El análisis de medios gaseosos es una actividad obligatoria en el trabajo de las industrias químicas, así como en muchas empresas industriales. Dichos estudios son procedimientos para medir un componente particular en una mezcla de gases. Por ejemplo, en las empresas mineras, el conocimiento de las características del aire en la mina es un tema de seguridad y, por lo tanto, los ambientalistas determinan la concentración de elementos nocivos. No tan a menudo, tales análisis se usan para fines domésticos, pero si surge tal tarea, es mejor usar un analizador de gases. Este es un dispositivo de medición que le permite determinar la composición de la mezcla de gases. Al mismo tiempo, existen muchas variedades de este dispositivo, que tienen diferencias fundamentales.
Dispositivo analizador de gases
A pesar de las muchas variaciones de diseño del dispositivo, hay un conjunto de componentes básicos que están presentes en cada modelo. En primer lugar, esta es una carcasa que contiene todos los elementos de trabajo del analizador de gases. El hecho es que tales dispositivos requieren un alto grado de protección, por lo que se deben hacer requisitos serios para la cubierta exterior. Casi todos los dispositivos requieren fuente de alimentación, respectivamente, la bateríatambién se puede considerar como una parte obligatoria del dispositivo. A continuación, vale la pena pasar a un componente más responsable. Este es un transductor primario, es decir, un sensor analizador de gases o un elemento sensor que proporciona datos directos para la medición.
Debo decir que existen varios tipos de sensores de este tipo, incluidos los sensores térmicos catalíticos, infrarrojos y electroquímicos. La tarea de este elemento es convertir el componente deseado de la composición del gas en una señal eléctrica. Después de eso, entra en funcionamiento el dispositivo de medición e indicación, que procesa esta señal y muestra sus indicadores en forma de indicación o visualización en la pantalla. Ahora vale la pena considerar los tipos de analizadores de gases existentes.
Modelos termoquímicos
En dispositivos de este tipo, el principio de medición se obtiene determinando el efecto térmico de una reacción química en la que interviene el componente deseado. Por regla general, en el proceso se utiliza la técnica de oxidación con oxígeno. Por lo tanto, dicho dispositivo puede considerarse como un analizador de gas oxígeno, y la hopcalita, que se deposita sobre un soporte poroso, realiza la función de catalizadores. La medición de los indicadores de oxidación se realiza mediante termistores metálicos o semiconductores. En algunos casos, la superficie de los termistores de platino también actúa como catalizador. Normalmente, los modelos termoquímicos se utilizan para trabajar con gases y vapores combustibles, así como en el proceso de electrólisis del agua. Se puede utilizar para determinar, por ejemplo,contenido de oxígeno en hidrógeno.
Dispositivos magnéticos
En este caso también hablamos de dispositivos enfocados a la determinación de oxígeno. Este tipo de analizador de gases monitorea la susceptibilidad de los imanes en relación al medio bajo estudio, dependiendo de la concentración de oxígeno en el mismo. Parecería que este componente puede ser determinado por otros tipos de dispositivos, pero hay una característica. El hecho es que un analizador magnético de gases es un medidor que puede determinar la concentración en mezclas complejas con mayor precisión. También es necesario distinguir entre dispositivos magnetomecánicos y termomagnéticos. En el primer caso, el dispositivo mide la fuerza que actúa en un campo magnético no homogéneo sobre un elemento sensible colocado en el medio en estudio, por ejemplo, un rotor. Las lecturas dependerán de la temperatura y la presión del medio. El principio de funcionamiento de los modelos termomagnéticos se basa en la convención que se produce cuando una mezcla de gases interactúa con campos magnéticos y de temperatura no uniformes.
Modelos neumáticos
Estos dispositivos funcionan sobre la base de medir la viscosidad y la densidad. Para ello, se analizan datos sobre las propiedades hidromecánicas del flujo. Debe decirse de inmediato que hay tres opciones para tales dispositivos: acelerador, chorro y neumoacústico. Un analizador de gases del acelerador es un dispositivo con un transductor que mide la resistencia hidráulica cuando una mezcla de gases pasa a través de él. Los modelos tipo jet miden las características dinámicas de la presión de la mezcla gaseosa,que fluye desde la boquilla. Por lo general, los dispositivos de este tipo se utilizan en el trabajo con compuestos de nitrógeno y cloruro.
El dispositivo neumoacústico incluye dos silbatos con frecuencias aproximadamente iguales de unos 4 kHz. El primer silbato pasa el gas analizado a través de sí mismo, y el segundo, la composición para comparar. Como resultado, el analizador de gases de aire le permite comparar las frecuencias de oscilación, convirtiendo los indicadores en vibraciones neumáticas mediante un amplificador. Se utiliza un convertidor de frecuencia a analógico para proporcionar la señal.
Modelos infrarrojos
El principio de funcionamiento de estos analizadores de gases se basa en la absorción selectiva de moléculas de vapor y gas mediante radiación infrarroja. Es importante considerar que el dispositivo prevé la absorción de aquellas mezclas de gases cuyas moléculas contengan al menos dos átomos diferentes. La especificidad de los espectros moleculares en varios gases también determina la mayor selectividad de tales dispositivos. Por ejemplo, existen versiones convencionales y de dispersión del transductor. Un analizador de gases dispersivos es un dispositivo que utiliza radiación producida por monocromadores, es decir, rejillas de difracción o prismas. En los representantes ordinarios de esta clase, se usa radiación no monocromática, que se proporciona debido a las características de los circuitos ópticos. Para ello, se utilizan filtros de luz, receptores de radiación especiales y otros componentes. Además, los detectores de radiación de tipo no selectivo se pueden utilizar en analizadores de gases infrarrojos, en particular, termopilas, bolómetros ycomponentes semiconductores.
¿Cómo utilizar el aparato?
Es importante que el usuario del dispositivo se familiarice con la pantalla u otro dispositivo de salida con el que está equipado el dispositivo. Como regla general, las pantallas modernas muestran la fecha, así como varios campos para datos sobre la composición de la mezcla de gases. Para obtener información completa sobre el significado de los campos y canales del dispositivo, permitirá la instrucción del analizador de gases en una configuración específica. En realidad, el control de las funciones del dispositivo también depende del modelo específico. Por regla general, basta con activar el dispositivo en un entorno gaseoso. Además, cuando se alcancen las concentraciones umbral del componente deseado, el dispositivo emitirá una señal. En algunos modelos, también es posible una indicación luminosa. Al mismo tiempo, las líneas principales sobre la composición química de la mezcla de gases y las propiedades de un determinado componente al que se sintonizó el dispositivo deben completarse en la pantalla del dispositivo.
Comprobar dispositivo
Como cualquier dispositivo de medición, el analizador de gases necesita ser calibrado. Este procedimiento le permitirá evaluar el estado técnico, el rendimiento del dispositivo, así como su conformidad con las características metrológicas. Los monitores de gas portátiles son los más propensos a experimentar fallas en el rendimiento, por lo que deben recibir servicio con mayor frecuencia. Entonces, ¿cómo se realiza la verificación? El procedimiento se realiza en un soporte de calibración especial. Comienza con una inspección del dispositivo, probando la sustitución de elementos defectuosos. Las siguientes son medidas de calibración y la implementaciónajustes necesarios.
La verificación directa implica el uso de un dispositivo para evaluar la concentración de un determinado componente en un cilindro de gas comprimido. Es decir, se utilizan mezclas especiales, con la ayuda de las cuales se calibran los analizadores de gases para el análisis de un componente particular.
Reseñas sobre analizadores de gases
Como muestra la práctica de operar tales dispositivos en las empresas, los modelos de un fabricante nacional prácticamente no son inferiores en calidad a sus contrapartes importadas. Puede centrarse en los productos de Testo, Ditangas, Giam, etc. En las líneas de modelos de estas empresas, puede encontrar analizadores de gases estacionarios y portátiles de alta calidad para trabajar con diversas mezclas. Sin embargo, los usuarios señalan que el punto débil de casi todos los dispositivos de este tipo es el elemento sensible, es decir, el sensor. Por lo tanto, se debe considerar de antemano la posibilidad de realizar un mantenimiento con la sustitución de este componente.
¿Cuánto cuesta un analizador de gases?
El nivel inicial está representado por modelos con un precio de 3 a 5 mil rublos. Por esta cantidad, el propietario recibe un dispositivo equipado con una pantalla digital y un sensor semiconductor. Es poco probable que otros parámetros, como la sensibilidad, el tiempo de respuesta y los parámetros de la sonda, sean de interés para un especialista. Si necesita un dispositivo para el trabajo responsable con sustancias combustibles y explosivas, debe centrarse en un analizador de gases profesional. El precio en este caso puede ser de unos 30-40 mil rublos, pero de alta calidad.resultado. Además, por este dinero puede contar con la versatilidad del analizador de gases y un alto grado de ergonomía.
Conclusión
Los dispositivos de medición están ampliamente representados en el mercado, pero los dispositivos para trabajar con gas pertenecen a un segmento específico. Por un lado, esto dificulta encontrar un dispositivo adecuado, por otro lado, le permite familiarizarse con el surtido con más detalle. Si hablamos de las reglas universales de elección, entonces no debe comprar un analizador de gases, cuyo precio no supere los 5 mil rublos. Aunque dichos instrumentos brindan un conjunto básico de opciones y garantizan un cierto nivel de precisión, no siempre son duraderos y requieren una verificación frecuente. Además, al elegir, vale la pena considerar la posibilidad de operar en diferentes condiciones. Por ejemplo, la mayoría de estos dispositivos son sensibles no solo a la composición química de las mezclas de gases, sino también a la temperatura.
