Переносные газоанализаторы. Оперативное определение газовой смеси

Клапаны бытовых детекторов газа

Если на кухне есть вытяжка, включающаяся по сигналу прибора, то безопасность в помещении во многом обеспечивает отсекающий клапан. Он работает по электромагнитному принципу. Он мгновенно пресекает поступление горючего по сигналу прибора.

Есть таких виды клапанов:

  1. По диаметру трубы, проводящей газ.
  2. Электрические.
  3. Имеющие, допустимое давление.

Их виды по конструкции таковы:

  1. Нормально-открытый. Он взводится ручным способом. Для его работы не требуется напряжение. Когда срабатывает детектор, следует электрический сигнал, и клапан закрывается. Обозначение клапана — «NA».
  2. Нормально-закрытый. Его взведение аналогично. Но необходимо электричество. Он всегда работает под напряжением. По импульсу от устройства напряжение исчезает, происходит закрытие клапана.

Для бытовых задач оптимально использовать первый вид. Ведь при сбоях с электричеством его функциональность никак не пострадает.

Классификация газоанализаторов

Рассматриваемые в данной статьи приборы имеют множество модификаций и могут классифицироваться сразу по нескольким категориям.

По функционалу:

  • Индикаторные – они способны выдавать качественную оценку газовой субстанции по наличию вещества, подлежащего контролю. Данные будут отображаться несколькими точечными индикаторами. Когда горят полностью все индикаторы – это означает, что контролируемых компонентов присутствует слишком много, а когда один – два – то это означает нормальный уровень. К этой же группе можно отнести и течеискатели – они оснащены специальными зондами (или же пробозаборниками), благодаря которым и выявляется место протечки в трубопроводе.
  • Сигнализирующие – они имеют один или несколько сигналов по порогам. Их оптические индикаторные элементы срабатывают визуально или со звуком в случае, когда концентрация вредной смеси достигнет порогового показателя.
  • Непосредственно газоанализаторы – они приспособлены выдавать оценку концентрации газовой смеси по ее массе или объему. Обычно дополняются еще и пороговым оборудованием, оснащенным цифровым/аналоговым сигналом или даже принтером.

По конструктивным особенностям:

  • Стационарные образцы – габаритные и массивные, они предназначены для бесперебойной работы. Используются для осуществления контроля за рабочей территорией индустриального предприятия, регистрируют степень загазованности как в самом помещении, так и в окружающей среде. Данное оборудование направлено на исследование концентрации газов, и в особенности – их предельно допустимых значений. Обладают интегрированными пороговыми датчиками, которые при возникновении угрозы превышения пределов загазованности включают сирену, запускают автоматическую вентиляцию, закрывают специальный отсекающий клапан.
  • Переносные образцы – чуть менее габаритные аппараты, которые легко транспортировать с одного объекта на другой и достаточно просто запустить в рабочем режиме. Применяются они в нефтегазовой индустрии, коммунальных отраслях, а также во время осуществления экологического контроля и при лабораторных исследованиях. В большинстве случаев ими пользуются органы МЧС, санитарного надзора, а также компании по монтажу и наладке систем кондиционирования, вентиляции и отопления. Отдельные модели применяются в гражданском строительстве подразделениями промышленной безопасности и охраны труда организаций.
  • Портативные образцы – их отличает компактность и легкость. Используются они в сфере добычи, транспортировки, переработки нефти и газа, а также в водоканалах, тоннелях и колодцах. Их возможно встретить на АЗС и в других местах, где необходимо соблюсти персональную безопасность сотрудников. Также ими пользуются экологи на выездных работах во время проведения мониторингов состава воздуха в жилых зонах или на промышленных предприятиях. Данные аппараты оборудованы визуальной и звуковой сигнализацией, могут быть дополнены инфракрасным портом (или иными другими модулями для беспроводной передачи данных) в целях отправки результатов на «материнскую» станцию.

По количеству измеряемых компонентов:

  • Промышленные узконаправленные (в конкретной отрасли) обычно приспособлены выявлять лишь один-два компонента;
  • Автомобильные – в обязательном порядке четыре (но могут и больше);
  • Профессиональные лабораторные модели могут определять до 50 компонентов.

Назначение и особенности продукции

Пусть это средство не так популярно, но у него есть ряд преимуществ, которые позволяют использовать изделие в промышленных районах. Встречаются модели и для дома, они помогут отслеживать изменение воздуха в помещение, а в некоторых случаях предупреждать человека об опасности.

Сегодня оборудование широко применяется в следующих сферах:

Экологи при помощи газоанализатора контролируют качество воздушной смеси. Благодаря постоянному мониторингу атмосферы, ученые способны вовремя предотвратить появление новых техногенных катастроф и своевременно реагируют на изменение окружающего воздуха.
Нередко изделие применяется в системах обеспечения безопасности на различных крупных предприятиях. Кроме того, нередко устанавливается в гаражах и котельных, колодцах и в подземных постройках. Главное назначение – определить уровень вредных компонентов в рабочей области.
При помощи этого устройства можно легко отслеживать промышленные выбросы на различных заводах, особенно, в сферах нефтехимии, металлургии и т.п

В этих сферах важно постоянно следить за газовой средой, а также регулярно замерять содержание вредных веществ, таких как: азот, метан, водород и т.п. Потому что они негативно отражаются на здоровье человека, особенно при превышении их нормы

Особенность, такого оборудования — в том, что оно способно отслеживать состояние атмосферы в режиме реального времени.
Нередко подобные модели устанавливаются на предприятиях, где имеются газовые котлы, печи, горелки и т.п.
При помощи этого изделия работники газовой службы могут быстрее находить и устранять места утечки, а также проводить качественную гидроизоляцию труб.
Однако, подобное средство показывает высокие результаты не только на суше, но и применяется для тщательного анализа жидкостей. Особенно, которая подвергается очистке. Конечно, стандартные варианты для этого не подойдут, в этом случае используются специальные модификации, например, газоанализатор кислорода. Подобное оборудование чаще всего встречается на станциях аэрации.
Автосервисы также не обходят стороной этот продукт, так как он помогает в современной диагностике транспортных средств. Здесь также используется соответствующая модификация, которая замеряет 4 компонента – угарный газ, метан, кислород и оксид азота. Благодаря этому устройству определяется токсичность выхлопных газов и если они превышают норму, то находят причину появления дефекта.
Также подобное изделие применяется и в жилых зонах, что помогает предотвратить утечку газа.
Последнее для чего может использоваться газоанализатор – определение наличия алкоголя в крови.

Как видно, область применения этого устройства достаточно обширна. Изделие затрагивает практически все сферы жизнедеятельности. Без него невозможно правильно организовать работу на производственных участках или провести газ в жилой дом. Конечно, универсального аппарата нет, поэтому производители выпускают различные модификации этого оборудования.

Это интересно: Вибрационная болезнь (вибротравма)

Газоанализаторы – принцип работы

  • Газоанализаторы – принцип работы
  • Функции газоанализатора
  • Классификация газоанализаторов
  • Типы газоанализаторов по принципу действия

Газоанализаторы – это средства измерений, предназначенные для получения измерительной информации о количестве вещества или его концентрации в анализируемой газовой среде.

В пищевой промышленности газоанализаторы широко применяются для анализа топочных газов при сжигании различных видов топлива, для контроля состава газовых сред в пекарных и сушильных камерах, для контроля концентрации предельных значений в пожаро- и взрывоопасных производствах и помещениях, где возможно скопление газов, вредных для здоровья обслуживающего персонала.

Принцип действии прибора основан на зависимости теплопроводности анализируемой смеси от концентрации в ней СО2, теплопроводность которой ниже других компонентов.

Основу прибора составляет компенсационная сравнительная мостовая схема переменного тока из 3-х мостов: рабочего, сравнительного и компенсационного. Рабочий мост построен подифференциальной схеме. Его чув­ствительные элементы помещены в закрытые ампулы. Два элемента омываются анализируемым газом, два других – контрольным.

Определение концентрации кислорода магнитными газоанализаторами основывается на физическом свойстве – парамагнетизме.

Парамагнитные материалы втягиваются в магнитное поле, а диамагнитные выталкиваются из него.

Наибольшей положительной восприимчивостью обладают кислород (+1) и окись азота (+0,36).

Магнитные газоанализаторы разделяются на термомагнитные и магнитомеханические.

Термомагнитный метод получил более широкое применение.

Он основан на изменении объемной магнитной восприимчивости при изменении температуры (рис. 2.62).

 
 

Рис. 2.62. Принципиальная схема измерительного преобразователя термомагнитного газоанализатора

Наличие кислорода в анализируемом газе приводит к его движению вдоль нагревательных элементов, что одновременно охлаждает резистор R1 и нагревает резистор R2, т.е. изменяет их сопротивления. Разность сопротивлений, функционально связанная с концентрацией кислорода, приводит к разбалансу моста, что приводит к изменению выходного напряжения, измеряемому вторичным прибором, градуированным в процентах концентрации.

Для измерения объемной концентрации кислорода вдымовых газах котельных установок применяется газоанализатор типа МН 5110Т. Газовая схема прибора включает два газозаборных устройства с керамическими фильтрами для очистки, вспомогательные устройства для приведения параметров газа и воздуха к требуемым значениям, рабочие и сравнительные камеры двух приемников и два побудителя расхода, обеспечивающие прокачивание через систему газа и воздуха.

Газ для анализа отбирается из котла через керамический фильтр, откуда поступает в блок выравнивания влажности, где он либо подсушивается (с удалением конденсата) либо увлажняется. Для контроля разряжения в системе служит манометр.

Классификация газоанализатора бытового

Выпускают стационарные измерители, портативные или переносные. Оборудование производится с разными наборами функций, бывает малых размеров или громоздким с большим весом. Приборы работают с одним видом газа или являются многокомпонентными.

Назначение газоанализатора лежит в основе деления по видам:

  • индикаторы оценивают смесь по количеству контролируемого ингредиента по принципу «много-мало»;
  • течеискатели находят область утечки в трубопроводе с помощью пробоотборника или зонда;
  • сигнализаторы имеют в конструкции оптические детекторы, звуковые датчики, коммутаторы и оценивают качество по нескольким стадиям;
  • газоанализаторы оценивают пробу воздуха с точной индексацией и снабжаются дополнительными функциями.

Многоканальные приборы работают в сочетании с распределителями газа, которые ставятся перед анализатором и подают смесь по очереди от нескольких точек забора проб.

Ручные

Ручной газовый анализатор для дома относится к переносным типам. Чаще используются электрохимические и оптические устройства, которые анализируют концентрацию компонентов смеси в реальном времени. Приборы делают точные замеры и применяются при настройке процедуры горения и для контроля работы анализатора со встроенным автоматическим регулятором. Устройства химического действия определяют концентрацию в смеси CO, Or или CO2.

Принцип работы включает процессы:

  • отделение объема для анализа (100 мл);
  • последовательное поглощение составляющих компонентов;
  • измерение после абсорбции объемного остатка.

Уменьшение количества дает представление о содержании составляющего компонента. Метод используется в ручных и автоматических приборах. Недостаток заключается в периодичности проведения отборов (25 – 30 случаев за час работы).

Автоматические

Принцип работы газоанализатора со встроенной автоматикой заключается в окислении газовых составляющих с задействованием вспомогательных катализаторов. Измерение проводится терморезисторами, которые меняют сопротивление при изменении температуры и координируют проводящий ток.

Автоматические устройства делятся на группы по способу работы:

  • химические или количественно-манометрические анализаторы проводят диагностику при изучении реакций газа с иными компонентами;
  • электрохимические или термохимические виды находят значение концентрации по показателям электропроводимости раствора, поглотившего элемент смеси;
  • приборы оптического действия используют способность газа изменять излучение и поглощения спектра;
  • хромато-графические работают по вытеснительному, проявительному и фронтальному методу.

Использование прибора для анализа газовых смесей

Рассматриваемые приборы являются высокотехнологичным и высокоточным измерительным оборудованием, предназначаются для анализа входящих в атмосферный воздух компонентов, а также способные определять качественный и количественный состав газовых смесей. Приборы оснащены особыми датчиками, которые отмечают превышение уровня содержания опасных компонентов в воздухе. Как правило, для полноценной работы этих устройств требуется еще и вспомогательное оборудование, которое, например, будет создавать необходимое давление (компрессоры), а при обнаружении вредных веществ – начнет автоматическую очистку воздуха от смол, пыли и т. п.

С помощью приборов газового анализа возможно производить:

  • Экологический контроль воздуха, т.е. мониторить атмосферу на предмет предотвращения катастроф техногенного характера и своевременно реагировать на факт их возникновения (например, определение наращивания концентрации опасного углекислого газа или других вредных веществ).
  • Контролировать текущую атмосферу в рабочей зоне, поддерживая систему обеспечения охраны труда и промышленной безопасности. Особенно это актуально для больших гаражей, котельных, глубоких колодцев, а также в тоннелях и иных подземных объектах. Они предназначаются не только для определения наличия вредных субстанций, но и одновременно направлены на устранение их влияния (например, автоматическое включение вентиляции).
  • Мониторинг промышленных выбросов при осуществлении технологических процессов на объектах энергетики, металлургии, нефтехимии и цементной промышленности. Однако, на данных производствах необходимо знать допустимый вредный состав газовой среды и регулярно получать замеры содержания водорода, кислорода, метана, серы, азота и т.п. Промышленные анализаторы считаются самыми мощными, ибо они могут мониторить до 50 разных компонентов одновременно.
  • Анализ работы газовых турбин, печей и горелок, а также котлов – любого оборудования, в котором применяется механизм сгорания топлива.
  • Выявлять места протечки газа при монтаже газопровода или гидроизоляции трубопровода.
  • Определять концентрацию газа в жидкости, что необходимо для процедур очистки воды. Обычно, для этих целей применяют способ анализа кислорода и его парциального давления, чтобы узнать его общее содержание в жидкости.  Сфера использования – станции аэрации и очищения сточных вод, лаборатории по контролю качества воды.
  • Анализ выхлопных газов автомобиля в сфере автодиагностики. Такое оборудование способно замерить 4 составных газовой смеси – O2, NOx, CH, CO2. Отсюда будет рассчитана токсичность выхлопа и, соответственно, возможно будет определить общее состояние машины, выяснить проблемы и неисправности ДВС, а также системы зажигания и циркуляции топлива;
  • Контроль качества атмосферы в жилой зоне – помогает определить источники утечки на бытовом уровне;
  • Контроль за алкогольными парами, выдыхаемыми человеком — поможет установить уровень наличия алкоголя в крови.

Переносной сигнализатор газов СТХ-17

Прибор, использующий сравнительный метод определения концентраций газов, а также паров легколетучих жидкостей. Рекомендуется использовать в ситуациях, когда концентрация взрывоопасных компонентов в воздухе не достигает критического значения. Сигнализатор является одним из самых компактных представителей рассматриваемого класса техники, и может быть эффективно использован в любом ограниченном пространстве. По превышению предварительно установленного уровня концентрации прибор подаёт звуковой сигнал, поэтому настройка требует определённой квалификации.

СТХ-17 использует электрохимический способ определения газов, но при подключении дистанционно управляемого датчика (поставляется опционно) способен установить наличие газов и паров на расстоянии до 2 м. Питание сигнализатора может быть от аккумулятора (при времени непрерывной работы до 5 ч), а также от стационарной сети 220 В. Ограничением прибора считается его сравнительно большая (до 20 с) инерционность. Цена – от 22 тыс. руб.

Ручной лобзик по дереву. Правила выбора и работы

Полотна для ручного лобзика. Ищем самые лучшие

Назначение, основные элементы, виды, принцип действия

Газоанализаторы – устройства, с помощью которых определяется состав газовой смеси как качественный (какие именно газы присутствуют), так и количественный (сколько определённых газов находится в смеси).

В первую очередь газоанализаторами оснащаются пожаро-, взрыво- и химически опасные производства, а также шахты, где имеются скопления рудничного газа (метана).

Обязательно применяют газоанализаторы перед тем, как проводить огневые работы в подвалах и колодцах, а также чтобы аттестовать рабочие места на вредных производствах.

Применение для индивидуальной защиты

Портативные газоанализаторы небольших размеров, которыми снабжаются работники опасных производств, можно считать первичными средствами индивидуальной защиты.

Они своевременно сигнализируют о повышенном содержании вредных примесей в воздухе, при котором следует покинуть рабочую зону либо применить средства защиты органов дыхания. Прибор-газоанализатор представлен на фото:

Способ работы устройства

Ручные анализаторы, которые приводятся в действие оператором, основаны на том, что отдельные газообразные компоненты поглощаются специальными реагентами.

Воздух производственной зоны пропускается через поглотитель, который связывает определённый газ. После этого первоначальный объём смеси уменьшается. По уменьшению объёма рассчитывается, сколько газа, связанного поглотителем, там изначально содержалось. В зависимости от квалификации оператора, измерение занимает от пяти до десяти минут.

Работа автоматических анализаторов непрерывного действия основана на физических и химических процессах, а также их сочетании.

Физический принцип измерения результата вспомогательной химической реакции обеспечивает работу объёмно-манометрических или химических анализаторов. В этих приборах измеряется, насколько изменился объём либо давление смеси газов после того, как её компоненты вступили в определённые химические реакции.

Физико-химический принцип действия, совмещённый с физическим, имеют следующие устройства:

Хроматографические. В них проба разделяется за счёт того, что разные газы проходят поглотительный слой каждый со своей индивидуальной скоростью. Результат разделения фиксируется, проводится автоматический расчёт.

Термохимические. В этих устройствах проходит окисление (с дополнительными катализаторами) составных частей газовоздушной смеси. При окислении выделяется тепло; температура измеряется терморезистором. По степени нагрева определяется концентрация компонентов.

Фотоколориметрические. В них содержание компонентов измеряется по результату их цветной реакции с веществами-индикаторами.

Электрохимические газоанализаторы определяют концентрацию газа в смеси по величине электропроводности раствора, который поглощает этот газ.

Чисто физические принципы работы имеют следующие автоматические газоанализаторы:

Термокондуктометрические. При изменении состава газовой смеси меняется её теплопроводность. Это изменение регистрируется терморезисторами.

Денсиметрические. Измеряют плотность газовой смеси, которая меняется в зависимости от качества и количества газов, входящих в неё.

Магнитные. Применяются для измерения концентрации кислорода в воздухе производственной среды по его магнитным свойствам.

Оптические. Анализируют состав газовой смеси по её оптической плотности, а также спектрам испускания или поглощения.

Разновидности

Кроме различия по способу действия (ручные или автоматические) и принципу работы, газоанализаторы для воздуха рабочей зоны подразделяют на типы:

  • Стационарные. Такие приборы автоматически отслеживают концентрацию газов. В промышленном исполнении, если допустимое содержание опасной газовой составляющей превышено, они подают световые и звуковые сигналы, а также включают вентиляцию и прочие системы безопасности;
  • Переносные. Предназначены для определения концентрации газовых примесей в разных местах производственной зоны;
  • Портативные. Индивидуальные устройства. Имеют малые габариты и вес, измеряют концентрацию вредных примесей непосредственно там, где находится работник.

Кроме того, по количеству измеряемых примесей эти приборы бывают одно- и многокомпонентными, а по числу каналов (датчиков или точек отбора пробы) – одно- и многоканальными.

Конструкция и отличия

Работа измерительного аппарата основана на разных сенсорах, они могут быть оптическими, электромеханическими или термомеханическими. Независимо от принципа действия, конструкция оборудования состоит из нескольких комплектующих:

  • первичный преобразователь – высокочувствительный сенсор, реагирующий на определенное вещество, рассчитывающий его концентрацию;
  • измерительно-показывающий модуль – элемент, принимающий сигнал от преобразователя, сопоставляющий полученные данные с заданными значениями;
  • электрический блок питания;
  • корпус.

Важно! Рекомендуем обращать внимание на наличие защиты корпуса от влаги и пыли, особенно, если устройство будет использоваться в рабочих зонах. Анализатор обладает следующими функциями:

Анализатор обладает следующими функциями:

Анализатор обладает следующими функциями:

  • подача звуковой или световой сигнализации при критических концентрациях взрывоопасных веществ;
  • прекращение подачи газа за счет закрытия электромагнитного клапана;
  • запуск вентиляции и вытяжки;
  • сигнал в диспетчерскую или пожарную.

Как выбрать стационарный газоанализатор? Для начала определитесь с видом газа, который необходимо анализировать. Например, для эксплуатации в быту наиболее распространены устройства, определяющие концентрацию метана, пропана или угарного газа.

Немаловажной опцией оборудования является запуск вентиляционной системы. Для устранения скопления опасных паров в помещении аппарат подает сигнал и запускает вентиляционную и вытяжную систему. При утечке такая функция снижает риск отравления токсичными и ядовитыми веществами

Однако следует отметить, что модели с данной опцией, как правило, используются в промышленных и производственных помещениях, а не в домашних условиях

При утечке такая функция снижает риск отравления токсичными и ядовитыми веществами. Однако следует отметить, что модели с данной опцией, как правило, используются в промышленных и производственных помещениях, а не в домашних условиях.

Отсекающий клапан – это элемент установки, который обеспечивает прекращение подачи газа в случае утечки

При выборе устройства, обратите внимание на вид клапана, они отличаются диаметром трубопровода, конструкцией и допустимым давлением. Конструкция клапана может быть нормально-открытой и нормально-закрытой. Их особенности:

Их особенности:

  • нормально-открытый – взводится вручную, во время работы оборудования не находится под напряжением, срабатывает за счет электрического импульса;
  • нормально-закрытый – взводится вручную, однако для этого требуется подвод электроэнергии, при работе непрерывно находится под напряжением, закрывается за счет отсутствия напряжения.

Для эксплуатации в домашних условиях больше подходит первый вариант, нормально-открытый, так как отсутствие напряжения не повлияет на качество работы анализатора.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий