Análise de meios de gás é uma atividade obrigatória no trabalho das indústrias químicas, assim como em muitas empresas industriais. Tais estudos são procedimentos para medir um determinado componente em uma mistura gasosa. Por exemplo, em empreendimentos de mineração, o conhecimento das características do ar na mina é uma questão de segurança e os ambientalistas determinam assim a concentração de elementos nocivos. Não com tanta frequência, essas análises são usadas para fins domésticos, mas se tal tarefa surgir, é melhor usar um analisador de gás. Este é um dispositivo de medição que permite determinar a composição da mistura de gases. Ao mesmo tempo, existem muitas variedades deste dispositivo, que apresentam diferenças fundamentais.
Dispositivo analisador de gás
Apesar das muitas variações de design do aparelho, existe um conjunto de componentes básicos que estão presentes em cada modelo. Em primeiro lugar, esta é uma caixa que contém todos os elementos de trabalho do analisador de gás. O fato é que tais dispositivos requerem um alto grau de proteção, portanto, requisitos sérios devem ser feitos para o invólucro externo. Quase todos os dispositivos requerem fonte de alimentação - respectivamente, a bateriatambém pode ser considerado como uma parte obrigatória do dispositivo. Em seguida, vale a pena passar para um componente mais responsável. Este é um transdutor primário, ou seja, um sensor analisador de gás ou elemento sensor que fornece dados diretos para medição.
Devo dizer que existem vários tipos de tais sensores, incluindo catalítico térmico, infravermelho e eletroquímico. A tarefa deste elemento é converter o componente desejado da composição do gás em um sinal elétrico. Em seguida, entra em operação o dispositivo de medição e indicação, que processa este sinal e demonstra seus indicadores na forma de indicação ou display no display. Agora vale a pena considerar os tipos de analisadores de gás existentes.
Modelos termoquímicos
Em dispositivos deste tipo, o princípio de medição é fornecido pela determinação do efeito térmico de uma reação química envolvendo o componente desejado. Como regra, a técnica de oxidação de oxigênio é usada no processo. Portanto, tal dispositivo pode ser considerado como um analisador de gás oxigênio, e a hopcalite, que é depositada em um carreador poroso, desempenha a função de catalisador. A medição dos indicadores de oxidação é realizada usando termistores de metal ou semicondutores. Em alguns casos, a superfície dos termistores de platina também atua como catalisador. Normalmente, os modelos termoquímicos são usados para trabalhar com gases e vapores combustíveis, bem como no processo de eletrólise da água. Pode ser usado para determinar, por exemplo,teor de oxigênio no hidrogênio.
Dispositivos magnéticos
Neste caso, também estamos falando de dispositivos voltados para a determinação de oxigênio. Este tipo de analisador de gases monitora a suscetibilidade dos ímãs em relação ao meio em estudo, dependendo da concentração de oxigênio nele. Parece que esse componente pode ser determinado por outros tipos de dispositivo, mas há um recurso. O fato é que um analisador magnético de gases é um medidor capaz de determinar a concentração em misturas complexas com maior precisão. Também é necessário distinguir entre dispositivos magnetomecânicos e termomagnéticos. No primeiro caso, o dispositivo mede a força que atua em um campo magnético não homogêneo sobre um elemento sensível colocado no meio em estudo, por exemplo, um rotor. As leituras dependerão da temperatura e pressão médias. O princípio de funcionamento dos modelos termomagnéticos é baseado na convenção que ocorre quando uma mistura gasosa interage com temperatura e campos magnéticos não uniformes.
Modelos Pneumáticos
Tais dispositivos funcionam com base na medição de viscosidade e densidade. Para tanto, são analisados dados sobre as propriedades hidromecânicas do escoamento. Deve-se dizer imediatamente que existem três opções para esses dispositivos: acelerador, jato e pneumoacústico. Um analisador de gás acelerador é um dispositivo com um transdutor que mede a resistência hidráulica quando uma mistura de gás passa por ele. Os modelos do tipo jato medem as características dinâmicas da pressão da mistura gasosa,fluindo do bocal. Normalmente, dispositivos desse tipo são usados no trabalho com compostos de nitrogênio e cloreto.
O dispositivo pneumoacústico inclui dois apitos com frequências aproximadamente iguais de cerca de 4 kHz. O primeiro apito passa o gás analisado por si mesmo e o segundo - a composição para comparação. Como resultado, o analisador de gás de ar permite comparar as frequências de oscilação, convertendo os indicadores em vibrações pneumáticas usando um amplificador. Um conversor de frequência para analógico é usado para fornecer o sinal.
Modelos infravermelhos
O princípio de funcionamento de tais analisadores de gás é baseado na absorção seletiva de vapor e moléculas de gás por radiação infravermelha. É importante considerar que o dispositivo prevê a absorção daquelas misturas gasosas cujas moléculas contêm pelo menos dois átomos diferentes. A especificidade dos espectros moleculares em vários gases também determina o aumento da seletividade de tais dispositivos. Por exemplo, existem versões convencionais e de dispersão do transdutor. Um analisador dispersivo de gases é um dispositivo que utiliza radiação produzida por monocromadores, ou seja, grades de difração ou prismas. Em representantes comuns desta classe, é usada radiação não monocromática, fornecida devido às características dos circuitos ópticos. Para isso, são utilizados filtros de luz, receptores especiais de radiação e outros componentes. Além disso, detectores de radiação do tipo não seletivo podem ser usados em analisadores de gás infravermelho - em particular, termopilhas, bolômetros ecomponentes semicondutores.
Como usar o aparelho?
É importante que o usuário do dispositivo se familiarize com a tela ou outro dispositivo de saída com o qual o dispositivo está equipado. Como regra, os displays modernos mostram a data, bem como vários campos para dados sobre a composição da mistura de gases. Para obter informações completas sobre o significado dos campos e canais do dispositivo, a instrução do analisador de gases em uma configuração específica permitirá. Na verdade, o controle das funções do dispositivo também depende do modelo específico. Como regra, basta ativar o dispositivo em um ambiente gasoso. Além disso, quando as concentrações limiares do componente desejado são atingidas, o dispositivo emitirá um sinal. Em alguns modelos, também é possível uma indicação luminosa. Ao mesmo tempo, as principais linhas sobre a composição química da mistura gasosa e as propriedades de um determinado componente ao qual o dispositivo foi ajustado devem ser preenchidas na tela do dispositivo.
Verificar dispositivo
Como qualquer dispositivo de medição, o analisador de gás precisa ser calibrado. Este procedimento permitirá avaliar a condição técnica, desempenho do dispositivo, bem como sua conformidade com as características metrológicas. Os monitores de gás portáteis são os mais propensos a apresentar falhas de desempenho, por isso precisam de manutenção com mais frequência. Então, como é feita a verificação? O procedimento é realizado em um suporte de calibração especial. Começa com uma inspeção do dispositivo, testando a substituição de elementos defeituosos. A seguir estão as medidas de calibração e a implementaçãoconfigurações necessárias.
A verificação direta envolve o uso de um dispositivo para avaliar a concentração de um determinado componente em um cilindro de gás comprimido. Ou seja, são usadas misturas especiais, com a ajuda das quais os analisadores de gás são calibrados para a análise de um determinado componente.
Revisões sobre analisadores de gás
Como mostra a prática de operar esses dispositivos nas empresas, os modelos de um fabricante doméstico praticamente não são inferiores em qualidade aos importados. Você pode focar nos produtos da Testo, Ditangas, Giam, etc. Nas linhas de modelos dessas empresas, você encontra analisadores de gases estacionários e portáteis de alta qualidade para trabalhar com diversas misturas. No entanto, os usuários observam que o ponto fraco de quase todos os dispositivos desse tipo é o elemento sensível, ou seja, o sensor. Portanto, a possibilidade de manutenção com a substituição deste componente deve ser considerada antecipadamente.
Quanto custa um analisador de gás?
O nível inicial é representado por modelos com preços de 3 a 5 mil rublos. Por esse valor, o proprietário recebe um aparelho equipado com display digital e sensor semicondutor. Outros parâmetros, como sensibilidade, tempo de resposta e parâmetros de sonda, provavelmente não serão de interesse de um especialista. Se você precisa de um dispositivo para um trabalho responsável com substâncias combustíveis e explosivas, deve se concentrar em um analisador de gás profissional. O preço neste caso pode ser de cerca de 30 a 40 mil rublos, mas de alta qualidaderesultado. Além disso, por esse dinheiro você pode contar com a versatilidade do analisador de gases e um alto grau de ergonomia.
Conclusão
Os aparelhos de medição estão amplamente representados no mercado, mas os aparelhos para trabalhar com gás pertencem a um segmento específico. Por um lado, isso dificulta encontrar um dispositivo adequado, por outro lado, permite que você se familiarize com o sortimento com mais detalhes. Se falamos sobre as regras universais de escolha, você não deve comprar um analisador de gás, cujo preço não exceda 5 mil rublos. Embora tais instrumentos forneçam um conjunto básico de opções e garantam um certo nível de precisão, nem sempre são duráveis e requerem verificação frequente. Além disso, ao escolher, vale a pena considerar a possibilidade de operação em diferentes condições. Por exemplo, a maioria desses dispositivos é sensível não apenas à composição química das misturas de gases, mas também à temperatura.
