成分分析仪表
化工仪表培训资料
物位仪表的操作步骤
首先需要了解物位仪表的量程和精 度等级等信息,然后进行测量,最 后记录测量结果。
物位仪表的故障排查
若物位仪表出现故障,需要根据故 障现象排查故障原因,并采取相应 的措施进行修复。
05
化工仪表的安全使用与管理
化工仪表的安全使用
正确选用和安装化工仪表
选择符合工艺和设备要求的仪表,并按照使用说明书正确安装。
成分分析仪表故障及排 除方法
液位仪表可能出现的故障包括指示不准确、 波动、无法测量等。排除方法包括检查导压 管、校准仪表、检查传感器等。
成分分析仪表可能出现的故障包括指示不准 确、无法测量等。排除方法包括检查气路、 清洗或更换传感器、校准仪表等。
02
化工仪表的安装与调试
化工仪表的安装
安装前的准备
若压力仪表出现故障,需要根据故障现象排 查故障原因,并采取相应的措施进行修复。
温度仪表的操作与使用
温度仪表的测温原理
温度仪表的测温原理主要有热电偶 和热电阻两种。
温度仪表的安装
应选择适宜的位置安装温度仪表, 同时需要保证其固定和接线牢固, 防止出现脱落现象。
温度仪表的操作步骤
首先需要了解温度仪表的量程和精 度等级等信息,然后进行测量,最 后记录测量结果。
首先需要了解流量仪表的量程和精度等级等 信息,然后进行测量,最后记录测量结果。
若流量仪表出现故障,需要根据故障现象排 查故障原因,并采取相应的措施进行修复。
物位仪表的操作与使用
物位仪表的测量原理
物位仪表的测量原理主要有超声波 和浮力两种。
物位仪表的安装
应选择适宜的位置安装物位仪表, 同时需要保证其固定和接线牢固, 防止出现脱落现象。
压力仪表用于测量和控 制系统中的压力。根据 测量原理,压力仪表可 分为弹性式、压差式、 压力传感器等。
成分分析仪表有哪些
淮安嘉可自动化仪表有限公司
成分分析仪表有哪些
工业生产过程中,成分是最直接的控制指标。
对于化学反应过程,我们要求产量多,收率高;对于分离过程,我们要求得到更多的纯度合格产品。
为此,一方面要对温度、压力、液位、流量等变量进行观察、控制,使工艺条件平稳;另一方面又要取样分析、检验成分。
例如在氨的合成中,合成气中一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)含量一高,合成塔触媒会中毒;氢氮比不适当,转换率会低。
像这些成分都需要进行分析。
又如在石油蒸馏中,塔顶及侧线产品的质量不仅取决于沸点温度,也与比重等许多物性参数有关。
大气环境监测分析,需要对有关气体成分参数进行测量。
因此,对于成分、物性的测量和控制是非常重要的。
常见的成分和物性检测仪表有热导式气体分析仪、磁导式含氧量检测仪、氧化锆分析仪、红外线成分检测仪、电导式浓度检测仪、色谱分析仪、酸度(pH)检测仪、湿度检测仪、密度检测仪、水质浊度计、溶解氧分析仪、微量氧分析仪、可燃气体及有毒气体报警器等。
在线分析仪表的分类
在线分析仪表的分类在线分析仪表是指能够对物质进行分析的特殊设备,使用不同原理和工作方式来进行测量。
根据其用途和测量对象的不同,可以将在线分析仪表分为以下几类:化学成分分析仪化学成分分析仪通过测量样品中各种元素和化合物的浓度来确定其化学成分。
化学成分分析仪广泛应用于环境保护、工业生产和生化分析等领域。
常见的化学成分分析仪包括气相色谱仪、液相色谱仪、原子吸收光谱仪、荧光光谱仪等。
物理性质分析仪物理性质分析仪以物理性质为基础进行测量,例如样品的温度、压力、流量、质量等。
物理性质分析仪广泛应用于油气、化工、能源和环保等领域。
常见的物理性质分析仪包括热重分析仪、介电常数分析仪、地震仪等。
光谱分析仪光谱分析仪以样品产生的发光、吸收、散射光谱为基础进行测量,可用于确定样品中各种物质的含量和组成。
光谱分析仪广泛应用于制药、食品、医疗和环保等领域。
常见的光谱分析仪包括紫外可见分光光度计、荧光光谱仪、拉曼光谱仪等。
特殊性质分析仪特殊性质分析仪是一种基于特殊分析原理和测量技术进行设计的仪器,可以对特殊性质进行测量。
常见的特殊性质分析仪包括脉冲电流测试仪、压电噪声测量仪、工艺气体分析仪等。
其他类型分析仪在这个不断发展的领域,还有很多新型分析仪器,能够用于各种特殊领域的质量控制和过程控制。
例如,生物学和医学领域常用的微型化学分析仪,可实现对生物样品中特定化合物的分析。
总的来说,在线分析仪表在各行各业都有着广泛的应用,同时其技术也在不断的发展和完善,还有很多新型的分析仪器正在被研发出来,让我们期待在线分析仪表世界的未来。
成分分析仪表
By Champagne 有关成分分析仪表的文献阅读札记[内容提要]:成分分析仪表是自动化控制仪表的一个分支,它的出现主要源于石油、化工、冶金、电力、食品、制药、轻工等行业以及环境保护、生物工程领域的需要。
通过对与相关文献检索和阅读,这篇札记将从成分分析仪表的分类、原理、应用等方面进行汇总归纳,并进行理解性质的相关阐述。
[关键词]:成分分析仪表结构原理特性分类参数自动控制不同于温度、压力、液位、流量等物理量,在生产以及其它控制过程中,我们常常需要对物质成分组成这一过程变量进行检测、分析、控制。
这就是成分分析仪表的最主要的功能和应用。
具体而言,成分分析仪表是专门用来测定物质化学成分的一类仪器。
所谓物质的化学成分,是指一种化合物或混合物是由哪些种类的分子、原子或原子团组成,以及这些分子、原子或原子团的含量是多少,或者各种物质成分的比率是多少。
更具体的讲,成分分析一般包括两方面的内容:一是确定物质的化学组成,即物质是由哪些分子、原子或原子团组成,这是定性分析的内容;另一个是确定物质中各种成分的相对含量,这是定量分析的内容。
但是无论定性分析还是定量分析,都是利用物质所含的组分在物理或化学性能方面的差异进行的,如光学、声学、力学、电学、磁学等方面的差异,以便比较精确的测量这些组分的含量。
由此可见,成分分析仪表的工作原理具有更宽的选择范围,因而仪表的种类多,而且差别比较大。
成分分析仪表的分类主要按照应用场合的不同来划分,具体可分为实验分析仪表和过程分析仪表两类。
它们的区别是:过程分析仪表具有连续、可靠、精确的向操作人员或自动控制装置及时提供工艺过程质量信息的功能,在结构上具有能够自动地连续采样,对试样进行预处理、自动的进行分析、信号的处理和远距离传输以及抗干扰等装置或部件,其结构比实验室分析仪表复杂,但是精度相对较低。
虽然过程分析仪表只占成分分析仪表的少数,但是它们在生产过程中起到重要而且特殊的作用。
按照测量原理的不同,成分分析仪表可具体分为以下八类:(1)电化学式分析仪表:如电导式、电量式、电位式等;(2)热学式分析仪表:如热导式、热化学式、热谱式等;(3)磁学是分析仪表:如磁性氧量分析仪、核磁共振波谱仪等;(4)光学式分析仪表:如分析式光学分析仪、发热式光学分析仪等;(5)射线式分析仪表:如X射线分析仪、γ射线分析仪、同位素分析仪等;(6)色谱分析仪表:如气相色谱仪等;(7)电子光学和离子光学分析式仪表:如电子探针、质谱仪、离子探针等;(8)物质性测量仪表:如水分计、粘度计、湿度计、密度计、电导率测量仪等。
成分分析仪表
9.3 工业常用自动分析仪表
工业用自动分析仪表种类很多,我们仅介绍其中较 常用的热导式气体分析器、红外线气体分析器、氧化锆 氧分析器、气相色谱分析仪、酸度检测仪表和湿度检测 仪表。
9.3.1 热导式气体分析器
热导式气体分析器是一种使用最早的、应用较广的 物理式气体分析器,它是利用不同气体导热特性不同的原 理进行分析的。
本章将介绍几种常用的自动分析仪表。
9.2 自动分析仪表的基本组成
工业自动分析仪表的基本组成如图9-1所示。
图9- 1 工业自动分析仪表的基本组成
自动取样装置的作用是从生产设备中自动、连续、 快速的提取待分析样品。
预处理系统可以采用诸如冷却、加热、气化、减压、 过滤等方式对所采集的分析样品进行适当的处理,为分析 仪器提供符合技术要求的试样。
1. 工作原理
氧化锆氧分析器基于电化学分 析方法,利用氧化锆固体电解质原 理工作。由氧化锆固体电解质做成 氧化锆探测器(简称探头),直接 安装在烟道中,其输出为电压信号 ,便于信号传输与处理。
氧化锆对氧的检测是通过氧化 图9-2 氧浓差电池原理示意图 锆组成的氧浓差电池。图9-2为氧化 锆探头的工作原理图。
第9章 成分分析仪表
9.1 成分分析方法及分类 9.2 自动分析仪表的基本组成 9.3 工业常用自动分析仪表
9.1 成分分析方法及分类
成分分析仪表是对物质的成分及性质进行分析的仪表。 使用成分分析仪表可以了解生产过程中的原料、中间产品 及最终产品的性质及其含量。
9.1.1 成分分析方法
成分分析方法分为两种类型,一种是定期取样,通 过实验室测定的实验室人工分析方法;另一种是利用可 以连续测定被测物质的含量或性质的自动分析仪表进行 自动分析的方法。
分析仪表的分类及其作用
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在生产流程中,为了保证原材料、中间产品、成品的制,但这仅仅是间接的,而工业分析仪表则可以随时监视原料、半成品、成品的成分及其含量,达到直接测最和控制的日的。
因此.工业分析仪表在生产过程巾的应用,可以提高成品质量、产量;降低原材料消耗,以节约能源;保障生产安全等.例如,用气体成分分析仪表对烟道气件中氧气含量进行测量.并以此测量结果直接凋节空气的送入量,使烟道气中敏气含缺始终保持在1.5-2%,这不但可以保证燃烧质量.提高生产率.而几可以获得最大的经济效益。
分析仪表的分类及其作用
分析仪表按其使用场合分为[b]实验室[/b]成分分析仪器和工业分析仪表(又称在线分析仪表或过程分析仪表)两类.前者用于实验室中一般其测从结果比较准确,通常是人工取样,间断分析.后者用于生产工艺过程中,它完全能实现自动分析,即自动取样,连续分析.并随时指示或记录分析结果,这种分析仪表的精度一般比较低.分析仪表从取样、样品处理手续繁多检测信号的处理、转换程序等也比较复杂,因而仪表的响应时间比较长,其滞后也较大.
发电厂热工设备介绍
第一部分发电厂热工设备介绍热工设备(通常称热工仪表)遍布火力发电厂各个部位,用于测量各种介质的温度、压力、流量、物位、机械量等,它是保障机组安全启停、正常运行、防止误操作和处理故障等非常重要的技术装备,也是火力发电厂安全经济运行、文明生产、提高劳动生产率、减轻运行人员劳动强度必不可少的设施。
热工仪表包括检测仪表、显示仪表和控制仪表。
下面我们对这些常用仪表原理、用途等进行简单介绍,便于新成员从事仪控专业工作有个大概的了解。
一、检测仪表检测仪表是能够确定所感受的被测变量大小的仪表,根据被测变量的不同,分为温度、压力、流量、物位、机械量、成分分析仪表等。
1、温度测量仪表:温度是表征物体冷热程度的物理量,常用仪表包括双金属温度计、热电偶、热电阻、温度变送器。
常用的产品见下图:双金属温度计热电偶铠装热电偶热电阻(Pt100)端面热电阻(测量轴温)温度变送器1)双金属温度计原理:利用两种热膨胀不同的金属结合在一起制成的温度检测元件来测量温度的仪表。
常用规格型号:WSS-581,WSS-461;万向型抽芯式;φ100或150表盘;安装螺纹为可动外螺纹:M27×22)热电偶原理:由一对不同材料的导电体组成,其一端(热端、测量端)相互连接并感受被测温度;另一端(冷端、参比端)则连接到测量装置中。
根据热电效应,测量端和参比端的温度之差与热电偶产生的热电动势之间具有函数关系。
参比端温度一定时热电偶的热电动势随着测量温度端温度升高而加大,其数值只与热电偶材料及两端温差有关。
根据结构不同,有普通型热电偶和铠装型热电偶。
根据被被测介质温度高低不同,一般热电偶常选用K、E三种分度号。
K分度用于高温,E 分度用于中低温。
3)热电阻原理:利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的,热电阻的受热部分(感温元件)是用细金属丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上。
热电阻一般采购铂热电阻(WZP),常用规格型号:Pt100,双支,三线制,铠装元件Ø4,配不锈钢保护管,M27×2外螺纹。
分析仪表介绍
第二节
一、基本知识
热导式气体分析器
在热传导过程中,不同物体的热传导率不同。对于彼此间无 相互作用的多组分混合气体,它的导热系数可近似地认为是 各组分导热系数的算术平均值,即 式中
• 显示仪表的电路较为复杂,从信号处理过程上来 看,确实可以将它作为一块独立仪表。因为它含 有接收(或检测)浓差电势的输入电路、将电势 信号处理成满足显示要求的转换放大电路以及输 出显示三大部组成。同其它显示仪表一样,仪表 中也含有用于对量程和测量零点的进行调整的量 程选择电路;转换放大部分在满足显示要求下, 可以对外输出标准信号,具有信号远传功能。近 年来在氧化锆分析仪的二次仪表中引入了CPU微 处理器,使氧化锆分析仪向着智能化发展,成为 测量氧含量的最为方便的检测工具。
分数为10-6~10-9数量级的氯、硫、磷化合物 ④分析速度快
一般分析可在几分到几十分内可以完成,某些快速分析1s内 可以分析数个组分。
二、基本知识 •气相色谱法(GC)是英国生物化学家 Martin A T P等人在研究液液分配色谱的基础上,于 1952年创立的一种极有效的分离方法,它可分 析和分离复杂的多组分混合物。目前由于使用 了高效能的色谱柱,高灵敏度的检测器及微处 理机,使得气相色谱法成为一种分析速度快、 灵敏度高、应用范围广的分析方法。
第四节 原子吸收分光光度计
一、原子吸收光谱法 原子吸收光谱法 又 称 原 子 吸 收 分 光 光 度 法,是基本正 蒸气中被测元素基态原子对其原子共振辐射的吸收强度来测定 样品中被测元素含量的一种方法。 原子吸收光谱分析法的优点如下。① 检出限低,灵敏度高。
成分分析仪表分类
成分分析仪表分类
成分分析仪表是对物质的成分及性质进行分析和测量的仪表。
在现代工业生产过程中,必须对生产过程的原料、成品、半成品的化学成分、化学性质、黏度、浓度、密度、重度以及pH值等进行自动检测和自动控制,以达到优质高产、降低能源消耗和产品成本,保证安全生产和保护环境的目的。
成分分析仪表分类
成分分析的方法有两种类型,一种是定期采样并通过实验室测定的实验分析方法,另一种是利用仪表连续测定被测物质的含量或性质的自动分析方法。
成分分析仪表基于多种测量原理,在进行分析测量时,需要根据被测物质的物理或化学特性来选择适当的检测手段和仪表。
成分分析仪表按照测量原理来分,可以分为电化学式、热学式、光学式等。
按照使用场合来分,成分分析仪表又分为实验室分析仪表、过程分析仪表、自动分析仪表和在线分析仪表等。
过程分析仪表要求现场安装、自动采样、预处理、自动分析、信号处理以及远传,更适合生产过程的检测和控制,在过程控制中起着及其重要的作用。
自动分析仪表通常和试样预处理系统组成一个分析测量系统,以保证良好的环境适应性和高可靠性,其典型的基本组成图如图1所示。
图1典型分析仪表测量系统基本组成
自动采样装置从生产设备中自动快速地提取待分析的样品,预处理系统对该样品进行诸如冷却、加热、气化、减压和过滤等处理,为分析仪器提供符合技术要求的试样。
传感器是分析仪表的核心,不同原理的传感器将被测试样的信息转换为电信号输出,送信息处理系统进行数字信号处理,最后通过模拟、数字或屏幕图文的形式显示测量分析的结果。
整机自动控制系统用于控制各个部分的协调工作,使采样、处理和分析的全过程可以自动连续地进行。
成分分析技术及仪表45页PPT
56、极端的法规,就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要,人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益, 而是为 了公共 的利益 ;一部 分靠有 害的强 制,一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ,那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
谢!
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
61、奢侈是舒适的,否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学,如日出之阳;壮而好学 ,如日 中之光 ;志而 好学, 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也,匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里,与其说好 的教师 是幸福 ,不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战,就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
常用仪表种类
常用仪表种类在日常生活和生产过程中,设备被由于在不同部位的温度、压力、流量、物位以及其他物理量的影响和干预,始终处于变化之中。
仪表就是用以显示和检测上述物理量在每个瞬间的量值按照检测工艺参数的不同,仪表可分为如下几种:1.温度仪表:常用的温度测量仪表有玻璃温度计、双金属温度计、压力式(温包)温度计、温度开关、热电偶、热电阻,还有辐射高温计及光学高温计、光电比色高温计等辐射式温度计。
2.压力仪表:压力测量仪表用于检测压力、真空和压差。
根据其工作原理可分为:弹性式压力计(按其弹性元件又分为弹簧管压力计、膜片压力计、膜盒压力计、压力开关等);传感式压力计(如电阻式、电容式、电感式、霍尔式压力计等);液柱式压力计(如U形管、直管、倾斜管压力计);还有精度较高通常用于校验标准压力表的活塞式压力计。
3.流量仪表:流量测量仪表品种繁多,目前应用为广泛的是由节流装置和与其配套的差压流量变送器。
常用的节流装置有孔板、喷嘴和文丘里管。
其他常用的流量仪表还有水表、转子流量计、椭圆齿轮流量计、靶式流量计、电磁流量计、旋涡流量计、阿钮巴流量计、质量流量计等。
4.物位仪表:物位仪表主要测量塔器和槽、罐类容器内某种介质的液位或两种不同比重液体的界面及固体物料的料位。
液位计中为常见的是玻璃管液位计、玻璃板液位计,其他还有差压式液位计和浮力式液位计(如浮球液位计、液位开关、浮筒液位计、浮标液位计、钢带液位计、储罐液位称重仪等)。
用于固体物料料位检测的有电阻式料位计、电容式料位计、物位开关、重锤探测物位计、音叉料位计、超声波物位计、放射性料位计等。
5.成分分析仪表:成分分析仪表用于检定工艺介质的成分及测定某种组分(或某些组分直至全组分)的含量。
按其工作原理可分为电化学式分析仪(如电导仪、工业酸度计、氧化锆分析仪等),热学式分析仪(如热导式分析仪、热化学式分析仪、红外线分析仪)及磁导式分析仪、光电比色分析仪、质谱仪、工业气相色谱仪等。
在线分析仪表的分类、组成、性能指标及性能参数汇总
分析仪表是用以测量物质(包括混合物和化合物)成分和含量及某些物理特性的一类仪表的总称。
什么是分析仪表用以测量物质(包括混合物和化合物)成分和含量及某些物理特性的一类仪表的总称。
用于实验室的称为实验室分析仪表。
用于工业生产过程的称为过程在线自动分析仪表,也称为流程分析仪表。
常见分析仪表的种类通常自动分析仪表(也称过程分析仪表或在线分析仪表)是与试样预处理系统组成一个分析测量系统,以保证良好的环境适应性和高的可靠性,以使分析仪表的示值能代表被检测的成分。
分析方法:定期取样,通过实验室测定的实验室分析方法。
利用自动分析仪表连续测定被测物质的含量或性质。
仪表的选择:仪器和仪表是基于多种测量原理,因此,在进行分析和测量时需根据被测物质的物理和化学性质,来选择适当的手段和仪表。
按照测量原理不同,可以分为以下几类:①电化学式(电导式、电位式、酸度计、离子浓度计)②热学式(热导式、热谱式、热化学式)③磁学式(核磁共振分析仪)④射线式(X射线分析仪、微波分析仪)⑤光学式(红外、紫外等吸收式光学分析仪、光散射、干涉式光学分析仪)⑥电子光学式和离子光学式(电子探针、离子探针)⑦色谱式(气相和液相色谱仪)⑧物性测量仪表(水分计、粘度、密度、湿度计)⑨其他(晶体振荡式分析仪、半导体气敏传感器)其中只有部分类型可以实现自动分析功能。
分析仪表的组成在线分析仪表中辅助装置:取样装置、预处理装置、恒温控制器采样、预处理及进样系统作用是从流程中取出具有代表性的样品,并使其成分符合分析检查对样品的状态条件的要求,送入分析仪。
分析器功能是将分析样品的成分量(或物性量)转换成可以测量的量。
显示及数据处理系统用来指示、记录分析结果的数据,并将其转换成相应的电信号送入自动控制系统,以实现生产过程自动化。
电源对整个仪器提供稳定、可靠的电源。
分析仪表的性能指标和性能参数一类性能指标与仪器的工作范围和工作条件有关工作范围主要是指测量对象、测量范围等,对于不同的分析仪器,工作范围方面的性能指标是不同的。
分析仪表原理概述
分析仪表原理概述概述:分析仪表是一种用于测量、监测和分析各种物质成分和性质的仪器设备。
它们在各个领域,如化学、环境监测、生物医学、食品安全等方面都有广泛的应用。
分析仪表的原理是基于物质与能量之间的相互作用,通过测量这种相互作用的变化来获取样品的信息。
一、光学原理:光学原理是分析仪表中常用的一种原理。
根据样品对光的吸收、散射、透射等特性,可以通过光的强度变化来推断样品的成分和性质。
例如,紫外可见分光光度计利用样品对可见光的吸收来测量样品的浓度。
红外光谱仪则利用样品对红外光的吸收来分析样品的化学结构。
二、电化学原理:电化学原理是另一种常用的分析仪表原理。
它利用电化学反应来测量样品的成分和性质。
例如,pH计通过测量溶液中氢离子浓度的变化来确定溶液的酸碱性质。
电化学分析仪则通过测量电流、电压等电化学参数来分析样品的成分。
三、质谱原理:质谱原理是一种高灵敏度的分析仪表原理。
它通过将样品中的分子离子化,并在磁场中进行分离和检测,来确定样品的成分和结构。
质谱仪广泛应用于有机化学、环境监测、药物分析等领域。
四、色谱原理:色谱原理是一种将混合物中的成分分离并进行定量分析的方法。
它利用样品中各组分在固定相或液相中的分配系数不同,通过在色谱柱中的运动速度差异来实现分离。
气相色谱、液相色谱等都是常见的色谱分析方法。
五、核磁共振原理:核磁共振原理是一种利用核自旋共振现象来分析样品的原理。
它通过在外加磁场和射频场的作用下,使样品中的核自旋发生共振吸收,从而得到样品的结构和成分信息。
核磁共振广泛应用于有机化学、生物医学、材料科学等领域。
六、质量光谱原理:质量光谱原理是一种利用质量光谱仪来分析样品的原理。
它通过将样品中的分子或离子离子化,并在磁场中进行分离和检测,来确定样品的成分和结构。
质量光谱仪广泛应用于有机化学、环境监测、药物分析等领域。
七、热分析原理:热分析原理是一种利用样品在升温过程中的质量、体积、热量等性质的变化来分析样品的原理。
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
化工仪表及自动化论文
化工仪表及自动化论文在化工生产领域,化工仪表及自动化技术发挥着至关重要的作用。
它们不仅能够实时监测生产过程中的各种参数,还能实现对生产过程的精确控制,从而提高生产效率、保障产品质量、确保生产安全。
化工仪表是用于测量、显示、控制和记录化工生产过程中各种物理量和化学量的仪器设备。
常见的化工仪表包括温度仪表、压力仪表、流量仪表、液位仪表、成分分析仪表等。
这些仪表通过传感器将被测量的物理量或化学量转换为电信号或其他易于处理和传输的信号,然后经过信号处理和转换,最终以直观的数字、图形或指针形式显示出来。
温度仪表是化工生产中常用的仪表之一。
根据测量原理的不同,温度仪表可以分为热电偶温度计、热电阻温度计和红外线温度计等。
热电偶温度计利用两种不同金属材料组成的热电偶在温度变化时产生的热电势来测量温度,其测量范围广,适用于高温环境。
热电阻温度计则是利用金属材料的电阻值随温度变化的特性来测量温度,具有测量精度高、稳定性好等优点。
红外线温度计则通过测量物体表面发出的红外线能量来确定温度,适用于非接触式测量和快速测温。
压力仪表用于测量化工生产过程中的压力参数。
常见的压力仪表有弹簧管式压力表、压力变送器和差压变送器等。
弹簧管式压力表通过弹簧管的变形来测量压力,结构简单、使用方便,但测量精度相对较低。
压力变送器和差压变送器则将压力信号转换为标准的电信号输出,便于远程传输和自动控制,具有测量精度高、可靠性强等优点。
流量仪表用于测量化工生产过程中流体的流量。
常见的流量仪表有节流式流量计、电磁流量计、涡街流量计和质量流量计等。
节流式流量计基于流体通过节流装置时产生的压差来测量流量,具有结构简单、成本低等优点,但测量范围较窄。
电磁流量计利用电磁感应原理测量导电液体的流量,测量精度高、适用范围广,但对介质的导电性有一定要求。
涡街流量计通过检测流体流经漩涡发生体时产生的漩涡频率来测量流量,适用于气体和液体的测量。
质量流量计则直接测量流体的质量流量,不受流体温度、压力和密度等因素的影响,测量精度高,但价格相对较高。
成分分析仪表 ppt课件
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成分分析仪表概述
成分是指混合气体或液体中的各个组分。
成分检测的目的是要确定某一种或全部组分在混合气体(液体)中所占的 百分含量。
检测锅炉燃烧系统中烟道气中,O2,CO,CO2含量。
原理:利用被测样品中待测组分的某一物理或化学特性与其他组分有较 大差异而工作的。
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一、检测方法
电流
Q ' I Rn
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2 c1 (2 3 4 1 2
)
热平衡时,电阻丝所产生的热量Q’与通 过气体传导散失的热量Q相等,得:气室内半径
rc 电阻丝半径 I ln rn Rn Rn R0 [1 (tc )] 2 l
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电阻变化Rn与λ 之间为单值关系,实现 了通过测量Rn大小计算出λ的大小。
成分参数的检测方法主要有化学式、物理式和 物理化学式等。其中化学式和物理式检测方法 是利用被测样品中待测组分的某一化学或物理 性质比其他组分有较大差别这一事实工作的。 氢气的导热系数比其他气体大得多,由此构成 的热导式检测方法可检测混合气体中的氢含量; 热导式检测技术 ----H2的导热系数比其他气体大很多。
6. 显示环节
7. 整机自动控制系统
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三、常用仪表的分类 1、按被测成分分 氧、氢、二氧化碳、盐、二氧化硅 2、按仪器的工作原理分
(1)电化学式分析仪器:如电导式、电量式、电位式等;
(2)热学式分析仪器:如热导式、热化学式、热谱式等; (3)磁学式分析仪器:磁性氧量分析仪,核磁共振波谱仪等;
混合气体的总热导率测定 ?
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热导池的结构。
绝缘体
热敏 电阻丝
➢ 一个开有气体样品进出口的垂直
放置的气室 (上出下进),
Rn tc tn L
腔体
热导池结构
➢ 中心装有一根热电阻丝(敏感元 件),
➢ 电阻丝两端用铂铱弹簧作连接引 线,以防电阻丝热胀冷缩,产生 形变影响阻值。
② 热平衡关系推导 热电阻特性:
Rn R0 (1 tn )
9.1 成分检测方法及系统构成 1)方法及仪表分类 ① 检测方法 实验室分析方法:
定期取样,通过实验室测定组成及含量 现场实时检测方法:
利用可以连续测定被测物质的含量或性质的自 动分析仪表。
② 成分检测仪表分类 (按测量原理分类):
a. 电化学式,如电导式、电量式、电位式、电解式、 酸度 计、离子浓度计等;
Rn
R0
1 (tc
I2
ln(rc /
2 l
rn )gRn
)
③ 热导池的不同形式 a.直通式:
特点: ➢ 气室与主气路并列,之间有节流孔, ➢ 反应迅速,滞后小; ➢ 易受气流、压力波动影响。
b.对流式:
特点: ➢ 气室与主气路下端连接,不分流, ➢ 气室与循环管形成一热对流回路; ➢ 反应慢、滞后大; ➢ 气流波动小。
相对导热系数 λ0 / λ空气
1.000 7.130 1.318 1.013 0.998 0.964 0.897 0.614 0.658 0.344
1、检测原理 热导式气体分析器是利用各种气体具有不同的导
热特性,通过测量混合气体的导热系数的变化,间 接获得待测组分的含量。
检测原理式: 混合气体热导率定义 :
1C1 2 (C2 C3 L Cn )
1C1 2 (1 C1 )
2 (1 2 )C1
被测气体含量
C1
2 1 2
注意: a. 利用上式测量的先决条件:
混合气体中除待测组分外,其他组分的导热导率应 近似相等
待测组分的热导率与其他组分的热导率要有显著差 别
b. 气体的热导率与气体的温度有关: 关系式:
控制各部分的协调工作。
9.2 热导式检测技术
主要用于对混合气体中某种成分含量的分析。 常用于分析混合气体中H2、C02、S02等组分的百分含量。
常见气体导热系数表
气体名称
空气 氢气 甲烷 氧气 氮气 一氧化碳 氨气 二氧化碳 氩气 二氧化硫
导热系数 λ0 / W/(m·K)
0.0244 0.1741 0.0322 0.0247 0.0244 0.0235 0.0219 0.0150 0.0161 0.0084
b. 热学式,如热导式、热谱式、热化学式等; c. 磁学式,如磁氧分析器、核磁共振分析仪等; d. 射线式,如x射线分析仪、γ射线分析仪、同位素
分析仪、微波分析仪等;
e. 光学式,如红外、紫外等吸收式光学分析仪,光 散射、光干涉式光学分析仪等;
f. 电子光学式和离子光学式,如电子探针、离子探 针、质谱仪等;
自动取样 装置
预处理 系统
传感器 检测器
信息处理 系统
显示仪表
整机自动控制系统
现场成分检测系统基本构成
➢ 预处理系统: 采用诸如冷却、加热、气化、减压、过滤等方式对
采集的分析样品进行适当的处理,为分析仪器提供符 合技术要求的试样。 注意:
取样和试样的制备必须注意避免液体试样的分馏作 用或气体试样中某些组分被吸附的情况。
c. 扩散式:
特点: ➢ 气体靠扩散方式进入气室
➢ 进入气室的气样存在倒流现象, 存在死区;
➢ 适用于测量质量小的气体
b.对流 避免了气样的倒流, ➢ 保证气样有一定流速
3)测量电路 热导式气体分析仪通常采用桥式测量电路
原理图:
结构特点:
Rm:测量室桥臂 ; Ra:参比室桥臂; ➢ 4个气室安装在同一金属体上, 保证各气室的壁温一致 ;
自动取样 装置
预处理 系统
传感器 检测器
信息处理 系统
显示仪表
整机自动控制系统
现场成分检测系统基本构成
➢ 检测器(传感器): 成分检测仪表的核心,把被测组分的信息转换成电
信号输出; ➢ 信息处理系统:
对微弱信号进行放大、转换、运算、补偿等处理; ➢ 显示仪表:
给出测量分析结果。 ➢ 自动控制系统:
Rn:tn℃时电阻丝的阻值, R0:0℃时电阻丝的阻值, α:电阻丝的温度系数。
绝缘体
热敏 电阻丝
Rn tc tn L
腔体
电阻丝发热量: Q I 2 Rn
气体散热量 : Q 2 l(tn tc )
ln(rc / rn )
热平衡关系 : Q Q
热导池结构
rc:气室内半径; rn:电阻丝半径; l:电阻丝长度
g. 色谱式,如气相色谱仪、液相色谱仪等; h. 物性测量仪表,如水分计、粘度计、密度计、湿
度计、尘量计等;
i. 其他,如晶体振荡式分析仪、半导体气敏传感器 等。
2)自动分析系统的构成
自动取样 装置
预处理 系统
传感器 检测器
信息处理 系统
显示仪表
整机自动控制系统
现场成分检测系统基本构成
➢ 自动取样装置: 从生产设备中自动、快速地提取待分析样品;
7.130 1.013 0.998 0.964 0.614 0.344
S的0背2、景H气2热体导热率导相率差相太近大。,应进行预处理除去。剩余 待所测以组可分用(热C导O法2)进与行其测他量组分的热导率有显著差别,
2)热导检测器 ① 热导池
热导式气体检测器的核心(检测器)。
热导池的作用:
将气体的导热系数的大小及其变化转换成热导池中热 电丝的电阻值的变化,以利于测量。
n
1C1 2C2 L nCn iCi i 1
λ: 混合气体的总热导率; λi: 混合气体中第 i 组分的热导率; Ci: 混合气体中第 i 组分的体积百分含量。
➢ 被测组分测量:
设被测组分的热导率为λ1,其余组分为背景组分, 并假定它们的热导率近似等于λ2。 并且: C1+C2+…+Cn=1, ∴:
t 0 1 t
其中 λ0:零度时气体热导率; β:一定温度范围内气体热导率的温度系数
例如:
测量烟道气体中的C02含量,已知烟道气体的组分有C02、 N2、CO、S02、H2、O2等。 样品处理:
氢气 氧气 氮气 一氧化碳 二氧化碳 二氧化硫
0.1741 0.0247 0.0244 0.0235 0.0150 0.0084