16-маъруза Мавзу: термокондуктометрик ва термомагнитли газ анализаторлари

16-маъруза
Мавзу: ТЕРМОКОНДУКТОМЕТРИК ВА ТЕРМОМАГНИТЛИ ГАЗ АНАЛИЗАТОРЛАРИ
Режа:

1. 
   Термокондуктометрик газ анализаторлари ва уларнинг ишлаш принципи.
   
2. 
   Термомагнит газ анализаторлари ва уларнинг ишлаш принципи.
   

Термокондуктометрик газ анализаторлари ва уларнинг ишлаш принципи. Термокондуктометрик газ анализаторларининг ишлаш прин­ципи газ аралашмаси иссиқлик ўтказиш қобилиятинипг текширилаётган компонент концентрациясига боғлиқлигига асосланган. Агар бинар аралашмадаги компонентларнинг иссиқлик ўтказувчанлиги ҳар хил бўлса, бу усулни қўллаш қулай. Кўп компонентли газ аралашмасини анализ қилишда юқоридаги усулни қўллаш мумкин, лекин аниқланмайдиган компонентлар­нинг иссиқлик ўтказувчанлиги бир-биридан унча фарқ қилмай, аниқланаётган компонентнинг иссиқлик ўтказувчанлиги улардан анча фарқ қилиши керак.
Кўпчилик газ аралашмаларининг иссиқлик ўтказувчанлигини қуйидаги формула билан аниқлаш мумкин:
(17.1)
бу ерда C₁, С₂, С₃. . . . С_п – иссиқлик ўтказувчанлиги тегишлича λ₁,λ₂, λ₃, . . . , λ_n бўлган компонентлар миқдори (бунда С₁ + С₂ + С₃ + . . . +С_n= = 100% бўлиши шарт).
Аниқланмайдиган компонентларнинг йиғинди концентрацияси С_в (19.1) га кўра моc келадиган иссиқлик ўтказувчанлиги λ_в бўлган аралашманинг иссиқлик ўтказувчанлиги қуйидаги ифодадан аниқланади
(17.2)
бу ерда С_А – иссиқлик ўтказувчанлиги λ_А бўлган аниқланадиган компо­нент миқдори.
С_В+С_А=1 бўлганлиги учун аниқланадиган компонент коицентрацияси С_А нинг аралашманинг ўлчанадиган иссиқлик ўтказувчанлиги λ га боғлиқлиги, аниқланмайдиган ва аниқланадиган компонентларнинг иссиқлик ўтказувчанликлари маълум бўлганида, қуйидаги кўринишда бўлади:
(17.3)
Газ аралашмасининг иссиқлик ўтказувчанлигини ўлчаш учун анализ қилинаётган аралашма билан тўлдирилган камерага жойлаштирилган қиздириладиган ўтказгичдан фойдаланилади. Агар ўтказгичдан камера деворларига фақат иссиқлик ўтказувчанлик туфайлигина иссиқлик берилса, қуйидаги ифода тўғри бўлади:
(17.4)
бу ерда Q – ўтказгич 1 секундда берадиган иссиқлик миқдори; l,d- ўтказгичнннг узунлиги ва диаметри; D – камера диаметри, λ – газ ара­лашмасининг иссиқлик ўтказувчанлиги, t_ў i_д – ўтказгич ва камера деворларининг температураси.
Утказгич берадиган иссиқлик Q ва камера деворларининг атроф-муҳит температурасига боғлиқ бўлган температураси t_д ўзгармас бўлганида газ аралашмасининг иссиқлик ўтказувчанлиги ўтказгичнинг температурасини, бинобарин, унинг ўтказувчанлигини бир хил қийматда аниқлайди. Ўтказгич сифатида электр қаршилигининг температура коэффициенти юқори ва кимёвий жиҳатдан чидамли металл симдан фойдаланилади; платина кўпроқ, вольфрам, никель, тантал камроқ ишлатилади.
Термокондуктометрик газ анализаторларнинг ўлчаш элементлари ўзи қизийдиган қаршилик термометри режимида ишлайдиган, платина тола жойлашган камера шаклидаги ўзгарткичдаи иборат. Газ аралашмаси таркибининг ўзгариши унинг иссиқлик ўтказиш қобилиятини ўзгартиради, натижада қизиган тола ва газ аралашмаси ўртасида ўзаро иссиқлик алмашувининг интенсивлиги ҳам ўзгаради. Толанинг электр қаршилиги текширилаётган компонент концентрациясини билдиради.
Бу турдаги саноат газ анализаторларида ўлчашнинг диф­ференциал усули қўлланилади, бунда текширилаётган ва намуна газ аралашмаларининг иссиқлик ўтказувчанлиги ишловчи ва солиштирма камералар ёрдамида солиштирилади. Ишловчи камера оқиб ўтадиган қилиб ишланади, солиштирма камера эса таркибига концентрацияси ўлчашнинг пастки, ўрта ва юқориги чегарасига мос келадиган ўлчанаётган компонент кирган газ аралашмаси билан тўлдирилади.
Ў лчаш схемалари бевосита ҳисоблаш ёки автоматик мувозанатлаш принципига кўра қурилади. 17.1-расмда кўрсатилган термокондуктометрик газ анализатори концентрацияни мувозанатлашган кўприк ёрдамида ўлчайди. Доимий сарфга эга бўлган текширилаётган газ аралашмаси R_t 1 ишловчи камераларга келади. Кўприкнинг қолган елкасига эталон аралашмали R_t 2 ёрдамчи камералар уланган. Сезгир элементнинг толалари кўприк схемасининг таъминлаш токи (СТМ — стабиллашган таъминловчи манба) ҳисобига қизийди. Кўприк схемаси R3 реостат орқали созланади. Бу турдаги саноат газ анализаторининг ўлчаш асбоблари стандарт автоматик ком­пенсатор асосида бажарилади.