Термохимические газоанализаторы

Принцип действия термокаталитических (термохимических) газоанализаторов основан на беспламенном сжигании (окислении) углеводородов на поверхности каталитического активного элемента и измерении количества выделившейся при этом теплоты, которое пропорционально концентрации углеводородов и паров горючих жидкостей. Выпускаются две основные модификации термокаталитических газоанализаторов. В первой (рисунок 7.2, а), наиболее распространенной конструкции, реакция сжигания осуществляется на активированной поверхности нагретой платиновой нити (измерительный элемент), помещаемой в измерительную проточную камеру и служащей одновременно чувствительным элементом для измерения температуры. Нить R, нагревается постоянным током и на ней происходит каталитическое окисление пропускаемой горючей смеси. Сравнительный элемент (точно такая же платиновая нить сопротивлением ) находится в закрытой сравнительной камере, заполненной воздухом. Оба платиновых сопротивления вместе с двумя другими сопротивлениями образуют неуравновешенный измерительный мост. Выделяющаяся в результате каталитического окисления горючих компонентов теплота приводит к повышению температуры измерительного элемента. Его сопротивление изменяется, и возникает разбаланс измерительного моста, величина которого служит мерой концентрации горючих компонентов.

Во второй модификации (рис. 7.2, б) применяется насыпной твердый катализатор 1, помещаемый в проточную термостатируемую камеру сжигания. Повышение температуры, вследствие теплового эффекта реакции сгорания, измеряется термометром сопротивления 2.

где — теплота сгорания.

Рисунок 7.2. Измерительные мостовые схемы термохимического газоанализатора:

а — с проволочным платиновым каталитическим чувствительным элементом ; б — с проточной термостатируемой камерой (/ — твердый насыпной катализатор; 2 — термопреобразователь сопротивления)

В результате беспламенного горения происходит преобразование концентрации анализируемого (горючего) газа в разбаланс напряжения, которое можно измерить потенциометром.

Недостатки: ограниченный диапазон измерений; отсутствие селективности; низкие быстродействие и чувствительность; отравляемость чувствительного элемента; обязательное присутствие кислорода в контролируемой среде.

Область применения: чаше всего для измерения довзрывных концентраций углеводородов и паров горючих жидкостей.