Термокондуктометрические газоанализаторы

 

ТП-5501. Принцип действия газоанализатора основан на использовании зависимости теплопроводности анализируемой газовой смеси от содержания в ней измеряемого компонента, поскольку теплопроводность последнего значительно отличается от теплопроводности остальных компонентов. Изменение теплопроводности анализируемой газовой смеси, вызванное изменением содержания анализируемого компонента, приводит к изменению теплоотдачи с поверхности чувствительного элемента. Изменение температуры (сопротивления) последнего, компенсируется в газоанализаторе соответствующим изменением тока через чувствительный элемент таким образом, чтобы температура (сопротивление) чувствительного элемента поддерживалась на неизменном уровне. Изменение тока через чувствительный элемент, несущие в себе измерительную информацию, преобразуются электрической системой газоанализатора в форму, удобную для дальнейшего использования.

Основой прибора является датчик. Он состоит из чувствительных элементов R1 и R2 (рис. 3), входящих в мостовую схему устройства регулирования. Резистор R2 служит для преобразования изменений теплопроводности анализируемой газовой смеси, R1 служит для линеаризации и устанавливается по необходимости для небольших диапазонов измерения.

	цепь
	элемент 2
	элемент 1
t°C                                           R4       R6         t°C t°C        R1  R2  R3                                                           R5       R7	нагреватель
	мост
	выход 2
	выход 1
	мост
	нагреватель
	элемент 1
	элемент 2

 

Рис. 3

Схема электрическая принципиальная датчика

 

Мост на резисторах R4 … R7 служит для формирования сигнала, пропорционального изменениям температуры во внутреннем объёме датчика. Резистор R3 является нагревателем и служит нагрузкой устройства терморегулирования, изготавливается из медной проволоки.

 

~21 В                                 ±15 В       

            

 

~18 В

                                      12 В        

 

 

~30 В

                                                                                                                           в линию связи

                                           24 В                                                                         0 – 5 мА

                                                                                                                           в линию связи

                                                                                                                                 0 – 10 В

 

 

       ~50 Гц, 220 В                                                               0 – 100 мВ

Рис. 4

Схема электрическая структурная

Газоанализатора ТП-5501

 

Устройство электрической схемы газоанализатора и взаимодействие его составных частей объясняется схемой электрической структурной, приведённой на рис. 4.

Устройство терморегулирования служит для поддержания температуры во внутреннем пространстве датчика в +75°С, что позволяет уменьшить влияние изменений внешней температуры на показания газоанализатора.

Устройство регулирования служит для поддержания на неизменном уровне температуры (сопротивления) чувствительного элемента датчика и преобразователя изменения теплопроводности анализируемой газовой смеси в электрический сигнал, который затем поступает на вход устройства нормирования сигнала.

Устройство нормирования сигнала служит для усиления сигнала с устройства регулирования и формирования линейных электрических стандартных выходных сигналов.

Устройство сигнализации осуществляет переключение контактов реле при достижении выходным сигналом одного из четырёх уровней, установленных в пределах от 5 до 95 % от диапазона измерения.

Газоанализатор ТП-5501 предназначен для непрерывного измерения объёмного содержания водорода или двуокиси углерода, или метана, или гелия, или азота во взрывоопасных двухкомпонентных газовых смесях.