Области применения
Промышленныеизмерительные системы
Анализ кислорода
Наиболее распространенной задачей в области газового анализа является контроль содержания кислорода в различных процессах. Измерение кислорода критически важно для обеспечения безопасности производства и контроля качества продукции.
Структура измерительной системы (комплекта)
Электрохимический анализ кислорода
Для ряда применений единственным средством решения задачи измерения следов кислорода является электрохимический метод. Абсолютное большинство анализаторов следового кислорода в таких газах, как этилен, пропилен, природный газ, водород и других, выполнены на основе электрохимических сенсоров. Также электрохимические анализаторы отлично себя зарекомендовали при измерении кислорода на уровне ниже 10 ppm в инертных газах, таких как азот, аргон, гелий и др. Основным преимущество - отсутствие у них чувствительности к водороду и углеводородам, также содержащихся в инертных газах в микроонцентрациях.
Принцип работы электрохимического сенсора Принцип работы электрохимического сенсора прост и аналогичен принципу действия обычной батарейки. Оба устройства вырабатывают электрический ток в результате химической реакции, но в отличие от батарейки, в которой все реагенты находятся внутри, в электрохимическом сенсоре один из реагентов (кислород) поступает извне, и, в зависимости от количества кислорода, сила тока изменяется.
Анализатор модель 3020T
Модель 3020T - полностью взрывозащищенная версия, имеющая все преимущества серии 3000T. Стандартная комплектация включает в себя полностью взрывозащищенный корпус NEMA 4/7 для установки в зоны В1-А, В1-Г, 3 программируемых пользователем диапазона + диапазон калибровки.
Анализатор модель 3010ТAC
Анализаторы серии 3000 – это полнофункциональные управляемые микропроцессором приборы, имеющие огромный спектр применений при анализе кислорода на следовом уровне.
Модель Instatrans
Наиболее универсальным анализатором кислорода в мире является модель Instatrans, предназначенная как для следовых, так и для процентных измерений кислорода в различных газах. При подключении анализатора через искробезопасный барьер, он может быть установлен во взрывоопасной зоне.
Модель 3020Р
Для измерений кислорода на процентном уровне помимо модели Instatrans в спектре анализаторов фирмы Teledyne также имеются модель 3020Р в полностью взрывозащищенном корпусе и модель 3010РАС с раздельной архитектурой и подключением измерительного блока через искробезопасный барьер.
Парамагнитная технология
Парамагнитные детекторы кислорода являются наиболее точными и надежными средствами для измерения кислорода. Существует несколько конструктивно различающихся типов парамагнитных детекторов. Компания Teledyne использует в своих анализаторах детекторы типа «коромысло».
Парамагнитная технология основана на свойстве молекул кислорода, способных втягиваться в область магнитного поля. Парамагнитные свойства у кислорода наиболее ярко выражены, в отличие от большинства других газов.
Конструктивно, детектор типа «коромысло» выполнен следующим образом: между парами полюсов постоянных магнитов расположены сферы, заполненные азотом. Сферы закреплены на коромысле, которое может вращаться на упругой платиновой нити. На оси коромысла закреплено зеркало. Кислород из газовой смеси, втягивающийся в область магнитного поля, начинает выталкивать сферы с азотом и коромысло отклоняется. Сферы с коромыслом окружены токоведущим контуром. При пропускании тока через контур создается электродвижущая сила (ЭДС), которая возвращает коромысло в начальное положение равновесия. Величина тока ЭДС, необходимого для удержания коромысла в положении равновесия, пропорциональна концентрации кислорода в анализируемом газе.
Модель 3020M
Компания Teledyne производит парамагнитные анализаторы во взрывозащищенном и не взрывозащищенном исполнении.
Модель 3000MA
Для контроля чистоты кислорода, а также для анализа с повышенной точностью, компанией Teledyne специально разработана модель 3010МА, имеющая термостатированный измерительный блок.
Измерение кислорода на основе метода лазерной спектроскопии
С каждым годом получают все более широкое распространение, лазерные анализаторы. Одними из основных применений данных анализаторов является измерение кислорода в дымовых газах, вакуумных колоннах синтеза углеводородов и трубопроводах отходящих газов, содержащих углеводороды и другие взрывоопасные компоненты.
Принцип лазерного метода Молекулы кислорода поглощают определенные длины волн электромагнитного излучения (760нм). Поглощение длин волн, близких к линии спектра поглощения минимально. Пропуская лазерный луч через анализируемый газ, содержащий молекулы кислорода, и настраивая длину волны луча на одну из точек линии спектра поглощения, и измеряя его интенсивность в конце оптического пути, мы можем измерять концентрацию кислорода в объеме, через который проходит лазерный луч. Способность быстрой настройки лазера на определенную длину волны используется для быстрого сканирования линии спектра поглощения и выбора наиболее подходящей длины волны, обеспечивая при этом стабильную повторяемость. В процессе сканирования интенсивность излучения лазерного луча, проходящего через измеряемый газ, регистрируется фотодетектором. Когда длина волны луча выходит за пределы линии спектра поглощения измеряемого вещества, интенсивность становится выше, чем на длинах волн, лежащих на линии спектра поглощения. Благодаря поочередному измерению интенсивностей лучей с длинами волн спектра поглощения и с длинами волн, не входящими в него, анализатор LGA-4000 обеспечивает высокую точность измерения и высокую чувствительность.
Циркониевые анализаторы кислорода
Анализаторы кислорода с датчиками на основе диоксида циркония преимущественно используются для контроля режима горения в печах различного типа и анализа кислорода в инертных газах на следовом уровне. Основным ограничением для применения циркониевых анализаторов является наличие в пробе существенных концентраций горючих газов.
Циркониевый метод основан на свойстве материала диоксида циркония проводить ионы кислорода при высоких температурах. Циркониевый датчик состоит из нагретой мембраны, с одной стороны которой подается проба, а с другой – газ сравнения (как правило, воздух). За счет диффузии ионов кислорода на сторонах мембраны возникает разница потенциалов, из величины которой с помощью уравнения Нернста и известной концентрации кислорода в опорном газе, вычисляется искомая концентрация кислорода в пробе.
Модель 3000ZA-XL
Для анализа кислорода в инертных газах в спектре анализаторов фирмы Teledyne Analytical Instruments имеются полнофункциональная модель 3000ZA-XL и экономичные модели 3190Z, 3290Z. Подача опорного газа для данных анализаторов не требуется.
Модель 9060
Для анализа кислорода в дымовых газах хорошо зарекомендовала себя модель 9060, отличающаяся от аналогов высококачественными материалами исполнения и сварным соединением мембраны из диоксида циркония с корпусом зонда, что повышает надежность и срок службы.
Портативные анализаторы кислорода
Основной особенностью портативных моделей является специальная система изоляции сенсора от атмосферного воздуха на время, когда анализ не производится. Анализаторы выполнены в искробезопасном исполнении и питаются от аккумуляторов. Выпускаются версии с цифровым и аналоговым управлением.
В зависимости от типа электрохимического сенсора, анализаторы применяются для измерения кислорода на следовом и процентном уровне в инертных газах, таких как азот, аргон, гелий, а также в газообразных углеводородах, природном газе и водороде.
Модель 3110
В большинстве случаев анализаторы комплектуются навесной системой подготовки пробы, включающей в себя быстроразъемные присоединения, регулятор давления, фильтр, вентиль регулировки расхода и ротаметр.
Модели 311ТС и 311РС
Анализаторы серии 311 имеют всю разрешительную документацию в соответствии с законодательством РФ и могут использоваться во взрывоопасных зонах.