Analizatory gazów to specjalne urządzenia, które służą do dokładnego pomiaru składu jakościowego i ilościowego gazów. W zależności od celu i zasady działania mogą być ręczne i automatyczne. Jednym z najpopularniejszych typów przyrządów ręcznych są analizatory absorbancji.

Zasada działania tego typu analizatora gazów opiera się na fakcie, że substancje składowe są absorbowane w określonej kolejności przez specjalne odczynniki. Sprzęt stacjonarny z automatyczną zasadą działania wykonuje pomiary w sposób ciągły, to znaczy bez przerwy. Dokładnie rejestruje wszystkie parametry fizykochemiczne badanych mieszanka gazowa. Takie urządzenia umożliwiają uzyskanie najdokładniejszych wyników pomiarów podczas interakcji nie tylko z samą substancją, ale także z jej poszczególnymi składnikami.

Sprzęt do pomiaru gazu występuje w wielu odmianach i nazwach. Niektóre z nich działają w oparciu o fizyczne metody pomiarowe, w tym z wykorzystaniem pomocniczej reakcji chemicznej. Takie urządzenia nazywane są wolumetryczno-monometrycznymi. Pozwalają na niezwykle dokładne wykrycie wszelkich zmian objętości i ciśnienia zachodzących w obserwowanym medium. Urządzenie natychmiast rejestruje wszystkie reakcje, w które wchodzą poszczególne składniki mieszaniny gazowej.

Zasada działania analizatora gazów może być również oparta na chemicznych metodach analizy obserwowanego medium. Przyrządy te mogą śledzić dodatkowe procesy termochemiczne, chromatograficzne, elektrochemiczne i fotokolorymetryczne, w zależności od ich zastosowania i charakterystyki pracy. Inna jest również zasada działania sprzętu. Na przykład przyrządy termochemiczne mierzą poziom ciepła w procesie spalania gazu.

Najczęściej taki sprzęt jest używany, gdy konieczne jest monitorowanie tlenku wodoru w powietrzu, jeśli istnieje podejrzenie jego wybuchowego stężenia. Z reguły takie prace wykonuje się z gazami palnymi, a urządzenia typu termochemicznego są bardzo pomocne.

Wiele stacjonarnych analizatorów gazów działa tylko na fizycznych zasadach badań. W tej grupie urządzeń znajdują się analizatory pracujące z wykorzystaniem magnetycznych i optycznych metod pomiarowych.

ANALIZATORY GAZU, urządzenia, które mierzą zawartość (stężenie) jednego lub więcej. składniki w mieszaninach gazowych (patrz także Analiza gazów). Każdy analizator gazów jest przeznaczony do pomiaru stężenia tylko niektórych składników na tle określonej mieszaniny gazów w normach. warunki. Wraz z wykorzystaniem pojedynczych analizatorów gazów powstają systemy kontroli gazów, które łączą dziesiątki takich urządzeń. W większości przypadków praca analizatora gazów jest niemożliwa bez szeregu urządzeń pomocniczych. urządzenia zapewniające wytworzenie niezbędnego t-ry i ciśnienia, oczyszczenie mieszaniny gazowej z pyłu i smoły, a w niektórych przypadkach z niektórych składników i substancji agresywnych, które zakłócają pomiary. Analizatory gazów są klasyfikowane zgodnie z zasadą działania na pneumatyczne, magnetyczne, elektrochemiczne, półprzewodnikowe itp. Następujące są fizyczne. podstawy i aplikacje Naib. wspólne analizatory gazów.

Analizatory gazów termokonduktometrycznych. Ich działanie opiera się na zależności przewodności cieplnej mieszaniny gazowej od jej składu. W większości praktycznie ważnych przypadków obowiązuje równanie:

gdzie to przewodność cieplna mieszaniny, to przewodność cieplna i - tego składnika, Ci to jego stężenie, n to liczba składników.

termokonduktometryczny analizatory gazów nie mają wysokiej selektywności i są stosowane, gdy kontrolowany składnik różni się znacznie od reszty pod względem, na przykład, przewodności cieplnej. do oznaczania stężeń H2, He, Ar, CO2 w mieszaninach gazowych zawierających N2, O2 itp. Zakres pomiarowy wynosi od jednostek do kilkudziesięciu procent objętości.

Zmiana składu mieszanki gazowej prowadzi do zmiany jej przewodności cieplnej, aw rezultacie t-ry i elektrycznej. rezystancja metalu nagrzanego prądem. lub termistor półprzewodnikowy umieszczony w komorze, przez którą przepuszczana jest mieszanina. W której:

gdzie a jest parametrem projektowym komory, R1 i R2 są rezystancją termistora w przypadku przepuszczenia przez niego prądu I o przewodności cieplnej medium gazowego. oraz, - współczynnik temperaturowy. elektryczny rezystancja termistora.

Analizatory gazów termochemicznych. W tych urządzeniach mierzony jest efekt termiczny substancji chemicznej. p-tion, w którym uczestniczy określany składnik. W większości przypadków stosuje się utlenianie składnika tlenem atmosferycznym; katalizatory - manganowo-miedziane (hopkalit) lub drobno zdyspergowany Pt osadzający się na powierzchni porowatego nośnika. Zmianę t-ry podczas utleniania mierzy się za pomocą metalu. lub termistor półprzewodnikowy. W niektórych przypadkach jako katalizator stosuje się powierzchnię termistora platynowego. Wartość ta związana jest z liczbą moli M utlenionego składnika i efektem cieplnym stosunkiem: , gdzie k-współczynnik z uwzględnieniem strat ciepła, w zależności od konstrukcji urządzenia.

Większość termochemii. analizatory gazów są stosowane jako detektory gazów palnych gazów i par (H2, węglowodory itp.) w powietrzu o 20% ich mniejszej zawartości. CPV, a także w elektrolizie wody do oznaczania zanieczyszczeń wodoru w tlenie (zakres pomiarowy 0,02-2%) i tlenu w wodorze (0,01-1%).

Analizatory gazu magnetycznego. Służy do określania O2. Ich działanie opiera się na zależności od pola magnetycznego. podatność mieszaniny gazowej na stężenie O2, wolumetryczna pow. podatność na rogo jest o dwa rzędy wielkości większa niż większości innych gazów. Takie analizatory gazów umożliwiają selektywne oznaczanie O2 w złożonych mieszaninach gazowych. Zakres mierzonych stężeń wynosi 10-2 - 100%. Naib. szeroko rozpowszechniony magnetomech. i termomag. analizatory gazów.

W magnetomechanicznych analizatorach gazów (rys. 3) mierzone są siły działające w niejednorodnym polu magnetycznym. pole na korpusie umieszczonym w analizowanej mieszaninie (najczęściej wirnik). Siła F wypychająca ciało z magnesu. pola, określa wyrażenie:

gdzie i jest magnesem masowym. podatność wg. badanej mieszaniny i ciała umieszczonego w gazie, V-objętość ciała, H-magn. pola. Zazwyczaj miarą stężenia składnika jest moment obrotowy znaleziony na podstawie kąta obrotu wirnika. Odczyty Magnetomech. analizator gazu są określane przez magn. St. przeanalizowałeś mieszankę gazów i zależy od t-ry i ciśnienia, ponieważ te ostatnie wpływają na wielkość mas. podatność na gaz.

Dokładniejsze analizatory gazów wykonane metodą kompensacji. schemat. W nich moment obrotu wirnika, funkcjonalnie powiązany ze stężeniem O2 w analizowanej mieszaninie, jest równoważony znanym momentem, do wytworzenia którego magnetoelektryka jest używana. lub elektrostatyczne. systemy. Obrotowe analizatory gazów są zawodne w warunkach przemysłowych, trudno je zestroić.

Działanie termomagnetycznych analizatorów gazów opiera się na termomagnesie. konwekcja mieszaniny gazów zawierającej O2 w niejednorodnych polach magnetycznym i temperaturowym. Często używane urządzenia z komorą pierścieniową, krawędź jest wydrążonym metalem. pierścień. Wzdłuż jej średnicy zamontowana jest cienkościenna szklana rurka, na którą nawinięta jest platynowa spirala ogrzewana elektrycznie. obecny. Spirala składa się z dwóch odcinków - R1 i R2, z których pierwsza umieszczona jest pomiędzy biegunami magnesu. Jeżeli w mieszaninie gazowej występuje O2, część przepływu kierowana jest przez kanał średnicowy, schładzając pierwszą sekcję wężownicy platynowej i oddając część ciepła do drugiej. Zmiana rezystancji R1 i R2 powoduje zmianę napięcia wyjściowego U proporcjonalną do zawartości O2 w analizowanej mieszaninie.

Pneumatyczne analizatory gazów. Ich działanie opiera się na zależności gęstości i lepkości mieszaniny gazowej od jej składu. Zmiany gęstości i lepkości są określane przez pomiar hydromecha. parametry strumienia. Rozpowszechniona pneumatyka. trzy rodzaje analizatorów gazów.

Analizatory gazu z przetwornikami dławiącymi mierzą hydraulikę opór dławika (kapilary) podczas przepuszczania przez nią analizowanego gazu. Przy stałym przepływie gazu spadek ciśnienia w przepustnicy jest funkcją gęstości (przepustnica turbulentna), lepkości (przepustnica laminarna) lub obu parametrów jednocześnie.

Analizatory gazów odrzutowych mierzą dynamikę ciśnienie strumienia gazu wypływającego z dyszy. Zawierają dwa elementy strumieniowe typu „kanał odbiorczy dyszy”. Aby przesłać przeanalizowane i porównać. gazy są eżektorem 2. Ciśnienie na wylocie elementów jest utrzymywane przez regulator 4. Równość ciśnień gazu na wlocie do elementów jest zapewniona przez połączenie. kanał 5 i ustawienie zaworu 6. Dynamika różnicy. ciśnienia (głowice) odbierane przez rury 1b, - f-tację stosunku i miarę stężenia oznaczanego składnika mieszaniny gazowej. Analizatory gazów strumieniowych wykorzystywane są np. w przemyśle azotowym do pomiaru zawartości H2 w azocie (zakres pomiarowy 0-50%), w przemyśle chlorowym - do oznaczania C12 (0-50 i 50-100%). Czas ustalania odczytów tych analizatorów gazowych nie przekracza kilkukrotnie. sekund, więc są również stosowane w detektorach gazów przedwybuchowych stężeń gazów i par niektórych substancji (np. dichloroetan, chlorek winylu) w powietrzu przemysłowym. lokal.

Pneumoakustyczne analizatory gazów zawierają dwa gwizdki o bliskich częstotliwościach (3-5 kHz), przez jeden z których przechodzi analizowany gaz, przez drugi - porównawczy. Częstotliwość dudnienia drgań dźwiękowych w mikserze częstotliwości zależy od gęstości analizowanego gazu. Uderzenia (o częstotliwości do 120 Hz) są wzmacniane i przekształcane na pneumatyczne. oscylacja wzmacniacza. Do uzyskania sygnału wyjściowego (ciśnienia) wykorzystywany jest przetwornik częstotliwościowo-analogowy.

Pneumatyczny analizatory gazów nie mają wysokiej selektywności. Nadają się do analizy mieszanin, w których zmienia się stężenie tylko jednego ze składników, a stosunek stężeń pozostałych pozostaje stały. Zakres pomiarowy wynosi od jednostek do kilkudziesięciu procent. Pneumatyczny analizatory gazów nie zawierają elementów elektrycznych elementów i dzięki temu mogą być stosowane w pomieszczeniach o dowolnej kategorii zagrożenia pożarowego i wybuchowego. Elementy obwodów stykające się z gazami wykonane są ze szkła i fluoroplastu, co umożliwia analizę gazów bardzo agresywnych (zawierających chlor, siarkę itp.).

Analizatory gazów na podczerwień. Ich działanie opiera się na wyborze. absorpcja przez cząsteczki gazów i par promieniowania podczerwonego w zakresie 1-15 mikronów. Promieniowanie to jest pochłaniane przez wszystkie gazy, których cząsteczki składają się co najmniej z dwóch rozkładów. atomy. Wysoka specyficzność widma absorpcji molekularnej dec. gazy determinują wysoką selektywność takich analizatorów gazów i ich szerokie zastosowanie w laboratoriach i przemyśle. Zakres mierzonych stężeń wynosi 10-3 -100%. W analizatorach gazów dyspersyjnych stosuje się promieniowanie o jednej długości fali, uzyskiwane za pomocą monochromatorów (pryzmaty, siatki dyfrakcyjne). W niedyspersyjnych analizatorach gazów, ze względu na cechy optyczne. obwody urządzeń (zastosowanie filtrów świetlnych, specjalnych detektorów promieniowania itp.) Wykorzystują niemonochromatyczne. promieniowanie. Jako przykład na ryc. 7 przedstawia Naiba. wspólny schemat takiego analizatora gazów. Promieniowanie ze źródła kolejno przechodzi przez filtr świetlny i kuwetę roboczą, do której podawana jest analizowana mieszanina i wchodzi do specjalnego. odbiorca. Jeżeli w analizowanej mieszaninie występuje analit, to w zależności od stężenia pochłania on część promieniowania, a rejestrowany sygnał zmienia się proporcjonalnie. Źródłem promieniowania jest zwykle nagrzana spirala o szerokim spektrum promieniowania, rzadziej laser IR lub dioda LED emitująca promieniowanie w wąskim zakresie widma. Jeśli używane jest źródło niemonochromatyczne. promieniowania, selektywność oznaczania uzyskuje się za pomocą selektywnego odbiornika.

Naib. zwykłe analizatory gazów z wypełnionym gazem odbiornikiem optyczno-akustycznym. Ta ostatnia to szczelna komora z okienkiem wypełnionym dokładnie gazem, którego zawartość należy zmierzyć. Gaz ten, pochłaniając pewną część ze strumienia promieniowania układem charakterystycznych dla tego gazu linii widmowych, nagrzewa się, w wyniku czego wzrasta ciśnienie w komorze. Przez futro. modulator, przepływ promieniowania zostaje przerwany z pewnym. częstotliwość. W rezultacie ciśnienie gazu w odbiorniku pulsuje z tą samą częstotliwością. Amplituda wahań ciśnienia jest miarą natężenia promieniowania pochłanianego przez gaz, w zależności od tego, ile promieniowania charakterystycznego jest pochłaniane przez ten sam gaz w komórce roboczej. Dr. składniki mieszaniny nie pochłaniają promieniowania przy tych długościach fal. T. arr., amplituda pulsacji ciśnienia w odbiorniku promieniowania jest miarą ilości oznaczanego składnika w analizowanej mieszaninie przechodzącej przez kuwetę roboczą. Zmiana ciśnienia jest zwykle mierzona za pomocą mikrofonu pojemnościowego lub mikroanemometru (czujnik przepływu gazu). Wymiana gazu w odbiorniku promieniowania optoakustycznego. analizator gazu, można selektywnie zmierzyć zawartość rozkładu. składniki mieszaniny.

W analizatorach gazów na podczerwień stosuje się również nieselektywne detektory promieniowania – bolometry, stos termoelektryczny, elementy półprzewodnikowe. Wówczas, w przypadku źródeł o szerokim spektrum promieniowania, selektywność oznaczenia zapewnia zastosowanie interferencji i filtry gazowe. Aby poprawić dokładność i stabilność pomiaru, część strumienia promieniowania jest zwykle przepuszczana przez komparator. kuwetę wypełnioną gazem, który nie pochłania zarejestrowanego promieniowania, mierzymy różnicę lub stosunek sygnałów otrzymanych w wyniku przejścia promieniowania przez działającą i porównujemy. kuwety.

Analizatory gazów na podczerwień są szeroko stosowane do kontroli jakości produktów, analizy gazów spalinowych i powietrza w pomieszczeniach. Służą do oznaczania np. CO, CO2, NH3, CH4 w technol. gazy pro-va syntetyczne. amoniak, kilka rozpuszczalników w balu lotniczym. pomieszczeń, tlenki azotu, SO2, CO i węglowodory w spalinach samochodowych itp.

Analizatory gazów ultrafioletowych. Zasada ich działania opiera się na elekt. absorpcja przez cząsteczki gazów i par promieniowania w zakresie 200-450 nm. Selektywność oznaczania gazów jednoatomowych jest bardzo wysoka. Gazy dwuatomowe i wieloatomowe mają ciągłe widmo absorpcji w obszarze UV, co zmniejsza selektywność ich wyznaczania. Jednak brak widma absorpcji UV N2, O2, CO2 i pary wodnej umożliwia w wielu istotnych praktycznie przypadkach przeprowadzenie wystarczająco selektywnych pomiarów w obecności te składniki. Zakres oznaczanych stężeń to zazwyczaj 10-2-100% (dla par Hg dolna granica zakresu to 2,5-10-6%).

Schemat analizatora gazu ultrafioletowego jest podobny do schematu pokazanego na ryc. 7. Istnieją również urządzenia z dwoma detektorami promieniowania bez modulatora, w których strumienie świetlne nie są przerywane. Jako źródła promieniowania są zwykle używane lampy rtęciowe niskie (= 253,7 nm) i wysokie (widmo z dużym zestawem linii) ciśnienia, lampy wyładowcze z oparami innych metali (= 280, 310 i 360 nm), lampy żarowe z żarnikiem wolframowym, lampy wyładowcze wodorowe i deuterowe. Odbiorniki promieniowania - fotokomórki i fotopowielacze. W przypadku stosowania nieselektywnego źródła promieniowania, selektywność pomiarów w większości urządzeń zapewniana jest optycznie. filtry (szklane lub interferencyjne).

Analizatory gazów ultrafioletowych stosują hl. przyb. do automatycznego kontrola zawartości C12, O3, SO2, NO2, H2S, C1O2, dichloroetanu, w szczególności w emisjach przemysłowych. przedsiębiorstw, a także do wykrywania oparów Hg, rzadziej Ni (CO) 4, w powietrzu przem. lokal.

Analizatory gazów fluorescencyjnych. W chemiluminescencyjnych analizatorach gazów, intensywność luminescencji wzbudzonej przez chem. obszar kontrolowanego składnika z odczynnikiem w fazie stałej, ciekłej lub gazowej. Przykładem jest interakcja. NO z O3 używanym do oznaczania tlenków azotu:

N0 + 03 -> N02+ + 02 -> N02 + hv + 02

Analizowana mieszanina i odczynnik przez dławiki wchodzą do reakcji. kamera. Stymulator przepływu (pompa) zapewnia niezbędne ciśnienie w komorze. Jeżeli w mieszaninie znajduje się składnik, który należy oznaczać, promieniowanie towarzyszące roztworowi chemiluminescencyjnemu jest doprowadzane przez filtr świetlny do katody fotopowielacza, która znajduje się bezpośrednio. bliskość reakcji. kamera. Elektryczny sygnał z fotopowielacza, który jest proporcjonalny do stężenia kontrolowanego składnika, po wzmocnieniu podawany jest do urządzenia wtórnego. Podczas pomiaru słabych strumieni światła, które występują przy niskich stężeniach analitu, fotokatoda jest chłodzona elektrycznie. mikrolodówki w celu zmniejszenia prądu ciemnego (tła).

Do pomiaru zawartości NO2 urządzenie posiada konwerter, w którym NO2 zamieniane jest na NO, po czym analizowana mieszanina jest kierowana do reakcji. kamera. W tym przypadku sygnał wyjściowy jest proporcjonalny do całkowitej zawartości NO i NO2. Jeżeli mieszanina wejdzie z pominięciem konwertera, to z sygnału wyjściowego zostanie stwierdzone tylko stężenie NO. Różnicę między tymi sygnałami wykorzystuje się do oceny zawartości NO 2 w mieszaninie.

Wysoka selektywność chemiluminescencyjnych analizatorów gazów wynika ze specyfiki wybranego p-tionu, jednak towarzyszące składniki w mieszaninie mogą zmieniać czułość urządzenia. Takie analizatory gazów służą do oznaczania NO, NO2, NH3, O3 w powietrzu w zakresie 10-7-1%.

W fluorescencyjnych analizatorach gazów mierzy się intensywność fluorescencji (długość fali), która występuje, gdy kontrolowany składnik jest wystawiony na działanie promieniowania UV (o częstotliwości v1). Jako przykład na ryc. 9 przedstawia schemat takiego analizatora gazów do oznaczania SO2 w powietrzu. Analizowana mieszanina wchodzi do komory detektora, która jest oddzielona od impulsowego źródła promieniowania UV i fotopowielacza przez filtry świetlne 3 i 4, które przepuszczają promieniowanie odpowiednio o długościach fal. I. Fotopowielacz umieszczony pod kątem 90° do źródła promieniowania rejestruje impulsy fluorescencyjne, których amplituda jest proporcjonalna do stężenia oznaczanego składnika w komorze. Elektryczny sygnał z fotopowielacza po wzmocnieniu i przetworzeniu podawany jest do urządzenia wtórnego. Analizatory gazów do oznaczania SO2 charakteryzują się dużą czułością i selektywnością. Są używane w automatyce stacje kontroli środowiska.

Aby usunąć parę wodną, ​​która wpływa na odczyty analizatorów gazów luminescencyjnych, stosuje się specjalne. filtry (typu z sitem molekularnym) na wlocie gazu do komory.

Fotokolorymetryczne analizatory gazów. Przyrządy te mierzą intensywność koloru wybranych produktów. p-tion między wyznaczonym składnikiem a specjalnie dobranym odczynnikiem. R-tion przeprowadza się z reguły w roztworze (analizatory gazów ciekłych) lub na nośniku stałym w postaci taśmy, tabletki, proszku (odpowiednio taśmy, tabletki, analizatory gazów proszkowych).

Schemat obwodu analizator gazów ciekłych pokazano na ryc. 10. Promieniowanie ze źródła przechodzi przez wyrób i porównaj. kuwety i wchodzi do odpowiednich odbiorników promieniowania. wskaźnik rozwiązanie przepływa ze stałą prędkością przez obie kuwety i absorber. W kierunku przepływu roztworu analizowany gaz bąbelkuje przez absorber. Określony składnik obecny w gazie, oddziaływanie. z odczynnikiem w p-re, powodując zmianę optyki. gęstość w kuwecie roboczej, proporcjonalna do stężenia składnika. W efekcie zmienia się natężenie promieniowania przez jedną z komórek, ale nie przez drugą. Różnica (lub stosunek) sygnałów pracownika i porównaj. kanały - miara stężenia oznaczanego składnika w analizowanej mieszaninie.

Dostawa roztworu może być ciągła lub przerywana. Z okresowym analizowany gaz przepuszczany jest przez pewien czas przez tę samą porcję roztworu, co pozwala na zwiększenie czułości oznaczenia. Takie analizatory gazów umożliwiają np. pomiar średniego stężenia oznaczanego składnika za dany okres czasu. przy ustalaniu średniej zmiany lub średnich dziennych stężeń zanieczyszczeń toksycznych w powietrzu.

W analizatorach gazowych taśmowych analizowany gaz wchodzi do komory gazowej, przez którą przeciągana jest taśma z nałożonym na nią odczynnikiem w sposób ciągły lub z określoną częstotliwością. W wyniku okręgu ze składnikiem, który ma być określony, na taśmie powstaje plama barwna, której intensywność koloru jest proporcjonalna do stężenia składnika. Różnica (lub stosunek) strumieni świetlnych odbitych od koloru. i niepomalowane. odcinki taśmy, - miara stężenia kontrolowanego składnika w mieszaninie. Czasami używa się taśmy wskaźnikowej z ciekłym odczynnikiem. W takim przypadku odczynnik jest nakładany na taśmę z zakraplacza tuż przed wejściem w kontakt z gazem.

Zasada działania analizatorów gazów w tabletkach i proszkach jest taka sama, jak w przypadku analizatorów taśmowych, ale urządzenia te z reguły są cykliczne. działania. Aby uzyskać czystą powierzchnię, wierzch jest odcinany przed każdym cyklem pomiarowym. kolor wymienia się warstwę tabletki lub porcję proszku.

Czas działania analizatorów gazów w taśmach i tabletkach bez wymiany taśmy lub tabletu sięga 30 dni lub więcej. Źródła promieniowania w fotokolorymetrii. analizatory gazów - najczęściej żarowe i półprzewodnikowe diody LED, fotodetektory - fotopowielacze, fotokomórki, fotodiody i fototranzystory. Urządzenia te pozwalają z dużą selektywnością wyznaczać dec. gazowy (parowy) in-va w zakresie stężeń 10-5-1%. Czułość analizatorów gazowych jest szczególnie wysoka. działania; ich wadą jest martwicze opóźnienie w odczytach.

Fotokolorymetryczna analizatory gazowe stosuje się hl. przyb. do pomiaru stężenia zanieczyszczeń toksycznych (np. tlenki azotu, O2, C12, CS2, O3, H2S, NH3, HF, fosgen, szereg związków organicznych) w atmosferze przemysłowej. strefy i na balu lotniczym. lokal. W kontroli zanieczyszczenia powietrza, urządzenia przenośne są szeroko stosowane okresowo. działania. Oznacza. liczba fotokolorymetryczna analizatory gazów są używane jako detektory gazu.

Analizatory elektrochemiczne gazów. Ich działanie opiera się na zależności między parametrem elektrochemicznym. układu i składu analizowanej mieszaniny wchodzącej do tego układu.

W konduktometrycznych analizatorach gazów przewodność elektryczną roztworu mierzy się z selektywną absorpcją przez niego oznaczanego składnika. Zwykle obwód urządzenia obejmuje elektryczny. Mostek DC lub AC z dwoma konduktometrami ogniwa, przez które przepływa elektrolit. Elektrolit wchodzi do jednego z ogniw po kontakcie z przepływającym analizowanym gazem. Sygnał wyjściowy jest proporcjonalny do różnicy przewodności elektrycznej roztworu przed i po kontakcie z kontrolowaną mieszaniną. Różnica ta zależy od stężenia analitu rozpuszczonego w elektrolicie. Zmieniając prędkości przepływu elektrolitu i analizowanej mieszaniny, możliwa jest zmiana zakresu oznaczanych stężeń w szerokim zakresie. Wadami tych analizatorów gazów są niska selektywność i czas trwania odczytów podczas pomiaru niskich stężeń. Konduktometryczny analizatory gazów są szeroko stosowane do oznaczania O2, CO, SO2, H2S, NH3 itp.

Działanie potencjometrycznych analizatorów gazów opiera się na zależności potencjału E elektrody wskaźnikowej od aktywności a aktywnych elektrochemicznie jonów powstających podczas rozpuszczania oznaczanego składnika:

gdzie E° jest standardowym potencjałem elektrody, R jest uniwersalną stałą gazową, T jest abs. t-ra, F- liczba Faradaya, n-liczba elektronów biorących udział w elektrochemii. dzielnice. Zmierzona wartość E jest proporcjonalna do stężenia kontrolowanego składnika rozpuszczonego w elektrolicie. Te analizatory gazów służą do oznaczania CO2, H2S, HF, NH3, SO2 itp.

Powszechne potencjometryczne. analizatory gazów z elektrolitem stałym do pomiaru zawartości O2. Ceramiczny płyta oparta na CaO i ZrO2 w wysokiej temperaturze zaczyna przewodzić jony tlenu, tj. zachowuje się jak elektrolit. Cienkie warstwy porowatej platyny (elektrody platynowe) nakładane są z obu stron na powierzchnię takiej płyty. Z jednej strony płyty analizowana mieszanina gazów jest podawana, z drugiej strony gaz wzorcowy. Różnica potencjałów między elektrodami jest miarą zawartości O2. Termostat obsługuje elektrochemię t-ru. komórki we właściwym zakresie. Za pomocą takich analizatorów gazowych O2 jest oznaczany w szerokim zakresie stężeń (10-4-100% objętościowo). Obecność węglowodorów w analizowanej mieszaninie prowadzi do zniekształcenia wyników na skutek ich utleniania w wysokich temperaturach.

Działanie amperometrycznych analizatorów gazów opiera się na zależności między elektrycznością. prąd i ilość określonego składnika, który zareagował na elektrodzie wskaźnikowej. Jeśli kontrolowany składnik w pełni wejdzie do elektrochemii p-tion, wtedy prawo Faradaya jest spełnione: I \u003d nFQC, gdzie I to prąd, Q to natężenie przepływu gazu, C to stężenie określonego składnika, F to liczba Faradaya, n to liczba uczestniczących elektronów w p-tion.

Elektrochem. transformacja ten składnik mieszanina gazów o 100% wydajności prądowej (tj. brak p-kcji elektrody wtórnej) jest zapewniona przez dobór elektrody wskaźnikowej i jej potencjału. Niezbędna stała wartość różnicy potencjałów jest zachowana dzięki temu, że porównaj. elektrody wskaźnikowe są wykonane na przykład z dwóch różnych, specjalnie dobranych metali. z Au i Zn, Au i Pb, Ni i Cd (ogniwa galwaniczne). Różnicę potencjałów można również stabilizować za pomocą układu elektronicznego z wykorzystaniem trzeciego pomocniczego. elektroda (ogniwa typu potencjostatycznego).

Amperometryczny analizatory gazów służą do oznaczania gazów, które mają redukcje utleniania. Na przykład św. SO2, NO2, H2S, O2, C12, O3. W analizatorach gazowych do pomiaru zawartości SO2 w powietrzu (rys. 12) analizowany gaz wchodzi do miernika. elektroda 3 elektrochem. ogniwa i przez kanał gazowy - do komory z elektrolitem zapasowym 9, w której umieszczona jest elektroda odniesienia 5. Pomocnicza. elektroda 2 znajduje się w oddzielnej komorze, która podobnie jak komora 9 jest połączona z komorą pomiarową. elektroda elektrolityczna. kanał. Zalety amperometrii analizatory gazów - wysoka czułość i selektywność.

Oprócz projektowania elektrochemu. ogniwa typu bąbelkowego (z bezpośrednim przedmuchiwaniem mieszaniny przez elektrolit), ogniwa z tzw. elektrody do dyfuzji gazowej, w których gaz jest oddzielany od elektrolitu przez porowatą, przepuszczającą gaz membranę polimerową. Od strony stykającej się z elektrolitem na membranę nakładany jest drobno zdyspergowany materiał elektrodowy (Pt, Pd, Au). Takie systemy charakteryzują się wyższą czułością i stabilnością charakterystyk.

Sercem kulometrycznych analizatorów gazów jest kompensacja. typ leży w metodzie kulometrycznej. miareczkowanie, to-ry jest w elektrochemii. uzyskanie (wytworzenie) odczynnika titranta zdolnego do szybkiej interakcji. z określonym składnikiem mieszaniny gazowej rozpuszczonym w elektrolicie. Ten analizator gazów zawiera obwody generowania i sygnalizacji. Elektrochem. komórka zawiera wg. dwie pary elektrod – katoda i anoda, na których następuje elektroliza i generowany jest titrant oraz elektroda wskaźnikowa i elektroda odniesienia. Prąd elektrolizy jest automatycznie utrzymywany na stałym poziomie. W końcu kontrolowane wejście całkowicie reaguje z titrantem generowanym elektrycznie, utlenia.-przywracanie. potencjał układu zmienia się gwałtownie, co jest wykrywane przez skok potencjału elektrody wskaźnikowej. Ilość energii elektrycznej, która przeszła przez ogniwo przed ukończeniem dzielnicy, jest równoważna stężeniu określanego składnika.

Analizatory gazów jonizacyjnych. Ich działanie opiera się na zależności od elektryczności. przewodnictwo jonizatorów. gazy z ich składu. Dodatkowy efekt ma pojawienie się zanieczyszczeń w gazie. wpływ na proces powstawania jonów lub na ich ruchliwość, a w konsekwencji rekombinację. Wynikająca z tego zmiana przewodnictwa jest proporcjonalna do zawartości zanieczyszczeń.

Cała jonizacja analizatory gazów zawierają jonizację przepływową. komora (jak na rys. 13), przecięcie nakłada na elektrody pewną różnicę potencjałów. Urządzenia te są szeroko stosowane do kontroli mikrozanieczyszczeń w powietrzu, a także jako detektory w chromatografach gazowych. Poniżej znajdują się Naib. popularne typy jonizatorów analizatory gazowe stosowane bez uprzedniej chromatografii. separacja próbki.

Analizatory gazów radioizotopowych, w których jonizacja gazów odbywa się za pomocą promieniowania radioaktywnego, obejmują urządzenia oparte na przekroju jonizacji, wychwytywaniu elektronów i jonizacji aerozolu. Te pierwsze wykorzystują różnicę w przekrojach (prawdopodobieństwach) jonizacji składników mieszaniny. Jonizacja jest zwykle przeprowadzana promieniowaniem 90Sr, 3H, 63Ni, 147 µm. Te analizatory gazów nie są selektywne, służą do analizy mieszanin H2-N2, N2-CO2, H2 - etylen, H2-CH4, H2-CH3SiCl3, H2-BC13, itp.; zakres pomiarowy 0,01-100%; czas nawiązania wskazań - do 0,1 s.

Działanie analizatorów gazów wychwytujących elektrony opiera się na zdolności cząsteczek liczba w-w(O2, H2O, halogeny, związki organiczne zawierające halogeny, węglowodory aromatyczne, alkohole, związki karbonylowe itp.) nie wychwytują. elektrony powstające podczas jonizacji gazów i zamieniają się w jony. Te ostatnie mają mniejszą ruchliwość niż elektrony, co powoduje jonizację. prąd opada proporcjonalnie do koncentracji wyspy. Analizatory gazów wychwytujących elektrony służą do kontroli zanieczyszczeń (w szczególności halogenów w stężeniu 10-3-104%) w czystych gazach i powietrzu. Podczas oznaczania zanieczyszczeń w powietrzu na wlocie analizatorów gazowych umieszcza się zwykle membrany polimerowe, które zatrzymują O2.

Działanie analizatorów gazów aerozolowo-jonizacyjnych opiera się na zależności jonizacji. prąd z koncentracji cząstek aerozolu powstałych po wstępnym elekt. przeniesienie określonego składnika mieszaniny do aerozolu. To tłumaczenie jest zwykle wykonywane przez chem. P-tion z odpowiednim odczynnikiem lub fotochemicznym. p-tion w fazie gazowej, piroliza badanego in-va, jak również połączenie pirolizy z tą ostatnią. chem. p-tion z odczynnikiem. Na przykład, określając NH3 jako odczynnik, możesz użyć pary kwasu chlorowodorowego; w wyniku tego powstaje aerozol NH4C1. Wielkość cząstek aerozolu wynosi 10-7-10-4 cm, stężenie analizowanych składników wynosi 10-5-10-3%. Analizator gazów do jonizacji aerozolu służy w szczególności do oznaczania śladowych zanieczyszczeń NH3, amin, HC1, HF, NO2, HNO3 par, karbonylków Ni i Co, fosgenu i szeregu innych związków. na balu lotniczym. lokal.

W analizatorach płomieniowo-jonizacyjnych gazów analizowana org. poł. zjonizowana w płomieniu wodorowym. Wydajność jonizacji jest proporcjonalna do liczby atomów C wchodzących do płomienia w jednostce czasu, ale także zależy od obecności atomów innych pierwiastków w cząsteczce. Schemat takiego urządzenia pokazano na ryc. 14. Palnik służy jako jedna z elektrod jonizacyjnych. kamery. Druga elektroda („kolektor”) to cienkościenny cylinder lub pierścień. Te analizatory gazów służą do określania org. w powietrze i technol. gazy. Przy wspólnej obecności wielu org. składników, albo ich sumy, albo stężenia składników o znacznie wyższej wydajności jonizacji. Za pomocą płomieniowo-jonizacyjnych analizatorów gazów monitorowane są zmiany całkowitej zawartości węglowodorów w atmosferze oraz toksycznych zanieczyszczeń w powietrzu. pomieszczeń, czystości spalin samochodowych, wycieków gazu z rurociągów i instalacji podziemnych. Zakres mierzonych stężeń wynosi 10-5-1%. Istnieje bezpośredni związek między wydajnością jonizacji org. gazy i pary oraz stopień wybuchowości ich mieszanin z powietrzem. Umożliwia to kontrolowanie przedwybuchowych stężeń org. w-w na balu maturalnym. pokoje, kopalnie, tunele.

W powierzchniowych analizatorach gazów jonizacyjnych powstają dodatnie. jony podczas adsorpcji gazów na rozgrzanych powierzchniach metali lub ich tlenków. Zjonizowane mogą być elementy o dostatecznie niskich potencjałach jonizacyjnych, porównywalnych pod względem wielkości do funkcji pracy elektronów z nagrzanej powierzchni (emiter). Zazwyczaj niekontrolowane składniki mieszaniny ulegają jonizacji, ale produkty ich p-jonów na katalitycznie aktywnej powierzchni. Jako emitery stosuje się np. podgrzewane prądem spirale tlenków Pt, Mo lub W. Podgrzewany emiter służy jednocześnie jako jedna z elektrod jonizacyjnych. kamery. Druga ("kolektor") elektroda wykonana jest w postaci zewnętrznego cylindra. Temperatura grzania emitera zmienia się z 350 na 850 °C. Za pomocą takich analizatorów gazowych oznacza się kwas fenolowy, octowy i mrówkowy, a także (z wysoką selektywnością) org. komp., w szczególności anilina, aminy, hydrazyny. Urządzenia zostały stworzone do kontroli szeregu amin (dietyloamina, trietyloamina itp.) w powietrzu przemysłowym. lokal. Zakres mierzonych stężeń wynosi 10-5-10-2%.

W tzw. Analizatory gazów „halogenowych” na powierzchni platyny, rozgrzanej do 800-850 °C, jonizują metale alkaliczne (najczęściej Na i K), dodawane w postaci soli do strefy grzania i jonizacji. Emisja jonów alkalicznych zależy od zawartości halogenów i ich związków w otaczającym powietrzu. Urządzenia te pozwalają na oznaczenie halogenów (C1, Br) w powietrzu, prom. pomieszczeń, freonów do badania szczelności agregatów chłodniczych i domowych pojemników aerozolowych o granicy wykrywalności ok. 10-4%.

W analizatory gazów fotojonizacyjnych cząsteczki oznaczanego składnika są jonizowane przez promieniowanie UV. Jest to możliwe, jeśli energia fotonu nie jest niższa niż potencjał jonizacji cząsteczek. Jako źródła promieniowania wykorzystywane są lampy generujące fotony o energiach 9,5, 10, 10,2, 10,9 i 11,7 eV. Główny składniki powietrza (O2, N2, CO, CO2, H2O), a także CH4, mają potencjały jonizacji w zakresie 12–20 eV i nie są jonizowane przez takie fotony. Fotojonizacja analizatory gazów służą do kontroli zanieczyszczeń aromatycznych. oraz węglowodory nienasycone, aldehydy, ketony, alkohole i inne org. poł. w powietrzu o granicach wykrywalności 10-5 -10-4%. Wybierając promieniowanie o odpowiedniej energii, możliwe jest selektywne określenie np. aromatycznego. połączenia w obecności alkany i zawierające tlen org. komp., merkaptany w obecności. H2S.

Analizatory gazów półprzewodnikowych. Ich działanie polega na zmianie rezystancji półprzewodnika (filmu lub monokryształu) pod wpływem badanego składnika mieszaniny. Działanie półprzewodnikowych analizatorów gazów tlenkowych opiera się na zmianie przewodnictwa. warstwa (mieszanina tlenków metali) podczas chemisorpcji na jej powierzchni cząsteczek reaktywnych gazów (rys. 15). Takie analizatory gazów służą do oznaczania gazów palnych (w szczególności H2, CH4, propan), a także O2, CO2 itp. Selektywność analizy uzyskuje się poprzez zmianę składu czujnika. warstwa i jej t-ry (za pomocą wbudowanej grzałki). Zakres mierzonych stężeń gazów palnych wynosi 0,01-1% obj.

W półprzewodnikowych analizatorach gazów z wykrywaniem krystalicznym. pierwiastki mierzą przewodnictwo monokryształu lub bardziej złożonej struktury półprzewodnikowej ze złączami p-n, gdy zmienia się stan naładowania powierzchni, tj. koncentracji lub dystrybucji opłat na nim. Na przykład, aby określić H2, stosuje się czułość. elementy w postaci układu warstw metal - dielektryk - półprzewodnik (tranzystory kanałowe) oraz wierzch. metaliczny warstwa jest otrzymywana z Pd lub jego stopów. Zmianę stanu naładowania powierzchni uzyskuje się poprzez zmianę różnicy potencjałów kontaktowych między półprzewodnikiem a Pd po rozpuszczeniu w ostatnim H2 obecnym w analizowanej mieszaninie. Zakres mierzonych stężeń H2 w gazach obojętnych wynosi 10-5-10-3%.

Do seryjnej produkcji półprzewodnikowych analizatorów gazów, nowoczesnych. technologia mikroelektroniki, która pozwala na tworzenie pomiarów. przetwornik zawierający czułość. element, system kontroli temperatury i wzmacniacz elektryczny. sygnał jako oddzielny mikromoduł.

Proponujemy rozważenie podstawowych zasad działania analizatorów gazów przemysłowych zaprojektowanych w celu zapewnienia bezpieczeństwa w takich branżach jak przemysł, energetyka, kompleks naftowo-gazowy, Rolnictwo, kompleks obronny, transport itp. Jedna klasa przyrządów powinna być zdolna do wykrywania ewentualnych wycieków gazów i oparów wybuchowych przed osiągnięciem dolnej granicy wybuchowości. (NKPR). Kolejna klasa urządzeń zapewnia wykrywanie ewentualnych wycieków toksycznych gazów i par cieczy przed osiągnięciem poziomu MPC (granica dopuszczalnych stężeń). Zarówno w pierwszym, jak i drugim przypadku analizatory gazów muszą dawać sygnały, które służą do eliminowania procesów prowadzących do wycieków.

W poniższej tabeli omówiono zasady działania, zalety i wady różne rodzaje przemysłowe analizatory gazów.

Zasada działania, zalety i wady różnych typów czujników do analizatorów gazów

1. OPTYCZNE ANALIZATORY GAZU

Większość analizatorów gazowych produkowanych przez Meteospetspribor opiera się na czujnikach optycznych (absorpcja IR). Pod względem całej gamy parametrów znacznie przewyższają termokatalityczne, elektrochemiczne i półprzewodnikowe czujniki gazów stosowane w przemyśle.

Czujniki optyczne charakteryzują się wysoką stabilnością zerową, czułością, selektywnością, szybkością, nie są zatruwane przez podwyższone stężenia kontrolowanych i powiązanych gazów i mogą pracować w środowisku beztlenowym.

Podstawowa konstrukcja optyczna

Wiele gazów ma charakterystyczne pasma absorpcji w zakresie podczerwieni widma.

W związku z tym, na podstawie wielkości absorpcji promieniowania, które przeszło przez próbkę gazu, można zmierzyć stężenie gazu.

W optycznych analizatorach gazów, w celu zwiększenia stabilności zerowej, a także skompensowania ewentualnego wpływu wilgoci, kurzu i innych czynników, które mogą pochłaniać światło, stosuje się dwuwiązkowy układ autokompensacji, w którym intensywność dwóch Wiązki przechodzące tą samą drogą optyczną są mierzone, a długość fali jednej wiązki (pomiarowej) znajduje się w obszarze absorpcji, a drugiej (odniesienia) - w obszarze przezroczystości badanego gazu.

Rzeczywiste elementy (emitery i fotodetektory) zastosowane w analizatorze gazów zmieniają swoje parametry wraz ze zmianami temperatury, a także w trakcie procesu starzenia. Aby skompensować te zmiany, do układu optycznego wprowadzane są jeszcze dwie wiązki, które nie przechodzą przez analizowaną mieszaninę gazów.

Wysoka stabilność zera i rozpiętości, trwałość

Głównym powodem przejścia na optyczne analizatory gazów jest stabilna pozycja zerowa i stabilna czułość na monitorowany gaz, co oznacza, że ​​nie ma potrzeby codziennej kalibracji.
Zastosowanie mikroelektronicznych produktów półprzewodnikowych jako czułych elementów zapewnia działanie optycznych analizatorów gazów przez ponad dziesięć lat. Wszystko to zapewnia naszym urządzeniom wysoki stosunek jakości do ceny.

Bezkontaktowy i nieniszczący charakter pomiarów

Zaletą optycznych analizatorów gazów w porównaniu z czujnikami elektrochemicznymi, katalitycznymi termicznie, półprzewodnikowymi jest brak kontaktu atmosfery gazowej z wrażliwymi elementami: przez próbkę gazu przechodzi tylko wiązka światła, a emiter i fotodetektor są chronione przezroczystymi okienkami wykonane ze szkła chemoodpornego. Dlatego substancje i związki agresywne chemicznie (np. chlor, siarka, fosfor, fluor, amoniak, tlenki azotu, tetraetyloołów itp.) są bezpieczne dla optycznych analizatorów gazów, które wyłączają analizatory gazów na podstawie reakcji chemicznych. Nie boją się przeciążeń stężeniowych do 100% stężenia oznaczanego gazu, a czas powrotu po przeciążeniu determinowany jest jedynie czasem odnowy zawartości komory gazowej.

Selektywność

Unikalną cechą optycznych analizatorów gazów jest selektywność. W nich, w przeciwieństwie do innych typów - katalitycznych, elektrochemicznych, półprzewodnikowych - reakcja na inne substancje jest wykluczona, ponieważ widma absorpcyjne różne gazy nie pasuje.
W szczególności mierzone jest stężenie metanu w atmosferze zawierającej inne węglowodory.
Inżynierowie CJSC "Meteospetspribor" opracowali metodę chronioną patentem europejskim, która pozwoliła na osiągnięcie rekordowej selektywności pomiarów stężeń metanu w stosunku do propanu: S=1000.

Wysoka wydajność

Do zalet optycznych analizatorów gazów należy również ich szybkość. Jeżeli dla czujników opartych na interakcji chemicznej z wyznaczanym gazem czas pomiaru jest określony szybkością reakcji chemicznych i wynosi kilka sekund, to dla optycznych analizatorów gazów prędkość ta sięga ułamków sekundy.

Funkcjonowanie w środowisku beztlenowym

Nie można pominąć wyjątkowej zdolności optycznych analizatorów gazów do wykonywania pomiarów w środowisku beztlenowym, na przykład w wypełnionej azotem przestrzeni między ścianami zbiorników magazynowych benzyny.

Szeroki zakres pomiarowy

Zmieniając długość komory gazowej, możliwe było stworzenie urządzeń do pomiaru w szerokim zakresie stężeń i o różnej czułości. Długość drogi 4–5 metrów (stosuje się do tego wieloprzebiegowe kuwety optyczne) umożliwia pomiary stężeń metanu na poziomie naturalnego tła - 10-4 ułamków objętości oraz pomiary w zakresie (0-100)% ułamków objętościowych z dokładnością ±1%, to wystarczająca liczba ścieżek w 1 cm.

Należy zauważyć, że termiczne analizatory gazów katalitycznych mogą mierzyć tylko w wąskim zakresie stężeń przed wybuchem. Wysokie stężenia węglowodorów je uniemożliwiają.

Oferujemy linię analizatorów gazów, które działają jako wysoce precyzyjne przyrządy pomiarowe w całym zakresie ziemskich stężeń węglowodorów - od 1 ppm do 100% objętościowo.

Mogą funkcjonować:
jako bardzo czułe wykrywacze nieszczelności,
jako przyrządy do kontroli środowiska (1 ….100 ppm)t
jako urządzenia do pomiaru przedwybuchowych stężeń węglowodorów w systemach inżynierii bezpieczeństwa (100 ppm -5ob.d.,%),
jako urządzenia do kontroli technicznej w przemyśle gazowniczym, naftowym i rafineryjnym,

Oprócz, czujniki optyczne, mają wyjątkową selektywność.

Wybierając różne kombinacje czujników, które pracują w ramach tego modelu analizatora gazów, możliwe jest spełnienie wszelkich specyficznych wymagań technicznych.

2. TERMOKATALITYCZNE ANALIZATORY GAZU

Znaczenie zastosowania optyki tłumaczy się specyfiką zasady działania, na przykład czujnika termokatalitycznego, który jest gorszy od optycznego pod względem bezpieczeństwa.
Główną wadą elementów przetworników termicznych jest stopniowa utrata czułości na skutek zmian strukturalnych na powierzchni aktywnej katalitycznie podczas ich długotrwałej pracy w trudnych warunkach atmosferycznych, jakie występują np. na rzeczywistych obiektach.
Jak pokazało doświadczenie operacyjne, całkowita utrata czułości następuje w okresie od kilku miesięcy do kilku lat. Ta wada jest zasadnicza i wynika z chemicznego charakteru procesu oddziaływania pomiędzy powierzchnią aktywnego katalitycznie wrażliwego pierwiastka a analizowanymi gazami.
Takie oddziaływanie chemiczne na poziomie atomowo-cząsteczkowym prowadzi do stopniowej zmiany struktury powierzchni elementu czujnikowego, pogarszanej w warunkach rzeczywistych przez obecność oparów kwaśnych i zasadowych wód podziemnych oraz mikrodawki gazów trujących dla katalizatorów - niektóre gazy zawierające siarkę, opary technogenicznych związków silikonowych itp. .
W normalnych warunkach prowadzi to do stopniowej zmiany odczytów urządzenia.
W sytuacji awaryjnej użycie termicznie katalitycznego analizatora gazów może po prostu doprowadzić do katastrofy.
W przypadku pożaru urządzenie zostanie zatrute produktami spalania i może nie działać na rzeczywistą emisję. Ponadto w zamkniętej przestrzeni podziemnej konstrukcji podczas spalania następuje gwałtowny spadek stężenia tlenu.

3. ELEKTROCHEMICZNE ANALIZATORY GAZU

Czujniki katalityczne termiczne w systemie zabezpieczeń (ze względu na swoją specyfikę) są coraz rzadziej stosowane. Z reguły jest to kontrola gazów wybuchowych, gdzie czujniki optyczne mają niezaprzeczalne zalety. Niestety, metody optyczne nie mogą być skutecznie stosowane w zakresie 1-100 ppm. To jest obszar MPC dla gazów trujących. Metody optyczne również mogą tu działać skutecznie, ale wymaga to budowy bardzo dużych i ciężkich urządzeń. Na przykład, dla gazu takiego jak H2S, poziom MPC wynosi ~100 ppm. Do zbudowania optycznego analizatora gazów dla takiego zakresu stężeń konieczne jest posiadanie celi optycznej większej niż 10 m, co jest niedopuszczalne. W związku z tym czujniki elektrochemiczne są wykorzystywane do rozwiązywania problemów bezpieczeństwa w przypadku wycieku takich gazów jak H2S, CO, NH3, NO, NO2, H2, O2, Cl2, SO2 itp. w zakresach MPC (1-200 ppm) . Mimo swoich mankamentów są bardziej odpowiednie pod względem stosunku ceny do jakości.

4. PÓŁPRZEWODOWE ANALIZATORY GAZU

Czujniki półprzewodnikowe ze względu na swoje wady nie nadają się do tworzenia przyrządów pomiarowych, jednak z powodzeniem mogą być wykorzystywane do tworzenia wszelkiego rodzaju detektorów nieszczelności gazów takich jak metan, propan, butan, acetylen, tlenek węgla, amoniak, siarkowodór, wodór, benzyna, halogeny, freony, alkohol i inne rozpuszczalniki przemysłowe.

Wniosek.

W ten sposób można wyciągnąć następujące wnioski:

1. Optyczne przemysłowe detektory gazów (zarówno przenośne, jak i stacjonarne) najlepiej nadają się do niezawodnego wykrywania nieszczelności gazów wybuchowych i palnych.

2. Do niezawodnego wykrywania ewentualnych wycieków toksycznych gazów na poziomie MPC Obszar roboczy najlepiej nadają się elektrochemiczne analizatory gazów.

3. Aby stworzyć skuteczne detektory nieszczelności zarówno gazów palnych, jak i toksycznych, najlepiej nadają się urządzenia oparte na czujnikach półprzewodnikowych.

Termiczne analizatory gazów katalitycznych wyczerpały swoje zasoby i są przestarzałe na obecnym poziomie rozwoju przemysłowego.

Analiza środowiska gazowe jest obowiązkowym środkiem w pracy przemysłu chemicznego, a także w wielu przedsiębiorstwach przemysłowych. Badania takie to procedury pomiaru konkretnego składnika w mieszaninie gazów.
Na przykład w przedsiębiorstwach górniczych wiedza o właściwościach powietrza w kopalni jest kwestią bezpieczeństwa, a ekolodzy określają w ten sposób stężenie szkodliwych pierwiastków.
Nie tak często takie analizy są wykorzystywane do celów domowych, ale jeśli pojawi się takie zadanie, można również użyć analizatora gazu.
To urządzenie pomiarowe, które pozwala określić skład mieszanki gazowej.

Główne zadania analizatorów gazów:
kontrola atmosfery w miejscu pracy (bezpieczeństwo);
kontrola emisji przemysłowych (ekologia);
kontrola procesów technologicznych (technologia);
kontrola zanieczyszczenia powietrza na terenie mieszkalnym (ekologia);
kontrola spalin samochodowych (ekologia i technologia);
kontrola wydychanego powietrza przez osobę (alkohol);
Oddzielnie możesz wywołać kontrolę gazów w wodzie i innych cieczach.

Klasyfikacja analizatorów gazowych:
według funkcjonalności (wskaźniki, detektory nieszczelności, sygnalizatory, analizatory gazów);
z założenia (stacjonarne, przenośne, przenośne);
według liczby zmierzonych składników (jednoskładnikowych i wieloskładnikowych);
według liczby kanałów pomiarowych (jednokanałowy i wielokanałowy);
zgodnie z przeznaczeniem (zapewnienie bezpieczeństwa pracy, kontrola procesów technologicznych, kontrola emisji przemysłowych, kontrola spalin samochodowych, kontrola ochrony środowiska.

- przeznaczone do rozwiązywania szeregu problemów z zakresu monitoringu środowiska i kontroli zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego i zanieczyszczenia powietrza na terenie pracy, a także do innych celów, wymagane jest wykonywanie pomiarów w różnych punktach przedsiębiorstwa, które są nie zawsze wyposażone w gniazdka elektryczne.

W takich przypadkach urządzenia przenośne stają się niezbędne.analizatory gazów (przenośne analizatory gazów)!

W przeciwieństwie do stacjonarnych analizatorów gazów, takie urządzenia są kompaktowe, mobilne i łatwe w obsłudze, a także charakteryzują się krótkim czasem przygotowania i szerokim zakresem warunków pracy.

Zakres przenośnych analizatorów gazów:
W zamkniętych naczyniach i pomieszczeniach (tunele, studnie, kominy, rurociągi itp.);
W zakładach wydobycia i przetwarzania różnych produktów naftowych;
Na osadnikach wody, fekaliach i filtracji przepompownie;
w branży motoryzacyjnej;
W laboratoriach chemicznych i innych procesy produkcji związane z uwalnianiem różnych zanieczyszczeń;
Oprócz powyższego celu, przenośne analizatory gazowe służą do wzorcowania i weryfikacji stacjonarnych analizatorów gazowych.

Zalety przenośne analizatory gazów:
Niska cena;
Mobilność;
Łatwość obsługi;
Duży zakres oznaczanych gazów i zanieczyszczeń;
Wysoka czułość czujników, która pozwala na określenie nawet najmniejszego ułamka szkodliwych substancji;
Możliwość podłączenia czujników elektrochemicznych, termokatalitycznych lub optycznych;
Duża kolejka;
Występ jednostka mikroprocesorowa;
Błyskawiczne określenie obecności oparów wybuchowych;
Może pełnić funkcję przyrządu kalibracyjnego do stacjonarnych analizatorów gazów;
Kompaktowy rozmiar i niewielka waga;
Mierzą zarówno skład jakościowy, jak i ilościowy mieszaniny powietrza lub gazu;
Pozwalają na jednoczesną kontrolę zawartości do kilku gazów w powietrzu obszaru roboczego;
Możliwość konfiguracji i programowania progów urządzenia;
Dostępność interfejsów (IR, Wi-Fi, Bluetooth, Ethernet itp.) do podłączenia do komputera lub drukarki;
Obecność pamięci do zapisu wyników, czasu i daty pomiarów.

- przeznaczone do instalacji stacjonarnych w obszarze roboczym zakładów przemysłowych i kombinatów, laboratoriów chemicznych, rafinerii ropy naftowej i zakładów gazowniczych oraz innych gałęzi przemysłu.

Są to wydajne i precyzyjne urządzenia, które mają odpowiedni stopień ochrony, są wysoce niezawodne i można je doposażyć w system automatyki do usuwania trujących, toksycznych i palnych gazów z różnych pomieszczeń!

Stacjonarne analizatory gazów stosuje się w przypadkach, gdy konieczne jest dokonywanie stałych i dość częstych okresowych pomiarów stężenia zanieczyszczeń i tlenu na terenie przemysłowym w celu utrzymania wymaganego poziomu oraz zorganizowania kontroli technologicznej nad procesami produkcyjnymi.

Zakres stacjonarnych analizatorów gazów:
kotłownie;
Instalacje chłodnicze;
Pomieszczenia GRP (punkty dystrybucji gazu);
Miejsca pracy przedsiębiorstw przemysłowych;
Laboratoria;
Instalacje dieslowskie i turbinowe;
Systemy kanalizacyjne;
Piece itp.

Główne zalety stacjonarnych analizatorów gazów:
Niezawodność;
Akceptowalna cena;
Wysoka dokładność pomiaru;
Możliwość kontrolowania kilku gazów jednocześnie;
Długa żywotność;
Możliwość wyposażenia lokalu w system automatyczny Wentylacja wywiewna;
Zdalna kontrola składu mieszanki powietrza;
Wysoki stopień ochrony urządzenia.

Pomimo wielu wariantów konstrukcyjnych urządzenia, w każdym modelu występuje zestaw podstawowych komponentów. Przede wszystkim jest to obudowa, w której znajdują się wszystkie elementy robocze analizatora gazów.
Faktem jest, że takie urządzenia wymagają wysokiego stopnia ochrony, dlatego należy postawić poważne wymagania zewnętrznej powłoce.
Niemal każde urządzenie wymaga zasilania – w związku z tym akumulator można również uznać za nieodzowną część urządzenia.
Następnie warto przejść do bardziej odpowiedzialnego komponentu. Jest to przetwornik pierwotny, czyli czujnik analizatora gazów lub element pomiarowy, który dostarcza bezpośrednie dane do pomiaru.
Muszę powiedzieć, że istnieje kilka rodzajów takich czujników, w tym termokatalityczne, podczerwone i elektrochemiczne, optyczne. Zadaniem tego pierwiastka jest zamiana pożądanego składnika składu gazu na sygnał elektryczny.

Następnie uruchamia się urządzenie pomiarowo-wskazujące, które przetwarza ten sygnał i pokazuje swoje wskaźniki w postaci wskazania lub wyświetlenia na wyświetlaczu.
Zasada działania czujnika termochemicznego (termokatalitycznego) opiera się na bezpośredniej zależności ciepła uzyskanego podczas spalania wykrytego gazu od stężenia tego gazu.
W czujnikach elektrochemicznych badany element oddziałuje z wrażliwą warstwą bezpośrednio na elektrodzie lub w pobliskiej warstwie przewodzącego roztworu elektrolitu.

Ogniwo elektrochemiczne (ECC) zazwyczaj ma dwie lub trzy elektrody do przeprowadzania reakcji elektrochemicznej.

Czujniki elektrochemiczne oferują następujące zalety w porównaniu z konwencjonalnym sprzętem analitycznym:
- mały wymiary;
- wysoka selektywność;
- wygoda użytkowania;
- prostota konstrukcji;
- wysoka niezawodność;
- znaczący zasób pracy;
- stosunkowo niski koszt.

Istnieją następujące czujniki elektrochemiczne:
kulometryczna, potencjometryczna, amperometryczna (woltamperometryczna), konduktometryczna.

Czujniki optyczne rejestrują zmianę gęstości optycznej badanej mieszaniny gazowej przy określonej długości fali.
Istnieją następujące czujniki optyczne: spektrofotometryczne, luminescencyjne.

Weryfikacja analizatorów gazowych
Wszystkie analizatory gazów, zgodnie z prawem, są okresowo weryfikowane lub kalibrowane. Weryfikacja przeprowadzana jest raz w roku, częstotliwość kalibracji ustala właściciel analizatora gazowego.

Podczas weryfikacji wykonywane są następujące operacje:
♦ Kontrola zewnętrzna
♦ Wyznaczanie rezystancji izolacji elektrycznej, test szczelności instalacja gazowa
♦ Wyznaczanie charakterystyk metrologicznych.
♦ Wyznaczenie podstawowego zredukowanego błędu analizatora gazowego.
♦ Sprawdzenie sygnalizacji zakresu pomiarowego zunifikowanym sygnałem wyjściowym

Niestety nie jest możliwe stworzenie jednego uniwersalnego analizatora gazów, który mógłby rozwiązać wszystkie problemy analizy gazów, ponieważ żadna ze znanych metod nie pozwala na wykonywanie pomiarów z taką samą dokładnością w możliwie najszerszym zakresie stężeń.
Kontrola różnych gazów, w różnych zakresach stężeń, odbywa się różnymi metodami i metodami. Dlatego producenci projektują i produkują urządzenia do rozwiązywania konkretnych problemów pomiarowych.

Podsumowując należy stwierdzić, że analizatory gazów są niezbędnymi urządzeniami, które znajdują zastosowanie zarówno w produkcji, jak i w domu i pozwalają określić skład jakościowy i ilościowy zanieczyszczeń w miejscu pracy lub w każdym innym pomieszczeniu, w którym występuje zagrożenia wyciek szkodliwych substancji i gazów.

Dziękuję za przeczytanie tego artykułu.
Informujemy również, że w naszym sklepie internetowym możesz kupić dowolny analizator gazów w okazyjnej cenie, a specjaliści naszej firmy odpowiedzą na wszystkie Twoje pytania i pomogą wybrać urządzenie spełniające Twoje wymagania zarówno pod względem technicznym jak i technicznym. cechy cenowe.

Analiza mieszanin gazowych w celu ustalenia ich składu jakościowego i ilościowego nazywa się analiza gazowa .

Przyrządy używane do analizy gazów nazywane są analizatorami gazów. Są ręczne i automatyczne. Wśród tych pierwszych najbardziej rozpowszechnione są metody absorpcji chemicznej, w których składniki mieszaniny gazowej są kolejno absorbowane przez różne odczynniki.

Automatyczne analizatory gazów mierzą wszelkie właściwości fizyczne lub fizykochemiczne mieszaniny gazów lub jej poszczególnych składników.

Obecnie najpopularniejsze są automatyczne analizatory gazów. Zgodnie z zasadą działania można je podzielić na trzy główne grupy.

1. metody fizyczne analiza, w tym pomocnicze reakcje chemiczne. Za pomocą takich analizatorów gazów określa się zmianę objętości lub ciśnienia mieszaniny gazowej w wyniku reakcji chemicznych jej poszczególnych składników.
2. Urządzenia, których działanie opiera się na fizyczne metody analizy, w tym pomocnicze procesy fizyczne i chemiczne,(termochemiczny, elektrochemiczny, fotokolorymetryczny itp.). Metody termochemiczne opierają się na pomiarze efektu cieplnego reakcji katalitycznego utleniania (spalania) gazu. Metody elektrochemiczne umożliwiają określenie stężenia gazu w mieszaninie na podstawie wartości przewodności elektrycznej elektrolitu, który pochłonął ten gaz. Metody fotokolorymetryczne opierają się na zmianie barwy niektórych substancji, gdy wchodzą one w reakcję z analizowanym składnikiem mieszaniny gazowej.
3. Urządzenia, których działanie w oparciu o czysto fizyczne metody analizy(termokonduktometryczny, termomagnetyczny, optyczny itp.). Termokonduktometryczne opierają się na pomiarze przewodności cieplnej gazów. Analizatory gazów termomagnetycznych służą głównie do określania stężenia tlenu, który charakteryzuje się dużą podatnością magnetyczną. Optyczne analizatory gazów opierają się na pomiarze gęstości optycznej, widma absorpcyjnego lub widma emisyjnego mieszaniny gazów.

Każda z wymienionych metod ma swoje plusy i minusy, których opisanie zajmie dużo czasu i miejsca, a wykracza poza ramy tego artykułu. Producenci analizatorów gazów stosują obecnie prawie wszystkie powyższe metody analizy gazów, ale najczęściej stosowane są elektrochemiczne analizatory gazów, ponieważ są najtańsze, najbardziej wszechstronne i proste. Wady tej metody: niska selektywność i dokładność pomiaru; krótka żywotność wrażliwych elementów narażonych na agresywne zanieczyszczenia.

Wszystkie przyrządy do analizy gazów można również sklasyfikować:

Według funkcjonalności (wskaźniki, detektory nieszczelności, urządzenia sygnalizacyjne, analizatory gazów);

Z założenia (stacjonarne, przenośne, przenośne);

Według liczby zmierzonych składników (jednoskładnikowych i wieloskładnikowych);

Według liczby kanałów pomiarowych (jednokanałowy i wielokanałowy);

Przez cel (zapewnienie bezpieczeństwa pracy, kontrola procesów technologicznych, kontrola emisji przemysłowych, kontrola spalin samochodowych, kontrola środowiska).

Klasyfikacja według funkcjonalności.

1. Wskaźniki to urządzenia, które dają jakościową ocenę mieszaniny gazów na podstawie obecności kontrolowanego składnika (zgodnie z zasadą „wiele – kilka”). Z reguły informacje wyświetlane są za pomocą linijki składającej się z kilku wskaźników kropkowych. Wszystkie wskaźniki są włączone - jest dużo komponentu, jeden jest włączony - za mało. Obejmuje to również wykrywacze nieszczelności. Za pomocą wykrywaczy nieszczelności wyposażonych w sondę lub próbnik można zlokalizować nieszczelność rurociągu, np. czynnika chłodniczego.
2. Alarmy dają również bardzo przybliżone oszacowanie stężenia kontrolowanego składnika, ale mają jeden lub więcej progów alarmowych. Gdy stężenie osiągnie wartość progową, wyzwalane są elementy alarmowe (wskaźniki optyczne, urządzenia dźwiękowe, styki przekaźników są przełączane).
3. Szczyt rozwoju instrumentów do analizy gazów (nie licząc chromatografów, które rozważamy) jest bezpośrednio analizatory gazów. Urządzenia te nie tylko określają ilościowo stężenie mierzonego składnika ze wskazaniem odczytów (objętościowo lub masowo), ale mogą być również wyposażone w dowolne funkcje pomocnicze: urządzenia progowe, analogowe lub cyfrowe sygnały wyjściowe, drukarki i tak dalej.

Klasyfikacja według projektu.

Podobnie jak większość urządzeń kontrolno-pomiarowych, urządzenia do analizy gazów mogą mieć różne wskaźniki masy i wielkości oraz tryby pracy. Te właściwości determinują podział urządzeń według ich konstrukcji. Ciężkie i nieporęczne analizatory gazów, przeznaczone z reguły do ​​długotrwałej ciągłej pracy, są stacjonarne. Mniejsze produkty, które można łatwo przenosić z jednego obiektu do drugiego i po prostu uruchomić, są przenośne. Bardzo mały i lekki - przenośny.

Klasyfikacja według liczby mierzonych składników.

Analizatory gazów mogą być zaprojektowane do analizy kilku składników jednocześnie. Ponadto analizę można przeprowadzić zarówno jednocześnie dla wszystkich składników, jak i kolejno w zależności od cechy konstrukcyjne urządzenie.

Klasyfikacja według liczby kanałów pomiarowych.

Przyrządy do analizy gazów mogą być jednokanałowe (jeden czujnik lub jeden punkt próbkowania) lub wielokanałowe. Z reguły liczba kanałów pomiarowych przypadających na przyrząd waha się od 1 do 16. Należy zauważyć, że nowoczesne modułowe systemy analizy gazów pozwalają na zwiększenie liczby kanałów pomiarowych niemal do nieskończoności. Mierzone komponenty dla różnych kanałów mogą być takie same lub różne, w dowolnym zestawie. W przypadku analizatorów gazowych z czujnikiem przepływowym (termokonduktometryczny, termomagnetyczny, absorpcja optyczna) problem sterowania wielopunktowego rozwiązywany jest za pomocą specjalnych urządzeń pomocniczych - dystrybutorów gazu, które zapewniają naprzemienne doprowadzenie próbki do czujnika z kilku punktów poboru.

Klasyfikacja według celu.

Niestety nie da się stworzyć jednego uniwersalnego analizatora gazów, za pomocą którego można by rozwiązać wszystkie problemy analizy gazów. Jak niemożliwym jest na przykład zrobienie jednej linijki do mierzenia ułamków milimetra i dziesiątek kilometrów. Ale analizator gazów jest wielokrotnie bardziej złożony urządzenie pomiarowe niż władca. Kontrola różnych gazów, w różnych zakresach stężeń, odbywa się na różne sposoby, za pomocą różne metody i metody pomiaru. Dlatego producenci projektują i produkują urządzenia do rozwiązywania konkretnych problemów pomiarowych. Główne zadania to: kontrola atmosfery miejsca pracy (bezpieczeństwo), kontrola emisji przemysłowych (ekologia), kontrola procesów technologicznych (technologia), kontrola zanieczyszczenia atmosfery obszaru mieszkalnego (ekologia), kontrola spalin samochodowych (ekologia i technologia), kontrola powietrza wydychanego przez osobę ( alkohol) ... Oddzielnie można nazwać kontrolę gazów w wodzie i innych cieczach. W każdym z tych obszarów można wyróżnić jeszcze węższe grupy urządzeń. Lub możesz je powiększyć, aby utworzyć większe grupy instrumentów do analizy gazów.

Aplikacje do analizatorów gazów

W większości branż w różnych procesy technologiczne często stosuje się gazy, które wymagają stałego monitorowania braku wycieków w celu zapewnienia bezpieczeństwa produkcji i zmniejszenia ryzyka dla personelu. W tym celu instalowane są systemy detekcji gazu, które stale monitorują poziom środowiska pracy.

Systemy te, składające się z detektorów gazu (analizatorów gazu), sterowników, urządzeń ostrzegawczych i urządzeń wykonawczych, pełnią funkcje wczesnego ostrzegania o rozwoju niebezpiecznej sytuacji. Tym samym systemy detekcji gazu pozwalają na wczesne zlokalizowanie rozwoju sytuacji niebezpiecznych, a także wydłużenie czasu na podjęcie odpowiednich środków ochronnych i działań eliminujących sytuacje awaryjne.

Systemy detekcji gazu

Aby systemy sterowania gazem miały maksymalną efektywność w ich projektowaniu, konieczne jest uwzględnienie specyfiki konkretnego procesu technologicznego w danej branży. W końcu nie ma uniwersalnego rozwiązania do budowy systemów detekcji gazów dla różnych branż – każdy przypadek jest wyjątkowy i wymaga indywidualnego podejścia w zakresie architektury budowy systemów bezpieczeństwa, wyboru liczby punktów kontroli gazów oraz listy wykrywanych gazów.

Przemysł naftowy i gazowy obejmuje szeroki zakres działalności produkcyjnej: od poszukiwań na lądzie i na morzu, wydobycia ropy i gazu, po ich transport, magazynowanie i destylację. Działania te charakteryzują się obecnością dużej ilości palnych węglowodorów gazowych, które stanowią poważne zagrożenie. Gazom palnym często towarzyszą gazy toksyczne, takie jak siarkowodór.

• wiertnice poszukiwawcze;
• platformy operacyjne;
• naziemne magazyny ropy i gazu;
• rafinerie ropy naftowej.

Gazy kontrolowane:

• Palne: gazy węglowodorowe.
• Toksyczny: siarkowodór, tlenek węgla.

Przemysł chemiczny jest prawdopodobnie największym użytkownikiem różnych urządzeń do wykrywania gazów. Często wykorzystują w swoich procesach szeroką gamę gazów palnych i toksycznych lub tworzą je jako produkty uboczne procesów produkcyjnych.

Typowe obiekty wymagające kontroli zawartości gazu:

magazynowanie surowców i wyrobów gotowych;
strefy przemysłowe;
laboratoria;
przepompownie;
stacje sprężarek;
strefy załadunku/rozładunku surowców i gotowych produktów.
Gazy kontrolowane:

Palne: konwencjonalne węglowodory.
Toksyczne: siarkowodór, fluorowodór, amoniak, niedobór tlenu i inne gazy.
Elektrownie cieplne. Głównym paliwem stosowanym w elektrowniach jest zwykle gazu ziemnego, węgiel i produkty naftowe. W przypadku spalania paliwa na skutek niepełnego spalania paliwa, obecność nieszczelności w armaturze i połączeniach gazociągów lub palenisk kotłowych, produkty spalania i niespalone paliwo mogą przedostać się do powietrza w obszarze roboczym.

Typowe obiekty wymagające kontroli zawartości gazu:

przestrzeń w pobliżu pieców i rurociągów w kotłowniach;
przestrzeń wewnątrz i wokół obudów turbin;
w bunkrach i przenośnikach taśmowych na węgiel (w elektrowniach węglowych).
Gazy kontrolowane:

Paliwa: gaz ziemny, metan, wodór, opary węglowodorów.
Toksyczne: tlenek węgla, tlenki siarki i azotu SOx, NOx i niedobór tlenu.
Maszynownie i kotłownie występują we wszystkich możliwych kształtach i rozmiarach. W mniejszych budynkach występują proste kotłownie, natomiast w dużych budynkach często można spotkać maszynownie i kotłownie z kilku kotłowni.

Typowe obiekty wymagające kontroli zawartości gazu:

wycieki gazu palnego z gazociągów odbiorczych;
wycieki z kotłowni i otaczającego gazociągu;
tlenek węgla w kotłowniach w złym stanie technicznym.
Gazy kontrolowane:

Paliwo: metan.
Toksyczny: tlenek węgla.
Stacje czyszczące Ścieki. Odpływy kanalizacyjne wytwarzają duże ilości metanu i siarkowodoru. Zapach zgniłych jaj nieodłączny od siarkowodoru jest często wyczuwalny nawet przy wejściach do oczyszczalni, ponieważ zmysł węchu człowieka pozwala wychwycić obecność siarkowodoru w powietrzu w stężeniu mniejszym niż 0,1 części siarkowodoru na milion części powietrza (0,1 ppm).

Typowe obiekty wymagające kontroli zawartości gazu:

autoklawy;
osadniki fabryczne;
płuczki H2S;
przepompownie.

Gazy kontrolowane:

Palne: metan, opary rozpuszczalnika.
Toksyczne: siarkowodór, dwutlenek węgla, chlor, dwutlenek siarki, ozon.
Tunele samochodowe i zamknięte parkingi wymagają monitorowania toksycznych spalin. Nowoczesne tunele i parkingi wykorzystują podobny monitoring do sterowania systemami wentylacji, które przewietrzają te konstrukcje. Tunele podziemne mogą również kontrolować obecność gazu ziemnego, który może być uwalniany do tunelu z masy skalnej, w której tunel jest układany.

Typowe obiekty wymagające kontroli zawartości gazu:

tunele drogowe;
parkingi podziemne i zamknięte;
tunele podejścia;
kontrola wentylacji.
Gazy kontrolowane:

Paliwa: metan (gaz ziemny), gaz płynny, gaz płynny, opary benzyny.

Toksyczny: tlenek węgla, dwutlenek azotu.

Do produkcji materiałów półprzewodnikowych wykorzystywane są wysoce toksyczne substancje i gazy palne. Jako domieszki powszechnie stosuje się toksyczny fosfor, arsen, bor i gal. Palny wodór jest stosowany zarówno jako reagent, jak i gaz nośny dla ośrodka redukującego. Gazy trawiące i klarujące zawierają NF3 i inne mieszaniny perfluorowane.

Typowe obiekty wymagające kontroli zawartości gazu:

reaktor do płytek półprzewodnikowych;
instalacja do suszenia płytek półprzewodnikowych;
szafy gazowe;
instalacja chemicznego osadzania z fazy gazowej.
Gazy kontrolowane:

Paliwa: wodór, izopropanol, metan, propan.
Toksyczne: HCl, AsH3, BCl3, PH3, CO, HF, O3, H2Cl2Si, TEOS, C4F6, C5F8, GeH4, NH3, NO2 oraz niedobór tlenu.
Samozapłon: wodór krzemu.
Instytucje medyczne stosują substancje palne i toksyczne przede wszystkim w swoich laboratoriach badawczych. Ponadto wiele placówek medycznych posiada lokalną sieć energetyczną oraz awaryjne stacje wytwórcze z zapasami paliwa.

Typowe obiekty wymagające kontroli zawartości gazu:

laboratoria;
agregaty chłodnicze;
maszynowni i kotłowni.
Gazy kontrolowane:

Palne: metan, wodór, opary oleju napędowego.
Toksyczny: tlenek węgla, chlor, amoniak, tlenek etylenu i niedobór tlenu.
Stosowanie w procesach produkcyjnych substancji niebezpiecznych, w szczególności gazów palnych, toksycznych i zawierających tlen, wymaga stałego monitorowania sytuacji. Wszak nieuchronnie w wyniku naruszenia technologii produkcji, wypadków i incydentów przemysłowych mogą wystąpić wycieki gazu, które stanowią potencjalne zagrożenie dla przedsiębiorstwa przemysłowego, środowiska, personelu i osób mieszkających w pobliżu. Zastosowanie systemów wykrywania gazu może znacznie zmniejszyć ryzyko i zwiększyć bezpieczeństwo produkcji.