热导式气体分析仪.

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：
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。
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
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
• 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
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。
•
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)
•
(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
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
而且温度系数也较大的
电
电阻丝，张紧悬吊在一
阻
丝
个导热性能良好的圆筒
形金属壳体的中心，在 样气
壳体的两端有气体的进
出口，圆筒内充满待测
绝缘子
气体，电阻丝上通以恒
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定的电流加热。
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。
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
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
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。
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。
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。
池的相对位置来实现的。
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。
零点与量程的标定
•
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
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。
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。
在线分析仪表
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，这种热量交换现象 叫热传导。
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
• 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
• 满足上述两个条件时：
n
λ= （λiCi）=λ1C1+λ2C2+λ3C3+…+λnCn i 1 ≈λ1C1+λ2(1-C1)