Analisador de gás: princípio de operação, o que procurar ao escolher + visão geral dos fabricantes

Características dos analisadores de gases domésticos

Os dispositivos para uso doméstico são caracterizados pela compacidade, desempenho limitado e facilidade de operação. Se os modelos profissionais envolvem operação estacionária, os analisadores de gás natural domésticos podem ser movidos de um lugar para outro, já que a maioria deles são dispositivos portáteis.

A funcionalidade do eletrodoméstico foi projetada para detectar vazamentos de gás com o estudo de fumos em diferentes pontos. Ao mesmo tempo, no segmento de eletrodomésticos, são implementados diferentes níveis de conteúdo funcional.

Por exemplo, um analisador de gás doméstico da categoria econômica está equipado com o sistema de aviso mais simples na forma de uma indicação de luz ou som.Ou seja, se na sala for notado um excesso de concentração de vapores de gás em relação ao valor padrão, o detector dará um sinal adequado, mas sem informações adicionais.

Os eletrodomésticos mais sofisticados são equipados com um display que reflete informações com características detalhadas do ar.

Os analisadores domésticos de misturas gasosas são fabricados nas versões manual e automática. No primeiro caso, trata-se de um dispositivo absorvente simples com um nível médio de precisão de análise. Os produtos automáticos são caracterizados pela alta precisão e amplas possibilidades de diversos estudos ambientais. Por exemplo, em modo contínuo, verifique os parâmetros definidos de uma mistura ou de seu componente individual.

Vale a pena notar que os eletrodomésticos podem ser não apenas portáteis, mas também estacionários, exigindo instalação especial. Ao mesmo tempo, os analisadores de gás estacionários domésticos também possuem dimensões compactas, manutenção despretensiosa e baixo desempenho.

Princípios de classificação de analisadores de gás

Todos os dispositivos de análise atualmente existentes são classificados com base em detalhes estruturais e tecnológicos. A classificação caracteriza a funcionalidade específica dos instrumentos de análise de gases.

Por exemplo, um indicador e um alarme podem ser um pouco semelhantes, mas são classificados como medidores diferentes. O mesmo se aplica a detectores de vazamento e analisadores de gás.

Um detector de vazamento de tamanho pequeno e fácil de usar é um projeto que está diretamente relacionado aos analisadores de meio gasoso. O uso de tais dispositivos é relevante para diversas condições da produção industrial e da esfera doméstica.

A classificação do projeto define propriedades como mobilidade e portabilidade. A capacidade dos instrumentos de medir um certo número de componentes é classificada como um dispositivo de componente único ou multicomponente.

Da mesma forma com o número de canais de medição, onde há uma classificação para analisadores de gás de canal único ou multicanal.

Por fim, há outro critério que mostra a finalidade específica dos dispositivos. Por exemplo, existem analisadores de gases para monitorar os gases de escape dos carros e existem dispositivos que controlam os processos tecnológicos.

Princípio e vantagens

O princípio de funcionamento dos dispositivos portáteis é o mesmo dos estacionários. As estacionárias ocupam muito espaço e requerem habilidades especiais de manuseio. Aprenda a trabalhar com portátil mais fácil. Esses dispositivos pesam em média 1,5-2 kg, as baterias duram várias horas.

Eles têm um display de cristal líquido, que exibe informações sobre a composição na forma de símbolos usados ​​em química.

O dispositivo tem a capacidade de acumular e armazenar informações, incluindo resultados de testes e fotografias.

Precisão - 0,1%, o que é suficiente para trabalhar na área de reciclagem.

Aqui está o que você pode verificar com um analisador portátil:

1. Grandes estruturas.
2. Estruturas complexas.
3. Lingotes.
4. Peças pequenas.
5. Tubos.
6. Bastões.
7. Espaços em branco.
8. Eletrodos.
9. Lascas e poeira de metal.

Instalação de aparelhos

Para a instalação de analisadores de gás, as superfícies verticais são mais adequadas - locais de possível vazamento de gás (próximo de medidores, colunas, caldeiras, fogões).

O dispositivo não pode ser montado:

1. A uma distância inferior a 1 m dos queimadores.
2. Em áreas sujas e empoeiradas.
3. Perto de túneis de ventilação.
4. Em áreas onde materiais combustíveis e tóxicos são armazenados.

Durante a instalação, é necessário levar em consideração as características do gás e a altura de sua concentração. Assim, as posições dos gases do chão são as seguintes:

• metano - 50 cm,
• monóxido de carbono - 180 cm (até o teto - 30 cm)
• propano - 50 cm.

É melhor montar o modelo combinado na faixa de 50-30 cm até o teto.

Para que as válvulas funcionem de forma estável, coloque baterias no dispositivo que possam alternar automaticamente para energia de emergência.

Instalar o dispositivo não é difícil. Pode ser fixado com buchas ou parafusos.

Seu passaporte detalha a conexão de eletricidade a ele e seu contato com outros equipamentos.

Pelo menos uma vez por ano, o analisador de gases deve ser submetido a um procedimento de inspeção.

Classificação por fator de forma:

Por fator de forma, os dispositivos podem ser divididos em:

• Analisadores de gás estacionários são dispositivos projetados para instalação estacionária na área de trabalho de plantas industriais e colheitadeiras, laboratórios químicos, refinarias de petróleo e empresas produtoras de gás e outras indústrias
• Os analisadores de gás portáteis são dispositivos de uso individual que servem como proteção adicional para analisadores de gás estacionários
• Os analisadores de gases portáteis são dispositivos que ocupam um nicho intermediário entre os estacionários e os portáteis. Maior que os dispositivos portáteis, mas com mais recursos. Adequado para pequenas empresas.

Os analisadores de gás são dispositivos indispensáveis ​​que são usados ​​tanto na produção quanto em casa e permitem determinar a composição qualitativa e quantitativa de poluentes na área de trabalho ou em qualquer outra sala onde existam fatores perigosos para o vazamento de substâncias e gases nocivos.

O que mais considerar na escolha?

Além das possibilidades básicas de análise do ambiente gasoso, as capacidades de comutação e o grau de proteção da carcaça devem ser levados em consideração. Sensores de alarme estacionários e independentes não precisam se comunicar com controladores eletrônicos e computadores. Mas se você precisar de um analisador de gás doméstico com um dispositivo de desligamento de gás, é desejável prever a presença de interfaces como RS-232 (para conectar a um computador) e um relé de controle para integrar o dispositivo em segurança complexa Ferramentas. Isso permitirá que você conecte o dispositivo ao exaustor, aos reguladores das válvulas do equipamento de gás e à sirene.

O grau de proteção do próprio dispositivo é determinado pela marcação IP. Os modelos domésticos da sala, como regra, são fornecidos com uma classe de proteção contra poeira e umidade IP20. Os analisadores de gás mais duráveis ​​e confiáveis ​​têm um invólucro multicamadas IP67 que protege contra choques, ambientes químicos agressivos e inundações de água.

Princípios de classificação de analisadores de gás

Todos os dispositivos de análise atualmente existentes são classificados com base em detalhes estruturais e tecnológicos. A classificação caracteriza a funcionalidade específica dos instrumentos de análise de gases: por exemplo, um indicador e um dispositivo de sinalização podem ser um pouco semelhantes, mas são classificados como medidores diferentes. O mesmo se aplica a detectores de vazamento e analisadores de gás.

Um detector de vazamento de tamanho pequeno e fácil de usar é um projeto que está diretamente relacionado aos analisadores de meio gasoso. O uso de tais dispositivos é relevante para diversas condições da produção industrial e da esfera doméstica.

A classificação do projeto define propriedades como mobilidade e portabilidade. A capacidade dos instrumentos de medir um certo número de componentes é classificada como um dispositivo de componente único ou multicomponente. Da mesma forma com o número de canais de medição, onde há uma classificação para analisadores de gás de canal único ou multicanal.

Por fim, há outro critério que mostra a finalidade específica dos dispositivos. Por exemplo, existem analisadores de gases para monitorar os gases de escape dos carros e existem dispositivos que controlam os processos tecnológicos.

Princípio de funcionamento

Nos catálogos, os analisadores de gases são representados por modelos de diversos tipos.

Eles diferem um do outro pelo princípio de ação:

condutometria térmica - trabalhe com base na dependência da condutividade térmica de uma mistura de gás ou ar em sua composição. Dispositivos seletivos, altamente sensíveis;

termoquímico - um catalisador é instalado no corpo do dispositivo, no qual o componente a ser determinado é oxidado ou outra reação ocorre com sua participação. A concentração é determinada pelo efeito térmico do processo;

magnético - projetado para determinar o teor de oxigênio. O princípio de funcionamento dos dispositivos baseia-se na dependência da suscetibilidade magnética da mistura da concentração de O2;

pneumático - determinar a densidade e viscosidade da mistura gasosa, que depende da composição qualitativa e quantitativa;

infravermelho - analise o grau de absorção dos raios infravermelhos por vários componentes da mistura gasosa. O equipamento é altamente seletivo em relação a compostos cujas moléculas são compostas por dois ou mais átomos, por isso é amplamente utilizado em condições de laboratório;

ultravioleta - gera radiação na faixa de 200-450 nm. Os instrumentos são eficazes para determinar a concentração de gases monoatômicos;

luminescente - trabalha com base no fenômeno da luminescência, que ocorre como resultado da reação química do componente sendo determinado com o reagente;

fotocolorimétrico - mede a intensidade de coloração de substâncias obtidas como resultado da reação entre um reagente específico e o componente que está sendo determinado. A peculiaridade deste tipo de analisadores de gases reside nos diferentes estados agregados do reagente. O processo pode ocorrer na fase líquida ou em um suporte sólido: comprimido, fita, etc.;

eletroquímica - mede as características eletroquímicas da mistura analisada. Os dispositivos têm baixa seletividade;

ionização - determinar a condutividade elétrica do meio, que depende do tipo, quantidade, mobilidade de íons de diferentes componentes.

Analisadores de gás - princípio de operação

Os analisadores de gases são instrumentos de medição projetados para obter informações de medição sobre a quantidade de uma substância ou sua concentração no meio gasoso analisado.

Na indústria alimentícia, analisadores de gases são amplamente utilizados para analisar gases de combustão durante a combustão de vários tipos de combustível, para controlar a composição de meios gasosos em câmaras de cozimento e secagem, para controlar a concentração de valores limite em risco de incêndio e explosão indústrias e locais onde seja possível o acúmulo de gases nocivos à saúde do atendente.

O princípio de funcionamento do dispositivo é baseado na dependência da condutividade térmica da mistura analisada da concentração de CO2 nela, cuja condutividade térmica é menor que outros componentes.

A base do dispositivo é um circuito de ponte comparativo de compensação de corrente alternada de 3 pontes: trabalho, comparativo e compensação. A ponte de trabalho é construída de acordo com o esquema diferencial. Seus elementos sensíveis são colocados em ampolas fechadas. Dois elementos são lavados pelo gás analisado, os outros dois - pelo controle.

A determinação da concentração de oxigênio por analisadores magnéticos de gás é baseada em uma propriedade física - o paramagnetismo.

Materiais paramagnéticos são atraídos para o campo magnético, enquanto materiais diamagnéticos são empurrados para fora dele.

O oxigênio (+1) e o óxido nítrico (+0,36) têm a maior suscetibilidade positiva.

Os analisadores de gás magnéticos são divididos em termomagnéticos e magnetomecânicos.

O método termomagnético recebeu uma aplicação mais ampla.

Baseia-se na mudança da suscetibilidade magnética volumétrica com a temperatura (Fig. 2.62).

Arroz. 2,62. Diagrama esquemático do transdutor de medição de um analisador de gás termomagnético

A presença de oxigênio no gás analisado leva ao seu movimento ao longo dos elementos de aquecimento, que simultaneamente resfria o resistor R1 e aquece o resistor R2, ou seja, altera sua resistência. A diferença de resistência, funcionalmente relacionada à concentração de oxigênio, leva a um desequilíbrio da ponte, o que leva a uma mudança na tensão de saída, medida por um dispositivo secundário calibrado em concentração percentual.

Para medir a concentração volumétrica de oxigênio nos gases de combustão das caldeiras, é usado um analisador de gás do tipo MN 5110T. O circuito de gás do dispositivo inclui dois dispositivos de entrada de gás com filtros cerâmicos para limpeza, dispositivos auxiliares para trazer os parâmetros de gás e ar aos valores necessários, câmaras de trabalho e comparativas de dois receptores e dois condutores de fluxo que garantem o bombeamento de gás e ar através do sistema.

O gás para análise é retirado da caldeira através de um filtro cerâmico, de onde entra na unidade de equalização de umidade, onde é seco (com remoção de condensado) ou umidificado. Um manômetro é usado para controlar o vácuo no sistema.

Tipos de analisadores de gás de acordo com o princípio de operação

1. Dispositivos cuja ação se baseia em métodos físicos de análise, incluindo reações químicas auxiliares. Com a ajuda de tais analisadores de gás, uma mudança no volume ou pressão de uma mistura de gás é determinada como resultado de reações químicas de seus componentes individuais.

2. Dispositivos cuja ação se baseia em métodos físicos de análise, incluindo processos físicos e químicos auxiliares (termoquímicos, eletroquímicos, fotocolorimétricos, etc.). Os métodos termoquímicos baseiam-se na medição do efeito térmico da reação de oxidação catalítica (combustão) de um gás. Os métodos eletroquímicos permitem determinar a concentração de um gás em uma mistura pelo valor da condutividade elétrica do eletrólito que absorveu esse gás. Os métodos fotocolorimétricos baseiam-se na mudança de cor de certas substâncias quando reagem com o componente analisado da mistura gasosa.

3. Dispositivos cujo funcionamento se baseia em métodos de análise puramente físicos (termocondutometria, termomagnética, óptica, etc.).Termocondutometria baseiam-se na medição da condutividade térmica dos gases. Os analisadores de gás termomagnéticos são usados ​​principalmente para determinar a concentração de oxigênio, que possui alta suscetibilidade magnética. Os analisadores ópticos de gás são baseados na medição de densidade óptica, espectros de absorção ou espectros de emissão de uma mistura de gases.

Os analisadores de gás podem ser divididos em vários tipos, dependendo das tarefas executadas - são analisadores de gás de combustão, analisadores de gás para determinar os parâmetros da área de trabalho, analisadores de gás para monitorar processos tecnológicos e emissões, analisadores de gás para purificação e análise de água, etc. , também são divididos de acordo com a execução construtiva para portátil, portátil e estacionário, pelo número de componentes medidos (pode haver medição de uma substância ou várias), pelo número de canais de medição (monocanal e multicanal ), por funcionalidade (indicadores, dispositivos de sinalização, analisadores de gases).

Os analisadores de gases de combustão são projetados para configurar e monitorar caldeiras, fornos, turbinas a gás, queimadores e outras instalações de queima de combustível. Eles também permitem monitorar as emissões de hidrocarbonetos, óxidos de carbono, nitrogênio e enxofre.

Analisadores de gás (detectores de gás, detectores de gás) para monitorar os parâmetros do ar na área de trabalho. Monitore a presença de gases e vapores perigosos na área de trabalho, dentro de casa, minas, poços, coletores.

Os analisadores de gás estacionários são projetados para controlar a composição do gás durante as medições tecnológicas e controlar as emissões em metalurgia, energia, petroquímica e indústria de cimento. Os analisadores de gás medem o conteúdo de oxigênio, nitrogênio e óxidos de enxofre, freon, hidrogênio, metano e outras substâncias.

Tipos de analisadores de gás

Uma variedade de analisadores de gases de acordo com os sinais físicos de trabalho. Até o momento, existem mais de 10 variedades de analisadores de gases, que são divididos de acordo com as características físicas da análise do ambiente gasoso.

Mas, como tal, não existe um design universal, segundo o qual a composição das impurezas é medida. Para alguns, um certo princípio físico é adequado, enquanto para outros será inaceitável.

A propósito, leia este artigo também: Corrosão de Equipamentos

Condumetria térmica

Pode responder à condutividade térmica de misturas. Ele analisa a eficiência com que a temperatura é transferida no meio gasoso. Este dispositivo é adequado apenas se a condutividade térmica de impurezas e gases diferir significativamente entre si.

Pneumático

Projetado para determinar a viscosidade da mistura, que é inerente a esta sala. Eles também são usados ​​em locais explosivos, pois não possuem componente elétrico. Não há faísca, portanto, o gás não acende.

Magnético

É adequado para análise de oxigênio. Esses dispositivos são usados ​​naqueles mecanismos onde a mistura de gás deve ser queimada. Exemplo de indicador: lambdazont. É encontrado no sistema de escape dos carros, que agora são relevantes no mercado de carros modernos. Projetado para determinar a concentração de oxigênio na proporção da saída dos gases de escape. Também serve para determinar quão bem o combustível automotivo aqueceu. Infravermelho

Eles são necessários para irradiar o meio gasoso com raios infravermelhos. Eles têm uma carcaça à prova de explosão embutida, pois são usados ​​onde há substâncias explosivas.É usado para laboratórios e indústria.

ionizacao

Verifica a condutividade elétrica. Se houver uma impureza na composição, a condutividade elétrica será diferente. Isso é fixo e refletido como uma porcentagem no placar. Ele é projetado para gases que não são inflamáveis.

ultravioleta

Eles têm o mesmo princípio que os infravermelhos. Mas há uma diferença no fato de serem irradiados com raios ultravioleta. Esses dispositivos podem analisar a intensidade da absorção do meio, utilizando os raios que são direcionados a eles.

Luminescente

É necessário determinar quais gases têm propriedades luminescentes. Eles dependem da concentração dessas impurezas. Este é um tipo raro de dispositivo porque é o tipo mais complexo. Na prática, como regra, são utilizadas tecnologias mais simples. Existem outros equipamentos que possuem outros princípios físicos. É o mais caro e requer manutenção complexa. Equipamentos baseados em princípios químicos são preenchidos com certos produtos químicos. Eles são usados ​​quando existem gases específicos para os quais outros métodos não são adequados.

A propósito, leia este artigo também: Classificação do óleo

Analisadores de raios X

Cada dispositivo possui:

• um tubo de raios X que fluoresce;
• detector;
• dispositivo de registro;
• módulo de controle.

Uma característica importante que é necessária para grandes pontos de aceitação é a adaptação do dispositivo ao modo de operação de estado sólido. Este tipo de dispositivo analisa várias dezenas de elementos em ligas de uma só vez.

O tamanho da amostra pode ser insignificante, por exemplo, chips

Este tipo de dispositivo analisa várias dezenas de elementos em ligas de uma só vez.O tamanho da amostra pode ser insignificante, por exemplo, chips.

Em geral, mesmo elementos semelhantes a escória e poeira de até 50 mícrons são adequados. Eles funcionam rapidamente, pois não precisam ser calibrados a cada vez para uma nova análise. Uma configuração separada é realizada apenas para determinadas tarefas complexas.

Os dispositivos mais comuns

Os modelos ópticos e eletroquímicos destacam-se como os dispositivos mais comuns que fazem parte dos três grupos observados. Sua atratividade se deve à possibilidade de realizar medições em tempo real.

Ao mesmo tempo, tecnologicamente, os dispositivos suportam análise multicomponente com a capacidade de salvar os resultados em um chip de memória.

Um exemplo do grupo de analisadores ópticos de gases - dispositivos que são mais amplamente utilizados em diversos campos. Os analisadores ópticos de gás têm alta precisão de medição

Para o setor industrial, tais dispositivos são equipamentos indispensáveis. Particularmente onde o monitoramento constante de emissões ou análise de processo é necessário.

Principais fabricantes

1. Corporação Olimpo.
2. FPI (Focused Photonics Inc).
3. Bruker.

Corporação Olympus

Uma empresa japonesa conhecida por seus produtos na área de óptica e equipamentos fotográficos. Seus analisadores de metal são populares porque são considerados confiáveis ​​no estilo japonês e estão no segmento de preço médio.

A empresa investe em P&D e desenvolvimento de software. Para analisadores portáteis, foi criada a tecnologia Delta X-act Count, devido à qual os limites de velocidade e detecção foram reduzidos.

FPI (Focused Photonics Inc)

Uma empresa chinesa fundada por graduados de prestigiadas universidades americanas.É considerada uma das líderes na produção de todos os tipos de sistemas para monitoramento da ecologia do meio ambiente. Seus analisadores de metal também estão em demanda.

O analisador de metal FPI portátil é um pouco mais barato que os principais concorrentes.

Bruker

Empresa alemã fundada há mais de 50 anos. Produção, laboratórios e escritórios de representação estão localizados em 90 países. É composto por quatro departamentos que lidam com diferentes áreas. A Bruker AXS e a Bruker Daltonics estão desenvolvendo e fabricando sistemas de análise de metal.

Eles são considerados de alta qualidade e são bastante comuns no mercado russo devido ao bom trabalho dos escritórios de representação.

Você precisa procurá-los dependendo da sua localização.