Учебное пособие для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 5310900 «Метрология, стандартизация и менеджмент качества продукции»

4.7.1-rasm Kukunli fotokolorimetrik gaz analizatori sensorining strukturaviy diagrammasi.
G'ildirak miliga kamon 11 o'rnatilgan bo'lib, u dastagi 10 orqali oqim stimulyatori (ko'priklar) 17 ni tsiklik ravishda siqib chiqaradi va cho'zadi. Cheklovchi 16 oqim stimulyatori (ko'rgich) ning cho'zilishi va siqilishini qat'iy tartibga solishga imkon beradi. tahlil qilingan havoning belgilangan hajmi. Bundan tashqari, magnitlangan qo'zg'aysan 9 g'ildirak milida joylashgan bo'lib, u kukun kamerasining 7-gachasi bilan bog'lanadi 1. G'ildirakning uzluksiz aylanishi kukun kamerasining chashka 3 ning davriy aylanishiga aylanadi. Kubok aylanganda indikator kukunining bir qismini 2 ushlaydi va uni fotoblok 5 ostiga o'rnatadi.Bu vaqtda ko'rfaz 17 siqiladi.Bog'cha bardan ajratilgandan so'ng qamishli kalit 8 ishga tushadi, bu esa hosil qiladi. boshqaruv moslamasi uchun "Set" buyrug'i, bu buyruq etkazib berish vaqtida yorug'lik moslamasi 4 orqali oqimni o'zgartirish orqali fotoblokdagi fotodetektor 6 ning oldindan o'rnatilgan yoritish qiymatini o'rnatadi. Keyin ko'rgich cho'ziladi, bu esa ma'lum hajmni keltirib chiqaradi. indikator kukuni yuzasiga puflanadigan tahlil qilingan havo.
Tozalash oxirida qamish kaliti 8 yopiladi, bu "Measure" buyrug'ini hosil qiladi. Ushbu buyruq bo'yicha boshqaruv moslamasi fotodetektorning yoritilishining pasayishi tufayli uning o'tkazuvchanligining nisbiy o'zgarishini kuzatib boradi va eslab qoladi va tashqi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan bu o'zgarishga mutanosib ravishda (0 ... 5) mA signal beradi. Keyinchalik, kukunning oldingi qismi chiqariladi, umumiy massa bilan aralashtiriladi, kukunning yangi qismi olinadi va kukun kamerasining teshigi ostida oziqlanadi.
Fotokolorimetrik gaz analizatorlarining ishlashi gaz aralashmasining konsentratsiyasi aniqlanadigan komponent va sezgir elementga qo'llaniladigan reagent o'rtasidagi kimyoviy o'zaro ta'sirning rang tanlash reaktsiyasiga asoslanadi. Rangli selektiv kimyoviy reaktsiya eritmada rangli komplekslarning hosil bo'lishi bilan birga keladi, ularning konsentratsiyasi yorug'lik yutilishini o'lchash usuli bilan aniqlanadi.
Gazni tahlil qilishning fotokolorimetrik usullari boshqa usullarga nisbatan bir qator muhim afzalliklarga ega.
Birinchi afzallik yuqori sezuvchanlikdir, chunki indikator eritmasi yoki indikator lentasida tahlil qiluvchi moddaning to'planishi mumkin. Indikator eritmasi yoki indikator lentasi orqali o'tadigan tahlil qilinadigan gaz miqdorining oshishi fotokolorimetrik gaz analizatorlarining sezgirligini deyarli cheksiz oshirish imkonini beradi. Fotokolorimetrik gaz analizatorlari murakkab gaz aralashmalari va havodagi turli gazlarning mikrokonsentratsiyasini aniqlash uchun keng qo'llaniladi, lekin yuqori konsentratsiyalarni o'lchash uchun mos kelmaydi.
Fotokolorimetrik tahlil usullarining ikkinchi afzalligi ularning yuqori selektivligidir, bu gaz aralashmasining aniqlangan komponenti va reagent o'rtasidagi tanlangan kimyoviy reaksiyaning o'ziga xosligi bilan belgilanadi.
Fotokolorimetrik tahlil usullarining uchinchi afzalligi fotokolorimetrik gaz analizatorlarining universal konstruksiyalarini yaratish imkoniyatidir. Turli xil gazlarning kontsentratsiyasini aniqlash uchun turli xil indikator eritmalari yoki turli ko'rsatkich chiziqlari bo'lgan bir xil asbobdan foydalanish mumkin. Amalda sezuvchi element turiga ko'ra fotokolorimetrik gaz analizatorlarining to'rt turi farqlanadi.
1.Suyuqlikni sezuvchi element
Suyuqlikni sezuvchi elementlarga ega avtomatik gaz analizatorlari ikkita fotorezistorli differentsial o'lchash sxemalaridan foydalanadi. Ular eritma va gazni davriy va uzluksiz etkazib berish bilan amalga oshirilishi mumkin. Muntazam vaqt oralig'ida teng qismlarda davriy oziqlantirish yanada samaralidir. Ushbu qurilmalar juda sezgir. Biroq, ushbu turdagi barcha gaz analizatorlari uzoq kechikish vaqtiga ega, bu o'lchash kanalining yomon dinamik xususiyatlaridan kelib chiqadi.
Suyuqlikka sezgir elementli gaz analizatorlari past tezlik va texnik amalga oshirishning murakkabligi tufayli ishlab chiqarishda keng qo'llanilmaydi.
2.Powder tipidagi sezgir element
Kukunli fotokolorimetrik gaz analizatorlari H2S, NH3 va boshqalar gazlar majmuasi uchun sanoat binolarining havo tozaligini nazorat qilish uchun mo'ljallangan. Bu gaz analizatorlari sezgir element sifatida indikator kukunlarini ishlatadigan fotokolorimetrik avtomatik statsionar sanoat siklik qurilmalaridir.
Ishlash printsipi sezgir elementning tahlil qilingan gaz ta'sirida aks ettirish koeffitsientining o'zgarishiga asoslanadi.
Kukunli fotokolorimetrik gaz analizatorlarining afzalligi sezgir elementning uzoq xizmat qilish muddati bo'lib, 8000 o'lchovga etadi.
Asosiy kamchiliklar - reaksiyaga kirishadigan sezgir elementni ikkilamchi ishlatish tufayli o'lchash xatosining ortishi, sezgir elementni yangilash uchun qurilmaning murakkabligi.
3. Planshet tipidagi sensorli element
O'lchov usulining fizik asosi - sezgir elementning aks ettirilishining tahlil qilinadigan havodagi tahlil qiluvchi moddaning konsentratsiyasiga bog'liqligi.
Ushbu turdagi qurilmalar bir qator afzalliklarga ega:
- sezgir element reagent, changni yutish va plomba moddasining nozik dispersli sezgir siqilgan aralashmasi bo'lib, uni yanada ixcham qiladi;
- adsorbsion jarayonning massa uzatish koeffitsienti yuqori bo'lib, bu yuqori ish faoliyatini ta'minlaydi;
- qattiq reagent suyuqlikdan ko'ra ko'proq selektivdir, bu qurilmaning kichik asosiy xatosini nazarda tutadi;
- planshet turidagi bitta sezgir elementning ishlash muddati juda uzoq.
Ammo, barcha afzalliklarga qaramay, ushbu turdagi qurilma keng qo'llanilmaydi. Asosiy qiyinchilik planshetga sezgir elementlarni olishda yotadi.
Peletka sezgir elementlarga ega gaz analizatorlari sezgir element sirtining aks ettirish koeffitsientining o'zgarish tezligini o'lchash usuliga qarab uch turga bo'linadi.
1. Lentani sezuvchi element
O'lchov usulining fizik asosi lenta sezgir elementining o'tkazuvchanligi yoki aks ettirilishining tahlil qilinadigan havodagi tahlil qiluvchi moddaning kontsentratsiyasiga bog'liqligidir.
Ushbu turdagi qurilma quyidagi algoritmga muvofiq ishlaydi.
Tahlil qilinadigan havo maxsus reaktivda namlangan lenta ustiga puflanadi, undan tahlil qilinayotgan komponent lenta yuzasiga adsorbsiyalanadi va reaktiv bilan rangli kimyoviy reaksiyaga kiradi, buning natijasida lentaning yutilish koeffitsienti o'zgaradi. Reaksiya joyi (reaktsiya kamerasi) tahlil qilinadigan havo o'tishidan oldin va keyin yorug'lik manbai bilan yoritiladi.
O'lchangan konsentratsiya quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:

(4.7.1.)

_{- himoyasizlik vaqti; - ta'sir qilishdan oldin va keyin fotometrning chiqish signalini o'lchash natijalari bo'yicha hisoblangan chiziqli sezgir elementning optik xususiyatlarining nisbiy o'zgarishi; - ushbu turdagi ko'rsatkich lentasining sezgirligining nominal qiymati; - gaz analizatoriga o'rnatilgan lentaning sezgirlik koeffitsienti, bu lentaning sezgirligining nominal sezgirlik qiymatidan nisbiy farqini aks ettiruvchi (lenta ishlab chiqarishdan chiqarilganda aniqlanadi va unga qo'shilgan hujjatda va hujjatda ko'rsatilgan). kassetaning yuzasi).
Lentani boqishning ikki yo'li mavjud: diskret va uzluksiz. Diskret usul konsentratsiyani ma'lum bir aniqlik bilan o'lchash zarur bo'lsa, doimiy - tahlil qilinadigan havoda tahlil qiluvchi moddaning mavjudligi to'g'risida signal berish kerak bo'lganda qo'llaniladi.
Ip fotokolorimetrik gaz analizatorlari uchun ishchi eritmaning juda kam iste'mol qilinishi xarakterlidir va shu bilan bog'liq holda yuqori sezuvchanlikka erishish oson, chunki reaksiyaga kirishuvchi gaz va reagent miqdorining nisbati juda katta bo'lishi mumkin. Biroq, lenta sirtining bir jinsli bo'lmaganligi va boshqa ba'zi omillar tufayli lenta fotokolorimetrik gaz analizatorlarining xatosi, masalan, suyuq fotokolorimetrik gaz analizatorlarining xatosidan yuqori bo'ladi.
Hozirgi vaqtda asosan qog'ozli lenta sezgir elementlar ishlab chiqariladi, ular matolardan ko'proq barqarorlik va ko'rsatkichlarning takrorlanishi va uzoq umr ko'rishlari bilan ajralib turadi. Ular dastlabki ishlov berishni talab qilmaydi.}
Qog'ozli lenta sezgir elementlarning kamchiliklari optik xususiyatlarning bir xilligi, past mexanik kuch, cheklangan resurs, qisqa xizmat muddati hisoblanadi.
Fotokolorimetrik gaz analizatorlarini qurilmaning ishlash rejimi, birlamchi o'lchov o'tkazgich (PIP) turi va o'lchash usuli bo'yicha tasnifi 4.7.2-rasmda ko'rsatilgan.

колориметрические газоанализаторы режим работы ПИП метод измерения непрерывный периодический жидкостные твердотельные отражение пропускание таблеточные порошковые ленточные бумажные тканевые полимерные

kolorimetrik gaz analizatorlari ish tartibi PIP O'lchov usuli davomiy davriy suyuqlik qattiq holat aks ettirish yuqish planshet kukun lenta qog'oz mato polimer