热导式气体分析仪
分析仪表
7.1 概述
7.1.1作用及特点
分析仪表主要用于以下几个方面： (1)工艺监督在生产流程中，合理地选用分析仪表能准确、
迅速地分析出参与生产过程的相关物质成分，可以及时地控 制和调节，达到最佳生产过程的条件，从而实现稳定生产和 提高生产效率。例如，连续分析进入氨合成塔气体的组成， 根据分析结果及时调节和控制气体中氢和氮的含量，使两者 之间保持最佳的比值，从而获得最佳的氨合成率，使产氨量 增加。
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7.1 概述
(2)节约能源目前，工业分析仪表越来越多地应用在锅炉等 燃烧系统，用来监视燃烧过程，降低能耗，节约燃料。例如， 实时分析燃烧后烟气中成分(如二氧化碳和氧的含量)，是判 断燃烧状况，监视锅炉经济运行的主要手段。
(3)污染监测对生产中排放物进行分析，使其中的有害成分 不得超过环保规定的值。例如，化工生产中排放出来的污水、 残渣、烟气对大气、水源和农田等都会造成污染，所以需要 对排放物及时进行分析和处理。
(1)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。
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7.2 热导式气体分析仪
(2)非待测组分的导热系数要尽可能相同或十分接近，即如 果几为待测组分的导热系数，则：
2 3 4 n
根据这个条件，则式(7-1)可做如下的变换，即：
1C1 2 (C2 C3 C4 Cn )
第7章 分析仪表
知识目标 能力目标 7.1 概述 7.2 热导式气体分析仪 7.3 氧化锆氧分析仪 7.4 红外线气体分析仪 7.5 工业气相色谱仪 技能训练11
知识目标
了解分析仪表的特点 掌握热导式气体分析仪、氧化锆氧分析仪、红外线气体分析
仪和色谱分析仪测量原理 掌握热导式气体分析仪、氧化锆氧分析仪、红外线气体分析
气体分析仪分类原理
气体分析仪分类原理1.热导法热导法是通过测量气体导热性质来分析气体成分。
该方法利用气体的导热系数与成分之间的关系进行测量。
常见的热导法气体分析仪有热导率仪和热检波器。
热导率仪通过测量气体热导率的变化来确定气体成分的含量。
热检波器则是利用气体通过感热元件时产生的电压变化来分析气体成分。
2.光谱分析光谱分析是利用物质对光的吸收、散射、发射等特性来分析气体成分的方法。
常见的光谱分析方法包括紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱和拉曼散射光谱。
紫外可见吸收光谱通过测量气体对紫外可见光的吸收来判断气体成分。
红外吸收光谱是利用气体对红外光的吸收特性来分析气体成分。
拉曼散射光谱则是通过测量气体散射出的特定频率的光来分析气体成分。
3.色谱分析色谱分析是一种通过气体在固体或液体的吸附和解吸作用下在色谱柱中分离和分析的方法。
常见的色谱分析技术包括气相色谱和液相色谱。
气相色谱是利用气体在其中一种固体填充剂上吸附和解吸的特性来分离和分析气体成分。
液相色谱则是通过气体在液体流动相中溶解、扩散和沉淀的特性来分离和分析气体成分。
4.电化学法电化学法是利用气体在电极上与电子或离子发生氧化还原反应而进行分析的方法。
常见的电化学法气体分析仪有电化学气体传感器和燃气检测仪。
电化学气体传感器通过测量气体与电极发生的氧化还原反应产生的电流或电压变化来分析气体成分。
燃气检测仪则是利用气体与电极上催化剂发生氧化还原反应来检测气体浓度。
以上是常见的气体分析仪分类原理，不同的原理和方法适用于不同的气体和应用领域。
随着科技的发展，气体分析仪的原理和技术也在不断更新和改进，以提高分析的精度和灵敏度。
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。
使用热导式气体分析仪的注意事项 分析仪操作规程
使用热导式气体分析仪的注意事项分析仪操作规程热导式气体分析仪是一种选择性较差的分析仪器，测量时常常会由于各种因素显现比较大的误差。
因此使用时需要注意实行一些措施，减小误差范围。
1.热导式气体分析仪需要定期用标准气进行校准。
标准气中背景气的构成和含量应和被测气体一致，这一点实际上难以做到，但应保证标准气中背景气的热导率与被测气体背景气的热导率相一致，否则要对校准结果进行修正。
2.测量时需要了解背景气中存在的干扰组分及其对测量的影响并对测试结果进行修正。
当干扰组分含量很少时，也可以采纳肯定的装置或化学试剂将干扰组分滤除掉。
3.样气进入仪器之前应充分过滤除尘，避开灰尘或油污污染电阻丝表面和池壁，更改热导池的传热条件。
4.样气的露点至少低于环境温度5℃，否则要实行除湿排液措施，避开液滴在热导池内蒸发汲取大量的热，影响分析结果。
5.测量时需要保持样气流量、压力的稳定。
流量变化时，气体从热导池内带走的热量会发生变化，气体压力变化也会使气体带走的热量不稳定，从而使对流传热不稳定，引起分析误差。
6.热导式气体分析器的检测器需要都安装在环境温度变化不太大的分析室内。
7.需要保证电源电压充足稳定。
金属元素分析仪取样及制取方法在试验室中，有不同种的吸样和制样方法，现在我们就金属化验钢铁时对钢铁的取样及制样方法进行一个统一的介绍：一、金属仪化验钢铁时对钢铁的取样及制样品质：所采纳的取样方法应保证分析试样能代表熔体或抽样产品的化学成分平均值。
分析试样在化学成分方面应具有良好的均匀性，其不均匀性应不对分析产生显著偏差。
然而，对于熔体的取样，分析方法和分析试样二者有可能存在偏差，这种偏差将用分析方法的重现性再现性表示。
分析试样应除去表面涂层、除湿、除尘以及除去其他形式的污染。
分析试样应尽可能避开孔隙、裂纹、疏松、毛刺、折叠或其他表面缺陷。
在对熔体进行取样时，假如推测到样品的不均匀或可能的污染，应实行措施。
从熔体中取得的样品在冷却时，应保持其化学成分和金相组织前后一致。
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%
常用气体分析仪种类
气体分析仪气体分析仪gas analyzer测量气体成分的流程分析仪表。
在很多生产过程中，特别是在存在化学反应的生产过程中，仅仅根据温度、压力、流量等物理参数进行自动控制常常是不够的。
例如，在合成氨生产中，仅控制合成塔的温度、压力、流量并不能保证最高的合成率，必须同时分析进气的化学成分，控制氢气和氮气的最佳比例，才能获得较高的生产率。
又如在锅炉的燃烧控制中除需控制燃料与助燃空气的比例外，还必须在线分析烟道的化学成分，据此改变助燃空气的供给量，使炉子获得最高的热效率。
此外，在排出有害气体的工厂中，也必须采用气体分析仪对有害气体进行连续监视，以防止危害工人健康或污染环境或引起爆炸等恶性事故。
由于被分析气体的千差万别和分析原理的多种多样，气体分析仪的种类繁多。
常用的有热导式气体分析仪、电化学式气体分析仪和红外线吸收式分析仪等。
热导式气体分析仪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。
这种分析仪表简单可靠,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主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(图1)。
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。
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。
气体分析仪不同原理优缺点
一、质谱仪基本原理质谱计，是分离和检测不同同位素的仪器。
它根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。
具体工作过程为：质谱仪以离子源、质量分析器和离子检测器为核心。
离子源是使试样分子在高真空条件下离子化的装置。
电离后的分子因接受了过多的能量会进一步碎裂成较小质量的多种碎片离子和中性粒子。
它们在加速电场作用下获取具有相同能量的平均动能而进入质量分析器。
质量分析器是将同时进入其中的不同质量的离子，按荷质比q/m（q为电荷，m为质量）大小分离的装置。
分离后的离子依次进入离子检测器，采集放大离子信号，经计算机处理，绘制成质谱图。
优点：测量气体种类多，测试速度快，灵敏度高，结果精确，稳定性和重复性也较高。
缺点：是价格偏高，仪器机构复杂，需要专业人员维护；要求环境高。
二、气相色谱仪的基本原理检测混合物由载气（载气特性为惰性气体，不应与样品和溶剂反应。
一般可选用且常用的载气有氢气，氮气，氦气。
氦气有最好的分离柱效果，氦气用于热导式测量组件，氢气用于当氦气不能使用的场合，另一为氦气和氢气的混合气可得到较快的响应）带入，检测混合物通过色谱柱（通常为填充柱和毛细管柱）与色谱柱内固定相（我们把色谱柱内不移动，起分离作用的填料称为固定相）相互作用，这种相互作用大小的差异使各混合物各组分按先后次序从流出，并且依次导入检测器，从而得到各组分的检测信号。
按照导入检测器的先后次序，经过对比，可以区别出是什么组分，根据峰高度或峰面积可以计算出各组分含量。
主要特点气相色谱仪因为检测器的不同而具有不同的优缺点。
2.1氢火焰检测器气相色谱仪氢火焰检测器(FID, flame ionization detector)是利用氢火焰作电离源，使被测物质电离，产生微电流的检测器。
它是破坏性的、典型的质量型检测器。
优点：对几乎所有的有机物均有响应，特别是对烃类化合物灵敏度高，而且响应值与碳原子数成正比；对H2O、CO2和CS2等无机物不敏感；对气体流速、压力和温度变化不敏感。
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。
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）
燃气锅炉的烟气成分分析及其方法
燃气锅炉的烟气成分分析及其方法燃气锅炉是一种常见的供热设备，它利用燃气燃烧产生的热量来加热水，从而提供热水或蒸汽供应。
然而，在燃气锅炉的燃烧过程中，会产生大量的烟气，其中包括二氧化碳、氧气、氮气、水蒸汽、一氧化碳、氧化氮、二氧化硫等成分。
为了保证燃气燃烧的效率和安全性，需要对燃气锅炉的烟气成分进行分析。
一、常见烟气成分及其含义1. 二氧化碳二氧化碳是燃气燃烧产生的主要成分之一，其含量通常在3%~15%之间。
二氧化碳的含量越高，说明燃气燃烧的效率越低。
2. 氧气氧气是燃气的中的一个重要成分，其含量通常在2%~5%之间。
燃气燃烧需要氧气的参与，氧气的含量过高或过低都会影响燃气的燃烧效率和安全性。
3. 氮气氮气是空气的主要成分之一，也是燃气的成分之一，通常含量为大约70%。
由于氮气稳定性较高，燃气燃烧时不会参与化学反应，因此对燃气燃烧的效率和安全性没有影响。
4. 水蒸汽水蒸汽是燃气燃烧后产生的常见组分之一，其含量与燃气温度和湿度有关。
水蒸汽的含量过高会导致燃气燃烧的不稳定，影响燃气燃烧的效果。
5. 一氧化碳一氧化碳是一种无色、无味、有毒的气体，是不完全燃烧时产生的。
燃气燃烧不充分或管路破裂等情况下，一氧化碳的含量可能会超标，对人体健康造成危害。
6. 氧化氮氧化氮是燃气烟气中的一种常见氮气化合物，主要有一氧化氮和二氧化氮。
在高温燃烧状态下，氮气和氧气会反应形成氧化氮，其含量过高会造成氮氧化物的污染。
7. 二氧化硫二氧化硫是一种无色、有毒、刺激性气体，常见于燃油燃烧过程中，和化学工业等领域。
由于二氧化硫有毒，对人体和环境都有危害，因此燃气锅炉烟气中二氧化硫含量需要控制。
二、燃气锅炉烟气成分分析方法为了对燃气锅炉的烟气成分进行分析，需要使用相应的仪器和方法。
常用的烟能分析方法包括如下几种：1. 干湿法烟气分析仪干湿法烟气分析仪是一种常见的烟气分析仪器，其主要原理是通过干湿法分析烟气中的水分含量、二氧化碳含量、氧气含量和一氧化碳含量等指标。
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。
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热导式气体分析仪
热导式气体分析仪的检测原理
• 热导式气体分析仪是通过测量混合 气体热导率的变化量来实现被测组 分浓度测量的。 • 什么是热导率？表示物质的导热能力。 • 什么是热传导？同一物体各部分之间或
相互接触的两物体之间，如果存在温差， 则热量就会从高温部位传递到低温部位， 最终使温度趋向平衡，这种热量交• • • • 零点与量程的标定 ① 切换样气阀，通入零点气。 ② 按 FUNCTION 键，出现0- 1 or 0- 2即：通道 1 零点标定或通道 2 零 点标定。 ③ 按 ENTER 键，系统将提示用户输入密码。利用 INPUT-CONTROL 键，输入正确的密码1，并按 ENTER 键。如下的代码将出现在显示屏上： 0-1。 等待一段时间，至少是输入的吹扫时间和 t90 时间，然后按 ENTER 键， 屏幕将显示标定前的测量零点。 ④ 如果测量零点与标定零点相同，则不需要进行调零操作。 可通过 FUNCTION键，选择下一步的操作。 ⑤ 如果测量零点与标定零点不同，按 ENTER 键，屏幕将显示实际零 点。 要执行零点标定，再按一次 ENTER 键。在调零结束后，屏幕将显示标 定后的实际零点。 ⑥ 要退出标定模式，按 FOUNCTION 键。
热导式分析仪调校注意事项
（1）分析仪器必须预热至热稳定。 （2）标准气中的背景气体热导率要与实际被 分析气体的背景气体热导率相一致，否则 要修正。 （3）标准气流速要等于工作时被分析气体的 流速。 （4）要准确校准时，需多校几点。
热导式分析仪调校注意事项
零点气：待测组分浓度等于或略高于量程下 限，并且其背景气组分应与工艺气中背景 气组分性质相同或接近。 量程气：待测组分浓度等于满量程的90%或 接近工艺控制指标浓度，而且其背景气组 分应与工艺样气中背景气组分性质相同或 接近。
• • • •
常见故障及处理方法
1.样气流量低或完全无流量。 主要原因是样气采样管路堵塞，气路不畅通。 先将管路上的过滤器清理干净，如仍然无 流量，则需要分段检查整条气路，查出堵 塞的地方。将采样阀关闭后，断开变送器， 用压缩空气或氮气进行反吹数次，最后将 管路复位。 2.零点或量程发生漂移，使指示偏差大。 按照校表步骤，效验零点和量程。
热导式气体分析仪的检测原理
• 待测混合气体必须满足哪些条件，才能用热导式 分析仪进行分析？ • 设各组分的体积分数分别为C1、C2、C3、…、 Cn，热导率分别为λ1、λ2、λ3、…、λn，待测组 分的含量和热导率为C1、λ1。则必须满足以下两 个条件，才能用热导式分析仪进行测量。 • （1）背景气各组分的热导率必须近视相等或十分 接近。即λ1≈λ2≈λ3≈…≈λn • （2）待测组分的热导率与背景气组分的热导率有 明显差异，且越大越好，即λ1≥λ2或λ1≤λ2
热导式气体分析仪的检测原理
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 气体名称 热导率λ0 相对热导率λ0/λA0 空气 5.83 1.000 氢H2 41.60 7.150 氦He 34.80 5.910 氮N2 5.81 0.996 氧O2 5.89 1.013 氖Ne 11.10 1.900 氩Ar 3.98 0.684 氪Kr 2.12 0.363 氯Cl2 1.88 0.328 氨NH3 35.20 0.890 一氧化碳CO 5.63 0.960 二氧化碳CO2 3.50 0.605 二氧化硫SO2 2.40 0.350 硫化氢H2S 3.14 0.538 二硫化碳C2S 3.70 0.285 甲烷CH4 7.12 1.250 乙烷C2H6 4.36 0.750 乙烯C2H6 4.19 0.720 乙炔C2H2 4.53 0.777 单位： （cal/cm•s•℃*10-5）
热导式气体分析仪的检测原理
• 满足上述两个条件时： n λ= ∑ iCi）=λ1C1+λ2C2+λ3C3+…+λnCn （λ
i =1
≈λ1C1+λ2(1-C1) 可得C1=（λ-λ2）/（λ1-λ2） 上式说明，测得混合气体的热导率λ，就可以求得待 测组分的含量C1。
热导式气体分析仪的检测原理
• 热导式气体分析仪是通过测量混合气体热导率的 变化量来实现被测组分浓度测量的。由于气体的 热导率很小，变化量更小，所以很难用直接方法 准确测量出来。工业上多采用间接的方法，即通 过热导检测器（又称热导池），把混合气体热导 率的变化转化为热敏元件电阻的变化，电阻值的 变化是比较容易精确测量出来的。
电 阻 丝
样 气
绝 子 缘
热导式气体分析仪的检测原理
由于电阻丝通过的电流是恒定的，电阻上单位时间内所产生 的热量也是定值。当待测样品气体以缓慢的速度通过池室 时，电阻丝上的热量将会由气体以热传导的方式传给池壁。 当热平衡时，电阻丝的温度就会稳定在某一个数值上，这 个平衡温度决定了电阻丝的阻值。 如果混合气体中待测组分的浓度发生变化，混合气体中待测 组分的浓度发生变化，混合气体的热导率也随之变化，气 体的导热速率和电阻丝的平衡温度也将随之变化，最终导 致电阻丝的阻值产生相应变化，从而实现了气体热导率与 电阻丝阻值之间变化量的转换。
零点与量程的标定
• • • • • • 量程标定 ① 切换阀，通入量程气。 ② 按 FUNCTION键，出现：S-1 or S-2. (通道 1量程标定或通道 2 量程标定) ③ 如用户还没有输入密码，按 ENTER 键后，输入正确的密码。显示 画面将出现标定前实际量程的上限值。 等待一段时间，至少是输入的吹扫时间和 t90 时间，然后按 ENTER 键， 屏幕将显示标定量程气的数值)如有必要，利用 INPUT-CONTROL 键，输入 ) 钢瓶上厂商说明测试气体数值，然后，按 ENTER 键。屏幕将显示如下画面： (The actual measuring value)(实际量程上限值) ④ 如果实际值与标定值相吻合，则无需进行量程校正，可通过 FOUNCTION 键，直接选定下一项操作。 ⑤ 如果实际值与标称值不同，按 ENTER 键，进行量程标定。在量程 标定结束后，屏幕将显示如下的画面：(The actual measuring value)(标定后 的量程上限值) ⑥ 要退出标定模式，按 FUNCTION 键。 将阀切回测量状态。
热导式气体分析仪的检测原理
• 相对热导率：气体热导率的绝对值很小， 而且基本在同一数量级内，彼此相差并不 悬殊，因此工程上通常用相对热导率来表 示。即：各种气体的热导率与相同条件下 空气热导率的比值。 • 各种气体在0℃时的热导率和相对热导率 （见下图） • 可以看出：H2的热导率远远大于背景气中 各组分的热导率。
热导式气体分析仪的检测原理
热导检测器测量包括一个电 加热丝，（当有恒定电流 流过加热丝加热时，在加 热电流、热导池散热、采 样气体流速保持恒定的条 件下），该电热丝的冷却 速度与流过热导池采样气 体的种类有关，（即电加 热丝的平衡温度取决于流 过气体的导热系数）。
热导池工作原理示意图
• 把一根电阻率较大的 而且温度系数也较大的 电阻丝，张紧悬吊在一 个导热性能良好的圆筒 形金属壳体的中心，在 壳体的两端有气体的进 出口，圆筒内充满待测 气体，电阻丝上通以恒 定的电流加热。
热导式气体分析仪的检测原理
•
热导检测器还包括内、外两个圆柱形的热导池。内热 导池上有两个横向通道，每个通道都装有两个热导检测装 置。一个通道走采样气体，另一个通道走参比气或者密封。 外热导池上设有一个可以改变响应时间的旁路机构，其可 以实现响应时间与采样流速的调节，即热导池可以设置成 对气体流速的最快响应，也可以设置成对气体流速的最慢 响应。具体实现是通过调整旁路机构，即调整内、外热导 池的相对位置来实现的。