决的办法有两种，
– 采用差值法（或称比较测量法），它是在同一块金属中加工两 个参数完全一致的热导池，其中一个通入待分析气体，作为工 作热导池； – 通过（或封入）组分固定的参比气体，作为参比热导池。由于 两个热导池经受大体相同的环境温度影响，当线路上采用差值 测量时，二者所受温度的影响可以相互抵消。这种方法比较简 单，在要求不高的场合可以使用。另一种方法是采用恒温法， 把工作热导池和参比热导池都放在一个恒温装置中，使两者经 受的环境温度完全一致，并且恒定。很明显，这种方法精度比 较高，但需要一套恒温装置，结构复杂，造价较高。
精度越高。若个别气体的值与其它背景气体的 值相差较远时，则被视为干扰成分，在分析之
前要去掉。
（2）待分析组分与其余组分的导热系数相差很
大，以保证仪器有较高的灵敏度。
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8.2.2 热导池（检测器）
1. 热导池的工作原理
2. 影响热导池特性的因素
3. 热导池的结构
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1. 热导池的工作原理
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严格地讲，热导式气体成分分析仪只能解决双组分气 体的含量分析，此时式（8.2.3）的具体形式为：
m 1C1 2C2
由于C1+C2=100%
m 1C1 2 (1 C1 )
C1
m 2 1 2
只要测出混合气体的导热系数，就可以根据两组分的导热系数 求得待测组分的含量。
8.2 热导式气体分析仪器
8.2.1 基本原理 8.2.2 热导池（检测器） 8.2.3 测量电路 8.2.4 热导式气体分析仪的应用
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8.2.1 基本原理
对于多组分气体，由于组分含量不同，混合气 体导热能力将会发生变化。根据混合气体导热 能力的差异，就可以实现气体组分的含量分析。
dQ C 0 t c (1 t c ) ln rc 2l
式中， rc——热导池内壁半径。
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假定电阻丝r=rw表面处的温度t=tw
dQ m K (t w t c )
式中， λm——混合气体的平均导热系数； m 0 1 tc t w (t w tc )
K 2l r ln c rw
K——与热导池尺寸有关的常数，称为热导池常数。 电阻丝的阻值是温度的函数 R R0 (1 t w )
R R0 (1 t c ) I 2 R0 1 K m
热导式气体分析仪热导池的特性方程
当电阻丝通过的电流I和热导池的壁面温度tc固定时， 电阻丝的阻值只与分析气体的导热系数有关。 测量电阻丝阻值，便可对多组分气体待测组分的含量分析。
热 导 池 结 构 示 意 图
1-腔体； 2-电阻丝；
3-支承架；
4-绝缘； 5-引线； 6-气体出口； 7-气体入口
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当电阻元件通过电流I时，电阻吸收的功率将全部转换成热量
dQ I 2 R
此热流量一方面使电阻元件本身温度升高，另一方面也向周围散失。 电阻元件向外散失的热量主要是靠热导池内气体的导热。 当通过电阻元件的电流，气体成分以及热导池壁面温度一定时， 电阻元件温度上升到某一数值后，便会出现电源供给的热量与气体 的导热量相平衡的情况，以后电阻元件的温度以及热导池内的温场 分布都将保持不变。 热平衡时热导池内的温场为一系列同轴圆柱等温面。 对于半径为r的等温面，单位时间气体的导热量为
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8.2.4 热导式气体分析仪的应用
能够测量的气体种类很多，如H2 ，CO2 ， NH3，Cl2，Ar，He，SO2，H2中的O2， O2中的H2，N2中的H2等； 测量范围宽，待测组分含量在0%~100% 测量范围内均可使用。
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对上式微分，可得
d m 1 2 dC1
仪器的灵敏度与两个组分导热系数之差成正比， 即两组分导热系数相差越大，仪器的灵敏度就越高。
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对于烟气和大多数多组分混合气 体，各组分之间满足：
（1）除待分析的组分外，其余组分的导热系数
相等或接近，即接近的程度越高，仪器的测量
被测气体浓度的变化，经过热导池检测器变成 了电阻丝阻值的变化，阻值的变化可采用电桥
来进行测量。
实际常用的测量电路有两种： (1) 直流单桥测量线路 (2) 交流双桥测量线路
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(1) 直流单桥测量线路
稳 压 器 供 电 的 直 流 单 桥 测 量 线 路
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(2) 交流双桥测量线路
dt dQ S dr
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热平衡时各等温面的导热量相当，dQ值与r无关，则式变为
dt
dQ dr 2l r
0 t (1 t )
dQ ln r C 2l
式中，λ0——混合气体在0℃时的导热系数； β ——混合气体导热系数的温度系数； 对于热导池壁，当r=rc时，t=tc，代入上式可得积分常数C为
气体的导热系数通常与温度有关。当温度升高 时，分子运动加剧，导热系数随之增大。导热 系数与温度的关系可近似写成
0 (1 t )
β——介质导热系数的温度系数。
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表8.2.1 常见气体相对导热系数及温度系数
气体名称 空气 氢 氖 氧 氮 一氧化碳 氨 氩 氧化亚氮 二氧化碳 硫化氢 二氧化硫 氯 相对导热系数（00C时） 1.000 7.130 1.991 1.015 0.998 0.964 0.897 0.685 0.646 0.614 0.538 0.344 0.322 温度系数/0C-1（0~1000C） 0.00253 0.00261 0.00256 0.00303 0.00264 0.00262 0.00311 0.00495 -
根据传热学理论，在温场中的介质传导的热流量
dQ dt dS dn
通过介质微元等温面传导的热流量，不仅与等温面处温度 梯度有关，而且与介质的导热系数成正比。 导热系数标志着物质的导热能力。
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导热系数
对于不同的介质，导热系数的大小是不同的。
– 固体和液体的导热系数较大，气体的导热系数较小。
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新型热导式分析仪
硅传感器热导池原理图
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2. 影响热导池特性的因素
（1）电阻丝的参数 （2）工作电流 （3）腔壁温度的影响 （4）其它散热的影响
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（1）电阻丝的参数
由式（8.2.14）可见，电阻丝的初始电阻R0，电 阻丝材料的电阻温度系数的数值及其稳定性， 对检测器的灵敏度和精度都有很大的影响。 一般R0的数值取大一些有利于灵敏度的提高。 增大R0的方法有两个： – 增大电阻丝的长径比， – 选用电阻率大的材料。