Файл: Кислородные магнитные газоанализаторы (зарубежный обзор)..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 37
Скачиваний: 0
500 ма и напряжением 7—8 в. Ток стабилизируется барретором, сила тока может регулироваться подгоночным сопротивлением, находящимся во вторичном приборе.
В качестве вторичных приборов используются показывающие магнитоэлектрические приборы с профильной зеркальной шка лой 220 мм, электрические самопишущие малогабаритные одно точечные приборы с шириной записи 95 мм или электронные одноточечные самописцы с шириной записи 180 мм.
Газоанализаторы фирмы Cambridge выпускаются на широ кие диапазоны измерения концентраций кислорода (от 0 до 100% объемных кислорода). Минимальные пределы измерения 0—3; 0—5; 0—8% объемных кислорода зависят от типа вторич ного прибора, поставляемого в комплекте газоанализатора.
Точность измерения приборов, комплектуемых электронными самописцами, составляет +0,03% объемных кислорода [5]. Раз меры записывающего устройства и цена деления шкал других вторичных приборов газоанализаторов не дают возможности производить измерение с такой точностью.
Газоанализаторы имеют хорошую стабильность и воспроиз водимость показаний: при пропускании одной и той же кислоро досодержащей газовой смеси максимальное расхождение между показаниями не превышает ±0,05% объемных кислорода.
Время установления теплового равновесия газоанализатора 1,5 ч, время начала реагирования при изменении концентрации
кислорода в анализируемой смеси |
15 сек, |
время запаздывания |
|||||||||
прибора |
(до полного |
установления |
показаний |
на измененной |
|||||||
концентрации) 35 сек. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Оптимальный расход газа через измерительную камеру и рео |
|||||||||||
метр 80 |
см3/мин. |
Вес |
датчика |
29,2 |
кг. |
Габариты |
датчика |
||||
437X413X292 мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вес и габариты вторичных приборов газоанализаторов фир |
|||||||||||
мы Cambridge приведены в табл. 1. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
1 |
|
Наименование вторичного прибора |
|
Вес, кг |
Габариты, |
мл |
|||||||
Показывающий п р и б о р .......................................... |
|
|
|
|
|
6,3 |
286X 260X 155 |
||||
Электрический самопишущий одноточечный при |
13,0 |
282X244X327 |
|||||||||
бор, модель «В» .................................................. |
|
|
|
|
|
|
|||||
Электронный самопишущий |
одноточечный |
при |
34,9 |
345X414X448 |
|||||||
б о р ............................................................................ |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Semac (Франция) выпускает термомагнитный газоанализатор |
|||||||||||
для регулирования |
процессов |
горения |
и различных |
процессов |
|||||||
химической промышленности. |
(рис. |
15) |
отличается |
от выше |
|||||||
Кольцевая камера датчика |
описанных наличием двух параллельных симметричных стеклян-
18 |
‘ ------------ |
пых трубок с двумя секциями |
|
||||||
нагревательных обмоток. С од |
|
||||||
ного |
конца обе трубки |
нахо |
|
||||
дятся в неоднородном магнит |
|
||||||
ном поле, так что при появле |
|
||||||
нии в камере кислородосодер |
|
||||||
жащей газовой смеси термо |
|
||||||
магнитная конвекция |
возника |
|
|||||
ет в обеих трубках. Разбаланс |
|
||||||
моста, плечами которого явля |
|
||||||
ются четыре секции нагрева |
|
||||||
тельных |
обмоток |
двух |
термо |
|
|||
анемометров, удваивается, по |
|
||||||
этому чувствительность прибо |
|
||||||
ра выше, чем у других газо |
|
||||||
анализаторов с кольцевой ка |
|
||||||
мерой. |
|
|
|
показа |
|
||
Проверка нулевого |
|
||||||
ния |
производится |
шунтирова |
|
||||
нием магнитного поля в коль |
|
||||||
цевой камере с помощью маг |
Рис. 15. Принципиальная измери |
||||||
нитного |
шунта, что |
обеспечи |
|||||
тельная схема датчика газоанали |
|||||||
вает |
правильную |
корректи |
затора «Semac» |
||||
ровку шкалы и уменьшает по |
1 — два термоанемометра; 2 — кольце |
||||||
грешность прибора. |
«Semac» |
вая камера; 3 - ■магнит |
|||||
Газоанализаторы |
|
обычно выпускаются двухпредельными, со шкалами от 0 до 4и от 0 до 20% объемных'кислорода. Переключение с одной шкалы на другую производится с помощью специальных калиброван ных сопротивлений. Могут быть выпущены приборы с предела ми измерения 0—2 и 80—100% объемных кислорода.
ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ С ВНЕШНИМ ОБТЕКАНИЕМ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ АНАЛИЗИРУЕМЫМ ГАЗОМ
В газоанализаторах этого типа чувствительные элементы, выполненные в виде тонкой натянутой проволоки или спирали, омываются внешним потоком анализируемого газа, что позво ляет создать конструкцию более гибкую (в отношении взаим ного расположения чувствительных элементов и их расположе ния относительно полюсов магнита), чем в приборах с кольце выми камерами.
Hartmann & Braun (ФРГ) выпускает термомагнитные газо анализаторы «Magnos 5» [7]. Измерительная схема датчика представляет собой компенсационную мостовую схему с приме нением двух измерительных камер: рабочей и сравнительной
2 |
19 |
|
Рис. 16. Принципиальная электри ческая схема газоанализатора
«Magnos 5»
R\ — рабочий чувствительный |
элемент; |
|||
R2 — сравнительный |
чувствительный |
|||
элемент; |
Р — полюсные |
наконечники |
||
постоянного магнита; |
# 3 |
и |
— посто |
|
янные |
сопротивления |
измерительного |
||
моста; G — показывающий |
прибор |
Рис. 17. Принципиальная измеритель ная схема да'^чика газоанализатора
«Magnos 5» (вид прямо)
D — рабочая |
и |
сравнительная |
измеритель |
||
ные камеры; |
Р — полюса |
постоянного маг |
|||
нита рабочей |
камеры; |
В — немагнитные |
|||
стержни; |
R\ — рабочий |
чувствительный |
|||
элемент; |
Rz — сравнительный |
чувствитель |
|||
|
|
|
ный элемент |
|
(рис. 16), что обеспечивает независимость показаний прибора от изменения параметров анализируемой газовой смеси. Приме нение различных компенсационно-мостовых схем вообще харак терно для выпускаемых в последнее время термомагнитных га зоанализаторов.
Измерительные камеры «Magnos 5» цилиндрической формы. Анализируемый газ протекает в них двумя потоками D (рис. 17). В рабочей камере симметрично относительно оси расположены полюсы постоянного магнита Р, в сравнительной камере анало гично расположены немагнитные стержни В, равные по площа ди полюсным наконечникам магнита Р. В межполюсном про странстве рабочей камеры и между стержнями сравнительной расположены рабочий и сравнительный чувствительные элемен ты R 1 и R2 — платиновые спирали, свернутые в плоские кольца, образующие два плеча одинарного моста (рис. 16, 17, 18). Чув ствительные элементы находятся в одинаковых температурных условиях. Плоскости колец перпендикулярны осям камер. Во избежание каталитического воздействия и коррозии платиновые спирали герметично впаиваются в стеклянные капилляры
20
Рис. 18. Принципиальная измеритель
ная схема |
датчика газоанализатора |
«Magnos 5» (вид сверху) |
|
D — рабочая |
и сравнительные камеры; R] |
и Л, — рабочий и сравнительный чувстви тельные элементы
(рис. 18). Во избежание воспламенения анализируемой газовой смеси температура спиралей не более 200—250°.
Автоматическая компенсация изменений температуры дости гается термостатированием датчика при + 50°, а в специальных конструкциях — при +60°.
Благодаря компенсационной схеме измерения и циркуляции радиальных симметричных газовых потоков в двух идентичных цилиндрических камерах показания газоанализатора не зависят от наклона датчика (допускается наклон датчика на 20° в лю бом направлении).
В зависимости от пределов измерения скорость газового пото ка может колебаться в пределах от 0,1 до 1,0 л/мин и более. Широкий диапазон допустимых колебаний скорости газового потока весьма незначительно сказывается на динамических
характеристиках прибора (см. |
табл. 2). В связи с этим газоана |
|||||
лизаторы «Magnos 5» могут |
использоваться на |
транспортных |
||||
(сухопутных и морских) установках. |
|
|
||||
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
2 |
|
|
Динамические характеристики прибора |
|
|
|||
Расход |
газовой |
Время начала |
Время запаздывания, сек |
|
||
|
|
|
||||
реагирования, |
до установления |
до установления |
||||
смеси, |
л/мин |
|||||
|
|
сек |
50% показания |
90% показания |
||
0,5 |
^ 2 |
~ ю |
~зо |
|
||
1,0 |
<2 |
—7 |
~20 |
|
||
П р и м е ч а н и е . |
Динамические |
характеристики указаны без учета |
до |
полнительных устройств.
Колебания атмосферного давления, вызванные изменением высоты места установки прибора над уровнем моря, не влияют на нуль прибора, так как изменение атмосферного давления на ±30 мм рт. ст. от установленного начального значения коррек тируется автоматически датчиком в виде анероидной коробки типа мембранного конденсатора.
21