Analýza plynných médií je povinnou činností v práci chemického průmyslu, stejně jako v mnoha průmyslových podnicích. Takové studie jsou postupy pro měření konkrétní složky ve směsi plynů. Například v těžebních podnicích je znalost vlastností vzduchu v dole bezpečnostní záležitostí a ekologové tak určují koncentraci škodlivých prvků. Ne tak často se takové analýzy používají pro domácí účely, ale pokud takový úkol nastane, je nejlepší použít analyzátor plynu. Jedná se o měřicí zařízení, které umožňuje určit složení plynné směsi. Zároveň existuje mnoho druhů tohoto zařízení, které mají zásadní rozdíly.
Zařízení na analýzu plynu
Navzdory mnoha konstrukčním variantám zařízení existuje sada základních komponent, které jsou přítomny v každém modelu. Především se jedná o pouzdro, které obsahuje všechny pracovní prvky analyzátoru plynu. Faktem je, že taková zařízení vyžadují vysoký stupeň ochrany, takže na vnější plášť by měly být kladeny vážné požadavky. Téměř každé zařízení vyžaduje napájení – respektive bateriilze také považovat za povinnou součást zařízení. Dále stojí za to přejít k zodpovědnějšímu komponentu. Toto je primární převodník, tj. senzor analyzátoru plynu nebo snímací prvek, který poskytuje přímá data pro měření.
Musím říci, že existuje několik typů takových senzorů, včetně tepelně katalytických, infračervených a elektrochemických. Úkolem tohoto prvku je převést požadovanou složku složení plynu na elektrický signál. Poté se uvede do činnosti měřící a indikační zařízení, které tento signál zpracuje a předvede jeho indikátory formou indikace nebo zobrazení na displeji. Nyní stojí za to zvážit typy stávajících analyzátorů plynů.
Termochemické modely
U zařízení tohoto typu je princip měření poskytován stanovením tepelného účinku chemické reakce zahrnující požadovanou složku. Zpravidla se v procesu používá technika oxidace kyslíkem. Proto lze takové zařízení považovat za analyzátor plynného kyslíku a funkci katalyzátorů plní hopcalit, který je uložen na porézním nosiči. Měření oxidačních indikátorů se provádí pomocí kovových nebo polovodičových termistorů. V některých případech působí povrch platinových termistorů také jako katalyzátor. Typicky se termochemické modely používají pro práci s hořlavými plyny a parami, stejně jako v procesu elektrolýzy vody. Lze jej použít k určení např.obsah kyslíku ve vodíku.
Magnetická zařízení
V tomto případě mluvíme také o přístrojích zaměřených na stanovení kyslíku. Tento typ analyzátoru plynů monitoruje citlivost magnetů vůči studovanému médiu v závislosti na koncentraci kyslíku v něm. Zdálo by se, že tato součást může být určena jinými typy zařízení, ale je tu jedna vlastnost. Faktem je, že magnetický analyzátor plynů je měřič, který je schopen s vyšší přesností určit koncentraci ve složitých směsích. Je také nutné rozlišovat mezi magnetomechanickými a termomagnetickými zařízeními. V prvním případě přístroj měří sílu působící v nehomogenním magnetickém poli na citlivý prvek umístěný ve zkoumaném médiu, například rotor. Hodnoty budou záviset na teplotě a tlaku média. Princip fungování termomagnetických modelů je založen na konvenci, ke které dochází, když směs plynů interaguje s nestejnoměrnou teplotou a magnetickými poli.
Pneumatické modely
Taková zařízení pracují na základě měření viskozity a hustoty. Za tímto účelem jsou analyzovány údaje o hydromechanických vlastnostech proudění. Ihned je třeba říci, že pro taková zařízení existují tři možnosti: škrticí klapka, tryska a pneumoakustická. Analyzátor plynu škrticí klapky je zařízení s převodníkem, který měří hydraulický odpor, když jím prochází směs plynů. Modely typu Jet měří dynamické charakteristiky tlaku směsi plynů,vytékající z trysky. Obvykle se zařízení tohoto typu používají při práci s dusíkatými a chloridovými sloučeninami.
Pneumoakustické zařízení obsahuje dvě píšťaly s přibližně stejnými frekvencemi přibližně 4 kHz. První píšťalka prochází analyzovaným plynem přes sebe a druhá - složení pro srovnání. Výsledkem je, že analyzátor vzduchových plynů umožňuje porovnat frekvence oscilací a převést indikátory na pneumatické vibrace pomocí zesilovače. K poskytování signálu se používá frekvenčně-analogový převodník.
Infračervené modely
Princip činnosti těchto analyzátorů plynů je založen na selektivní absorpci molekul par a plynu infračerveným zářením. Je důležité vzít v úvahu, že zařízení umožňuje absorpci těch plynných směsí, jejichž molekuly obsahují alespoň dva různé atomy. Specifičnost molekulárních spekter v různých plynech také určuje zvýšenou selektivitu takových zařízení. Například existují konvenční a disperzní verze převodníku. Disperzní analyzátor plynů je zařízení, které využívá záření produkované monochromátory, tedy difrakčními mřížkami nebo hranoly. U běžných zástupců této třídy se používá nemonochromatické záření, které je zajištěno vlastnostmi optických obvodů. K tomu se používají světelné filtry, speciální přijímače záření a další komponenty. V infračervených analyzátorech plynů lze také použít detektory záření neselektivního typu - zejména termočlánky, bolometry apolovodičové součástky.
Jak přístroj používat?
Je důležité, aby se uživatel zařízení seznámil s displejem nebo jiným výstupním zařízením, kterým je zařízení vybaveno. Moderní displeje zpravidla zobrazují datum a několik polí pro údaje o složení plynné směsi. Chcete-li získat úplné informace o významu polí a kanálů zařízení, umožní instrukce analyzátoru plynů v konkrétní konfiguraci. Vlastně i ovládání funkcí zařízení závisí na konkrétním modelu. Zpravidla stačí aktivovat zařízení v plynném prostředí. Dále, když je dosaženo prahových koncentrací požadované složky, zařízení vydá signál. U některých modelů je možná i světelná indikace. Zároveň by se na obrazovce zařízení měly vyplnit hlavní řádky o chemickém složení směsi plynů a vlastnostech určité součásti, na kterou bylo zařízení naladěno.
Zkontrolujte zařízení
Jako každé měřicí zařízení musí být analyzátor plynu zkalibrován. Tento postup vám umožní posoudit technický stav, výkonnost zařízení a také jeho shodu s metrologickými charakteristikami. U přenosných monitorů plynů je největší pravděpodobnost, že dojde k výpadkům výkonu, takže je třeba je častěji opravovat. Jak tedy ověřování probíhá? Postup se provádí na speciálním kalibračním stojanu. Začíná se prohlídkou zařízení, testováním výměny vadných prvků. Následují kalibrační opatření a provedenípotřebná nastavení.
Přímé ověření zahrnuje použití zařízení k posouzení koncentrace určité složky v láhvi se stlačeným plynem. To znamená, že se používají speciální směsi, pomocí kterých jsou analyzátory plynů kalibrovány pro analýzu konkrétní složky.
Recenze analyzátorů plynů
Jak ukazuje praxe provozování takových zařízení v podnicích, modely domácího výrobce prakticky nejsou horší kvality než dovážené protějšky. Zaměřit se můžete na produkty Testo, Ditangas, Giam atd. V modelových řadách těchto firem naleznete kvalitní stacionární i přenosné analyzátory plynů pro práci s různými směsmi. Uživatelé však poznamenávají, že slabou stránkou téměř všech zařízení tohoto typu je citlivý prvek, tedy snímač. Proto je třeba předem zvážit možnost údržby s výměnou této součásti.
Kolik stojí analyzátor plynu?
Počáteční úroveň představují modely s cenou 3–5 tisíc rublů. Za tuto částku dostane majitel zařízení vybavené digitálním displejem a polovodičovým senzorem. Jiné parametry, jako je citlivost, doba odezvy a parametry sondy, pravděpodobně nebudou zajímat odborníka. Pokud potřebujete zařízení pro zodpovědnou práci s hořlavými a výbušnými látkami, pak byste se měli zaměřit na profesionální analyzátor plynů. Cena v tomto případě může být asi 30-40 tisíc rublů, ale vysoce kvalitnívýsledek. Navíc za tyto peníze můžete počítat s všestranností analyzátoru plynů a vysokou mírou ergonomie.
Závěr
Měřicí přístroje jsou na trhu poměrně široce zastoupeny, ale přístroje pro práci s plynem patří do specifického segmentu. To na jednu stranu znesnadňuje nalezení vhodného zařízení, na druhou stranu umožňuje blíže se seznámit se sortimentem. Pokud mluvíme o univerzálních pravidlech výběru, neměli byste kupovat analyzátor plynu, jehož cena nepřesahuje 5 tisíc rublů. Ačkoli takové přístroje poskytují základní sadu možností a zaručují určitou úroveň přesnosti, nejsou vždy odolné a vyžadují časté ověřování. Při výběru se také vyplatí zvážit možnost provozu v různých podmínkách. Většina těchto zařízení je například citlivá nejen na chemické složení plynných směsí, ale také na teplotu.
