Безопасность персонала – первостепенная задача во всех отраслях человеческой деятельности.
Всего лишь 0,08% угарного газа (СО) во вдыхаемом воздухе приводит к головной боли и ощущению удушья. Поэтому контроль за содержанием различных веществ в воздухе рабочей зоны очень важен. И не только на опасных производствах, где возможны утечки газов, но и в офисах, учебных аудиториях и т.д.
Для этого используют газоанализаторы – приборы, измеряющие концентрацию одного или нескольких компонентов в газовых смесях.
В данной статье рассмотрим наиболее популярные методы газового анализа, выбор которых зависит от измеряемого газа, точности и условий эксплуатации прибора и предполагаемой стоимости самого датчика:
· Электрохимический.
Этот метод основан на изменении электрических параметров электродов, находящихся в среде электролита, который меняет свою проводимость в зависимости от количества измеряемого газа, попадающего на него.
Измеряемые газы: NН3, H2S, СО, SO2, Cl2, О2
+ : Приемлемая цена, широкий диапазон веществ, низкое электропотребление.
- : Низкая точность, зависимость от условий эксплуатаций.
· Термокаталитический. (термохимический)
Наиболее дешевый и доступный способ измерения горючих газов и паров.
Основной элемент - мостовая схема, резисторы 3 и 4 находятся в зоне соприкосновения с измеряемым газом. На одном из них находится специальный каталитический слой, при попадании газа на который начинается реакция с окислением и выделением тепла. R этого резистора возрастает, и меняется баланс моста.
Измеряемые газы СО, СН4, О2, Н2
+ : Самый дешевый и простой метод.
- : Небольшая точность и низкая стойкость к перегрузкам и каталитическим компонентам, небольшой срок службы, необходимо содержание кислорода т.к. используется реакция окисления.
· Полупроводниковый.
Принцип действия основан на том, что изменяется поверхностное сопротивление полупроводникового материала (оксида металла) в результате взаимодействия его с измеряемым газом, проходящим через полимерную мембрану. С помощью мостовой схемы это измерение проводимости преобразуется в изменение напряжения. Нагреватель необходим для поддержания температуры на поверхности полупроводника, чтобы устранить погрешность измерения.
Измеряемые газы СО, С5Н8, Н2S, Н2, С2Н5ОН, О2
+ : Приемлемая стоимость, большой диапазон рабочих температур, низкая инертность
- : Малая точность, невысокая селективность, возможность отравления органическими веществами и долгое время регенерации.
· Инфракрасный. (Оптический).
1- Излучатель (лампа) L1; 2-Излучатель (лампа) L2; 3- Детектор 2 D2; 4- Детектор 1 D1; 5- Стекло; 6- Параллельное зеркало; 7- Полупрозрачное зеркало.
Метод основан на способности молекул газов избирательно поглощать излучение в инфракрасной области спектра. В зависимости от компонентов в газовой смеси, изменяется поглощение ИК-луча.
Луч проходит от излучателя и, отражаясь от зеркала, попадает на детекторы в оптическом модуле. На длинах волн, характерных для определенных газов, происходит поглощение сигнала, и детекторы фиксируют это изменение.
Измеряемые газы : алканы, алкены, спирты, СО2, NO
+ : Высокая точность, датчик может работать в любых средах и любых газах.
- : Высокая стоимость, нужно следить за загрязнением оптических путей и за влажностью, т.к. это вносит существенную погрешность измерения.
Автор статьи: Василий Коновалов
