Содержание
- Виды газоанализаторов
- Как работают анализаторы газа
- Настройка и наладка анализаторов
- Как выбрать газоанализатор
- Поверка
Анализатор газа — измерительный прибор для определения концентрации того или иного компонента в газовых смесях. Это устройство работает в ручном либо автоматическом режиме. Анализатор показывает уровень определенного газа или сигнализирует о критическом превышении нормы какого-либо вещества в воздухе или другой среде. С помощью прибора можно измерить концентрацию конкретного газа: на превышение уровня другого компонента устройство не реагирует.
Виды газоанализаторов
У анализаторов газа широкая сфера применения: их устанавливают в квартирах с индивидуальной системой отопления, в частных домах, в канализационных колодцах. Кроме того, такие приборы можно найти в котлах и даже горелках.
Также газоанализаторы используют в промышленности, в сырьевых хранилищах, на технических предприятиях и других объектах, где может произойти утечка. Устройства помогают контролировать уровень кислорода, углеводородов, природного, угарного, дымового газа, метана и других веществ. Для той или иной сферы подходят особые типы анализаторов.
Существует несколько классификаций газоанализаторов. Рассмотрим некоторые из них.
По назначению
В основе классификации — функциональное назначение устройств. Производители предлагают:
- Индикаторы. Их используют, чтобы определить уровень компонента в газовой среде. Такие газоанализаторы предназначены для кратковременной работы. Как правило, это портативные модели;
- Течеискатели — портативные приборы для обнаружения утечек в газовых трубах. Такие анализаторы позволяют точно установить, какой участок из-за повреждения пропускает газ;
- Сигнализаторы — стационарные устройства, которые используют для постоянного анализа среды. Если концентрация определенного компонента превышает нормальные показатели, то на пульт управления поступает информация, и прибор издает звуковое или световое оповещение.
По принципу работы
Существуют следующие газоанализаторы:
- Термокондуктометрические. Такие анализаторы определяют, насколько эффективно газовая среда проводит тепло. Иногда уровень теплопроводности основного токсичного газа и разнообразных примесей существенно отличается. Термокондуктометрические газоанализаторы помогают выявить эти примеси;
- Пневматические. Поскольку в конструкцию таких приборов не входят электрические элементы, их можно применять на взрывоопасных объектах. Механические части пневматических анализаторов не выдают искру, что исключает риск воспламенения;
- Магнитные. Эти устройства используют при работе с высокотехнологичными механизмами, в которых газовая смесь проходит подготовку перед сжиганием. В качестве примера можно привести лямбда-зонд — датчик в выхлопной системе автомобиля. Магнитные газоанализаторы помогают определить уровень кислорода в выхлопных газах и оценить, эффективно ли прогорает топливо;
- Инфракрасные. Когда инфракрасные лучи проникают в газовую среду, датчики фиксируют уровень поглощения излучения. Газоанализаторы этого типа оснащены взрывозащищенным корпусом, что позволяет использовать их на опасных объектах. Такой принцип работы подходит для многих видов лабораторного и промышленного оборудования;
- Ионизационные. Эти устройства проверяют электропроводность ионизированных газов. На показатели проводимости влияет наличие примесей — анализатор фиксирует показатели и отображает их в процентах. Важно: ионизационные приборы можно использовать при работе только с пожаробезопасными средами;
- Ультрафиолетовые. Их принцип действия схож с работой инфракрасных газоанализаторов. Разница — в диапазоне излучения. Ультрафиолетовые анализаторы также определяют, насколько интенсивно молекулы среды поглощают лучи;
- Люминесцентные. С помощью таких приборов изучают люминесцирующие свойства газов, на которые влияет концентрация примесей. Это не очень распространенный тип устройств. Производители газоанализаторов часто прибегают к более простым технологиям производства приборов с другим принципом работы. Это позволяет изготовить не менее точный анализатор и одновременно сократить затраты.
По конструкции
Преимущество портативных бытовых моделей — компактность и простота использования. Они нужны, чтобы контролировать уровень загазованности пространства или проверять качество воздуха на опасных объектах.
Благодаря небольшому размеру, переносные газоанализаторы удобно перемещать с одного участка на другой. Такие приборы определяют количество газа в среде и при превышении нормальных показателей выдают сигнал.
Стационарные газоанализаторы больше портативных и переносных моделей. Их задача — беспрерывный контроль среды и уровня токсичных веществ. Как правило, их устанавливают на производственных объектах, закрепляют на стене или специальном щитке. У многих современных стационарных анализаторов есть интерфейс передачи данных на ПК и опция отключения внешнего оборудования.
Наиболее простые устройства оснащены только датчиком утечки и системой оповещения. У газоанализаторов с усложненной конструкцией есть дополнительные функции и элементы, например, дисплей для отображения показателей.
Как работают анализаторы газа
В основе принципа действия прибора — зависимость теплопроводности смеси от количества углекислого газа. Так, у диоксида углерода теплопроводность ниже, чем у других компонентов.
Главная часть анализатора — сравнительная схема переменного тока — состоит из рабочего, сравнительного и компенсационного мостов. Чувствительные элементы построенного по дифференциальной схеме рабочего моста находятся в закрытых ампулах. Два элемента взаимодействуют с анализируемым газом, а два других — с контрольным.
Благодаря кислороду проверяемый газ движется вдоль нагревательных элементов. Это меняет сопротивление резисторов R1 и R2, поскольку первый остывает, а второй нагревается. В результате разница сопротивлений, которая связана с концентрацией кислорода, вызывает разбаланс моста. Это изменяет выходное напряжение — его измеряет вторичный прибор с процентной градуировкой.
Чтобы определить уровень О2 в дымовых газах котельных установок, используют анализатор типа МН 5110Т. В его газовую схему входят:
- Два газоразборных элемента с очистительными керамическими фильтрами.
- Вспомогательные части, которые приводят параметры газа и воздуха к нужным значениям.
- Рабочие и сравнительные камеры приемников.
- Два побудителя расхода, которые прокачивают газ и воздух через систему.
Анализируемый газ из котла проходит через керамический фильтр и затем поступает в отдельный блок выравнивания влажности. Там он подсушивается или увлажняется. Отслеживать разряжение в системе помогает манометр.
Настройка и наладка анализаторов
Чтобы включить устройство, нужно нажать кнопку «ВКЛ». Звук работающего микронасоса — признак того, что газоанализатор включен. Одновременно появляется постоянный звуковой сигнал. Также на цифровом индикаторе должно быть обозначение «----». Согласно инструкции, кнопку «ВКЛ» надо удерживать около 3-х секунд, пока постоянный звуковой сигнал не исчезнет.
При необходимости следует провести подстройку нуля. Как ее выполнить:
- На чистом воздухе без примеси горючих газов перевести прибор в режим «Подстройка нуля» — включить анализатор при нажатой кнопке «ОТКЛ». Когда на индикаторе появится надпись «0--», кнопку нужно отпустить;
- Далее следует набрать «428». Чтобы изменить значения в разряде, надо нажать кнопку «ОТКЛ». Вводить значение разряда нужно с помощью кнопки «ВКЛ». Если пользователь ввел неверный пароль, устройство автоматически отключится;
- После введения пароля цифровой индикатор в течение 120 секунд должен отобразить постоянное значение;
- Последний шаг — нажать «ОТКЛ», и газоанализатор перейдет в режим измерения.
Когда концентрация анализируемого газа достигает установленного значения, на индикаторе появляется надпись «ПОРОГ». При этом срабатывает световой и прерывистый звуковой сигнал.
Если количество контролируемого газа выше верхней границы диапазона значений, то на индикаторе можно увидеть «>» и соответствующие показатели. При этом срабатывает светозвуковая сигнализация.
При разряде аккумулятора сбрасывают настройки, появляется соответствующий символ на индикаторе и кратковременный звуковой сигнал. Далее газоанализатор автоматически перестает работать. Чтобы отключить устройство, нужно нажать «ОТКЛ» и удерживать кнопку, пока цифровой индикатор не погаснет.
Как выбрать газоанализатор
Производители постоянно совершенствуют модели газоанализаторов, предлагают улучшенные модификации, создают новые устройства. Все это помогает выпускать оборудование, которое соответствует потребительским запросам.
Сделать универсальный газоанализатор очень сложно — для измерения уровня разных веществ необходимы специфические методы. У каждого прибора свои функции. Выбор подходящего устройства — отдельная задача.
При покупке прибора важно знать, с какими газами предстоит работать. Здесь необходимо учитывать класс опасности. Выбор зависит от среды — взрывоопасной, огнеопасной, взрывобезопасной. Также нужно понимать, будет ли контроль индивидуальным или общим, и в зависимости от этого выбирать портативную, переносную или стационарную модель.
Также следует соотнести преимущества с недостатками. Здесь имеет значение принцип действия приборов. Так, достаточно дешевые анализаторы горючих газов с термохимическими датчиками быстро выходят из строя, медленно работают и обладают низкой чувствительностью.
Электрохимические газоанализаторы из средней ценовой категории позволяют проверять множество веществ и отличаются высокой чувствительностью. Среди их недостатков — сложность обслуживания и большие размеры.
Дороже всего — оптические газоанализаторы, однако их стоимость оправдывает высокая чувствительность и расширенный диапазон проверяемых газов.
Поверка
Поверка газоанализатора — это совокупность мероприятий, которые помогают подтвердить, что прибор соответствует метрологическим требованиям. При поверке и калибровке определяется погрешность. Допустимые отклонения указаны в эксплуатационных документах и описании типа.
Виды поверок:
- Первичная. Ее проводят после ремонта, при выпуске устройства на производстве, при ввозе анализатора как импортного товара;
- Периодическая. Такую поверку выполняют по окончании межповерочного периода;
- Внеочередная. Ее проводят, если газоанализатор некорректно работает из-за механических повреждений или утери документации;
- Инспекционная. Основание — решение органа государственной метрологической службы;
- Экспертная. Причина такой поверки — разногласия по поводу пригодности устройства к работе.
Для поверки и калибровки применяют методики, которые одобрены и разрешены профильными государственными организациями. Результат поверочных мероприятий — знак поверки и/или соответствующее свидетельство, и/или запись в паспорте. Ее заверяет подпись поверителя и поверительное клеймо.
Для непригодных к эксплуатации газоанализаторов выписывают извещение о недопустимости использования. Согласно свидетельству об утверждении типа, у всех приборов из Реестра средств измерений есть межповерочный интервал, т.е. промежуток между двумя поверками. Ее стандартная периодичность — 1 год.
Анализаторы газа — незаменимые приборы для быта и производственных нужд. Они помогают определять качественный и количественный состав вредных примесей в рабочей зоне или на любом другом участке. Это эффективные устройства, которые позволяют минимизировать риски утечки опасных веществ.
