Подробно опишите работу хромотографа и детектора
ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ ИНФРАКРАСНОГО ПОГЛОЩЕНИЯ
Газоанализаторы инфракрасного поглощения относятся к группе абсорбционных оптических анализаторов. Их принцип действия основан на измерении степени поглощения энергии электромагнитного излучения, проходящего через слой анализируемого вещества. Каждый газ поглощает инфракрасное излучение в определенной, свойственной только ему, области спектра. Например, окись углерода поглощает лучистую энергию в инфракрасной области спектра с длиной волны 4,7 мкм; двуокись углерода — 2,7 и 4,3 мкм; метан — 3,3 и 7,6 мкм и т.д.
На рис представлена измерительная схема автоматического газоанализатора инфракрасного поглощения непосредственного измерения.
Потоки инфракрасного излучения от излучателей 2 (открытая нихромовая, хромоникелевая спираль, нагретая до температуры 700... 1000°С), периодически прерываемые с частотой 5 Гц обтюратором 3, поступают в рабочий и сравнительный оптические каналы. В рабочем канале находится рабочая камера 4, через которую проходит поток анализируемого газа, и герметично закрытая фильтровая камера 5. В сравнительном канале расположены сравнительная 10 и фильтровая 9 камеры. Состав газа в сравнительной камере 10соответствует среднему содержанию неопределяемых компонентов в анализируемом газе, а фильтровые камеры 5 и 9 заполнены теми неопределяемыми компонентами анализируемого газа, полосы поглощения которых частично перекрываются полосами поглощения определяемого компонента.
|
|
|
Мощность потока излучения на выходе рабочего оптического канала изменяется в зависимости от концентрации определяемогокомпонента в анализируемом газе, а мощность потока излучения на выходе сравнительного канала остается постоянной. Их разность преобразуется оптико-акустическим преобразователем 6 в электрический сигнал, который является 
мерой концентрации определяемого компонента. После усиления и выпрямления в усилителе 8 сигнал поступает на вторичный прибор 7, которым может быть миллиамперметр и потенциометр. Питание электрической схемы производится от стабилизатора напряжения 12.
На схеме
1 — синхронный электродвигатель; 2 — излучатель; 3 — обтюратор; 4 — рабочая камера; 5 и 9 — фильтровая камера; 6 — оптикоакустический преобразователь; 7 — вторичный прибор; 8 — усилитель; 10 — сравнительная камера; 11 — отражатель; 12 — стабилизатор напряжения
ЗАДАНИЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
1. Подробно опишите устройство и работу газоанализатора инфракрасного пошлощения
2. Зарисуйте или распечатайте схему газоанализатора и подпишите все элемент
ХРОМОТОГРАФ
|
|
|
Хроматографы предназначены для определения количественного состава смесей газов, паров и испаряемых жидкостей. От других анализаторов состава хроматографы отличаются тем, что содержат два преобразователя: один обеспечивает разделение сложной смеси на отдельные компоненты (хроматографическая колонка), а другой — определение количества каждого компонента (система детектирования).
Подбирая свойства каждого из этих преобразователей, можно разделить и определить состав многих производственных смесей.
Принцип хроматографического разделения анализируемого газа, состоящего, например, из четырех компонентов А, В, С и Б, показан на рис.1.
Проба анализируемого газа вводится в хроматографическую колонку 1 и перемещается газом-носителем через слой наполнителя (сорбента) колонки.
Если компоненты газовой смеси А, В, Си И обладают различной сорбируемостью (поглощаемостью) по отношению к наполнителю колонки, то скорости продвижения этих компонентов будут различны. С наименьшей скоростью будет двигаться наиболее сорбирующий компонент. Через некоторое время вперед уйдет компонент В как менее сорбирующийся, за ним D и, наконец, более сорбирующиеся и поэтому медленнее движущиеся компоненты А и С. При дальнейшем их продвижении компоненты окончательно разделяются, в результате из хромаграфической колонки будут выходить составляющие компоненты газовой смеси раздельно либо газ-носитель, либо бинарная (двухкомпанентная) смесь газ-носитель — компонент.
|
|
|
В качестве газа-носителя применяют инертный по отношению к сорбенту газ (воздух, азот, водород, аргон, гелий).
В качестве сорбента при газоабсорбционной хроматографии применяют пористые вещества: активированный уголь, силикагель, окись алюминия и др.
На выходе колонки устанавливается детектор 2, который определяет разделенные компоненты в порядке их выхода. Регистрирующий прибор 3 записывает сигнал детектора на диаграмме (хроматограмме) 4.
Измерительные колонки выполняются в виде спиральных или С-образных трубок с внутренним диаметром 4... 8 мм, длиной 1... 3 м.
Рис.1. Схема хроматографа:
/ — хроматографическая колонка; 2 — детектор; 3 — регистрирующий прибор;
4— диафрагма (хроматограмма)
| ||||
| ||||
|
|
|
|
Детектор преобразует количественное изменение состава газа, выходящего из хроматографической колонки, в электрический сигнал. На рис. 2 представлена схема термокондуктометри-; ческого детектора. Через сравнительную камеру 2 непрерывно проходит чистый газ-носитель /. Через рабочую камеру 4 проходят компоненты газа после хроматографической колонки. Камеры расположены в металлическом корпусе 3. Терморезисторы R3 и R2, расположенные в соответствующих камерах, и постоянные резисторы R1 и R4 являются плечами изме рительного моста постоянного тока.
Когда через обе камеры детектора проходит ;газ одинакового состава, то условия теплопередачи будут одинаковы, температура терморезисторов будет также одинакова, следовательно, измерительный мост будет сбалансирован. При появлении в газе-носителе компонента, I теплопроводность которого отлична от теплопроводности чистого газа-носителя, температура, а следовательно, и сопротивление термоэлемента, находящегося в рабочей камере, изменятся. На выходе мостовой схемы появится сигнал, который регистрируется потенциометром 1.
Для изменения масштабов в измерительную диагональ моста включен двигатель Д с переключателем шкал П.
Термоэлементами могут служить платиновые, вольфрамовые или никелевые нити диаметром 5 мкм.
АНАЛИЗАТОРЫ ЖИДКОСТЕЙ.
Для определения количественного состава смесей жидкостей непосредственно на технологических установках широкое применение нашли автоматические х р о м а т о- | р а ф ы, принцип действия которых не отличается от газовой хроматографии.
Проба анализируемой жидкости доводится до температуры испарения, и в измененном агрегатном состоянии (газообразном) она потоком газа-носителя вносится в хроматографическую колонку.
ЗАДАНИЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
Подробно опишите работу хромотографа и детектора
Дата добавления: 2022-06-11; просмотров: 129; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!