|
fizik o‘zgartirish deb ataladi. Agar namunaga ta’sir qilish uning tarkibining tubdan o‘zgarishiga olib kelsa, u kimyoviy o‘zgartirish deb ataladi. Gaz analizatorlari hajmiga nisbatan %, g/m3, mg/l larda darajalanadi. Birinchi birlik ancha qulaydir, chunki gaz aralashmalari komponentlarining foiz hisobidagi
miqdori harorat va bosim o‘zgarganida doimiyligicha qoladi.
Gaz analizatorlari tarkibiga datchik va chiqish signallarini o‘lchagichdan
tashqari, asbobning normal ishlashini ta’minlovchi bir qancha qurilmalar ham kiradi. Asosiy, yordamchi qurilmalar gaz aralashmasi namunasini tanlovchi, tozalovchi, uzatuvchi va tahlilga tayyorlovchi qurilmalardir.
Gaz analizatorlarining mavjud tasnifi aralashmaning aniqlanadigan
komponentlarining konsentrasiyasini o‘lchashga asos qilib olingan fizik-kimviy
xossalarga asoslanadi. Quyida sanoatda keng tarqalgan usullar va asboblar ko‘rib chiqilgan.
Termokonduktometrik gaz analizatorlari
Termokonduktometrik gaz analizatorlarining ishlash prinsipi gaz
aralashmasi issiqlik o‘tkazish qobiliyatining tekshirilayotgan komponent
konsentrasiyasiga bog‘liqligiga asoslangan. Agar binar aralashmadagi
komponentlarning issiqlik o‘tkazuvchanligi har xil bo‘lsa, bu usulni qo‘llash qulay.
Ko‘p komponentli gaz aralashmasini tahlil qilishda yuqoridagi usulni qo‘llash
mumkin, lekin aniqlanmaydigan komponentlarning issiqlik o‘tkazuvchanligi birbiridan uncha farq qilmay, aniqlanayotgan komponentning issiqlik o‘tkazuvchanligi ulardan ancha farq qilishi kerak. Ko‘pchilik gaz aralashmalarining issiqlik o‘tkazuvchanligini quyidagi ifoda bilan aniqlash mumkin:
bu erda S1, S2, S3,..., Sp — issiqlik o‘tkazuvchanligi tegishlicha λ1,λ2,λ3,...,λp bo‘lgan komponentlar mikdori (bu
erda, S1 + S2 + S3 + . . . + Sp = 100 % bo‘lishi shart).
Aniqlanmaydigan komponentlarning yig‘indi konsentrasiyasi Sv (6.1) ga ko‘ra
mos keladigan issiqlik o‘tkazuvchanligi λv bo‘lgan aralashmaning issiqlik
o‘tkazuvchanligi quyidagi ifodadan aniqlanadi:
bu erda SA — issiqlik o‘tkazuvchanligi λA bo‘lgan aniqlanadigan komponent miqdori.
Sv + SA = 1 bo‘lganligi uchun aniqlanadigan komponent konsentrasiyasi SA
ning aralashmaning o‘lchanadigan issiqlik o‘tkazuzchanligi λ ga bog‘liqligi,
aniqlanmaydigan va aniqlanadigan komponentlarning issiqlik o‘tkazuvchanliklari
ma’lum bo‘lganida, quydagi ko‘rinishda bo‘ladi:
Gaz aralashmasining issiqlik o‘tkazuvchanligini o‘lchash uchun tahlil
qilinayotgan aralashma bilan to‘ldirilgan kameraga joylashtirilgan qizdiriladigan
o‘tkazgichdan foydalaniladi. Agar o‘tkazgichdan kamera devorlariga faqat issiqlik
o‘tkazuvchanlik tufayligina issiqlik berilsa, quyidagi ifoda to‘g‘ri bo‘ladi:
bu erda Q — o‘tkazgich 1 sekundda beradigan issiqlik miqdori; l, d — o‘tkazgichning uzunligi va diametri; D
— kamera diametri, λ — gaz aralashmasining issiqlik o‘tkazuvchanligi; tn , ts — o‘tkazgich va kamera devorlarining
harorati.
O‘tkazgich beradigan issiqlik Q va kamera devorlarining atrof-muhit haroratiga
bog‘liq bo‘lgan harorati ts o‘zgarmas bo‘lganida gaz aralashmasining issiqlik
o‘tkazuvchanligi o‘tkazgichning haroratini, binobarin, uning o‘tkazuvchanligini bir
xil qiymatda aniqlaydi. O‘tkazgich sifatida elektr qarshiligining harorat koeffisienti
yuqori va kimyoviy jihatdan chidamli metall simdan foydalaniladi; platina ko‘proq,
volfram, nikel, tantal kamroq ishlatiladi.
Termokonduktometrik gaz analizatorlarining o‘lchash elementlari o‘zi
qiziydigan qarshilik termometri rejimida ishlaydigan, platina tola joylashgan kamera shaklidagi o‘zgartkichdan iborat. Gaz aralashmasi tarkibining o‘zgarishi uning issiqlik o‘tkazish qobiliyatini o‘zgartiradi, natijada qizigan tola va gaz aralashmasi o‘rtasida o‘zaro issiqlik almashuvining jadalligi ham o‘zgaradi. Tolaning elektr qarshiligi tekshirilayotgan komponent konsentrasiyasini bildiradi.
Bu turdagi sanoat gaz analizatorlarida o‘lchashning differensial usuli
qo‘llaniladi, bu erda, tekshirilayotgan va namuna gaz aralashmalarining issiqlik
o‘tkazuvchanligi ishlovchi va solishtirma kameralar yordamida solishtiriladi.
Ishlovchi kamera oqib o‘tadigan qilib ishlanadi, solishtirma kamera esa tarkibiga
konsentrasiyasi o‘lchashning pastki, o‘rta va yuqorigi chegarasiga mos keladigan
o‘lchanayotgan komponent kirgan gaz aralashmasi bilan to‘ldiriladi.
O‘lchash sxemalari bevosita hisoblash yoki avtomatik muvozanatlash
prinsipiga ko‘ra quriladi. 6.1-rasmda ko‘rsatilgan termokonduktometrik gaz
analizatori konsentrasiyani muvozanatlashgan ko‘prik yordamida
o‘lchaydi. Doimiy sarfga ega bo‘lgan tekshirilayotgan gaz aralashmasi Rt 1
6.1 – расм. Термокондуктометрик
газ таҳлилаторри.
ishlovchi kameralarga keladi. Ko‘prikning qolgan elkasiga etalon aralashmali Rt 2
yordamchi kameralar ulangan. Sezgir elementning tolalari ko‘prik sxemasining
ta’minlash toki (STM — stabillashgan ta’minlovchi manba) hisobiga qiziydi. Ko‘prik sxemasi R3 reostat orqali sozlanadi. Bu turdagi sanoat gaz analizatorining o‘lchash asboblari standart avtomatik kompensator asosida bajariladi. Termokonduktometrik gaz anlizatorlarida xato, asosan, quyidagi sabablarga ko‘ra sodir bo‘ladi:
a) atrof-muhit haroratining o‘zgarishi, bu erda, o‘lchash kameralarining
devorlaridagi harorat o‘zgaradi;
b) o‘lchash ko‘prigi ta’minlovchi manba kuchlanishining o‘zgarishi;
v) gaz aralashmasining kameralar (yacheykalar) orasida o‘tish tezligining o‘zgarishi;
g) ikkilamchi tekshirilmayotgan komponentlarning (xususan, suv bug‘lari) mavjudligi.
O‘lchash blokini termostatlash va stabillashgan ta’minlash manbalaridan
foydalanish zarurati asbobni murakkablashtiradi va qimmatlashtiradi. Havodagi yoki gaz aralashmalaridagi (vodoroddan tashqari tarkibida SO, SO2, SN4, N2 va O2
bo‘lgan) vodorod miqdorini, shuningdek, ko‘p komponentli aralashmalarda SO2
miqdorini aniqlash uchun TP turidagi termokonduktometrik gaz analizatorlaridan
foydalaniladi (6.2- rasm). Sxema muvozanatlashmagan ikkita A va B ko‘priklardan iborat bo‘lib, ular o‘zgaruvchan tok manbaidan transformator orqali ta’minlanadi. Ko‘priklarning elkalari platina simlardan tayyorlangan va shisha ballonchalarga joylashtirilgan. O‘lchash ko‘prigining ikkita ish elkasi 1 va
3 ning atrofidan tahlil qilinayotgan gaz o‘tib turadi. Qolgan ikkita elkasi 2 va 4 gaz
muhitida turadi, bu gazning tarkibi asbob shkalasining boshlanishiga mos keladi.
6.2 – расм. ТП туридаги автоматик газ
таҳлилаторининг схемаси.
Taqqoslash ko‘prigi B ning ikkita elkasi 6 va 8 gaz muhitida turadi, uning tarkibi
asbob shkalasining boshlanishiga mos keladi, elkalar 5 va 7 esa tarkibi shkala oxiriga
mos keladigan gaz muhitida turadi. Taqqoslash ko‘prigi B ning diagonaliga reoxord RP ulangan, uning surmasi va A ko‘prikning uchi elektron kuchaytirgich EK ning kirishiga ulangan. Reversiv dvigatel RD reoxordning surmasini va asbobning ko‘rsatkich strelkasini a va v ko‘prik uchlaridagi shkalada to kuchlanish surmaning reoxorddan oladigan kuchlanish bilan muvozanatlashmaganiga qadar suradi. Gaz analizatorining ko‘rsatishi ta’minlash manbai kuchlanishining o‘zgarishiga va atrof-muhit haroratining o‘zgarishiga bog‘liq emas.
TP turidagi gaz analizatorlari bir nechta rusumlarda chiqariladi: TP 1120— binar va ko‘p komponentli gaz aralashmalarida vodorod miqdorini aniqlash uchun; TP 7102—havodagi geliy miqdorini aniqlash uchun; TP 4102—havodagi azot va
geliy miqdorini aniqlash uchun. Tahlil qilinayotgan gaz turi va o‘lchash chegaralariga ko‘ra asosiy xatolik ±2,5; ±4,0; ±10% bo‘ladi. Gaz aralashmasining hajmiy sarfi 12sm3/s, bosim 70—130 kPa. Ko‘rsatishlarni aniqlash vaqti 3 dan 110 s gacha. CHiqish signallari 0—5 mA; 0—100 mV; 0—10V.
Do'stlaringiz bilan baham: |
