Файл: Кислородные магнитные газоанализаторы (зарубежный обзор)..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 37

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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