Учебное пособие Нижний Новгород 2015 Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное

Термокондуктометрические газоанализаторы

Термокондуктометрические газоанализаторы – это приборы для анализа состава газовых смесей путем измерения их теплопроводности.

Термокондуктометрические газоанализаторы относятся к группе тепло- вых газоанализаторов, к которым также относятся термохимические. Для изме- рения теплопроводности газовой смеси используется нагреваемый током про- водник, помещенный в камеру, заполненную анализируемой смесью.
Если теплоотдача от проводника стенкам камеры в основном осуществ-
ляется в результате теплопроводности, то имеет место следующая зависимость:

_{Q } 2lt_п
^{ tс } , (4.13)

_ln ^D 

 

d
 
где Q – количество теплоты, отдаваемое проводником, Вт; l, d – длина и диа- метр проводника, м; D – диаметр камеры, м; λ – теплопроводность смеси газов, Вт/м·°C; t_п, t_c – температуры проводника и стенок камеры соответственно, °C.
При постоянных и известных значениях отдаваемой проводником тепло- ты Q и температуры стенок камеры t_c, зависящей от температуры окружающей среды, теплопроводность газовой смеси будет однозначно определять темпера- туру проводника и как результат его сопротивление. В качестве проводника ис- пользуют проволоку из металла с высоким температурным коэффициентом электрического сопротивления и химической стойкостью (платина, вольфрам, никель, тантал и др.). Схемы двух наиболее распространенных типов чувстви- тельного элемента представлены на рис. 4.9. В стеклянном корпусе 1 к плати- новым токоподводам 2 подпаяна платиновая спираль 3 открытая или остекло- ванная 4. Чувствительный элемент второго типа защищен от агрессивных воз- действий среды, однако имеет большую инерцию.

Рис. 4.9. Схема чувствительного элемента термокондуктометрического газоанализа- тора (а – с открытой платиновой спиралью; б – с остеклованной платиновой спиралью): 1 – стеклянный корпус; 2 – платиновый токопровод; 3, 4 – платиновые спирали

3.