Предназначение и виды газоанализаторов
Устройство, способное измерять, как правило, в процентах определенные химические соединения, содержащиеся в массе продуктов, газообразных или же нет, выбрасываемых например выхлопом двигателя внутреннего сгорания.
Газоанализатор Эми Прибор для измерения горючих, токсичных газов, кислорода и диоксида углерода может быть с прямым считыванием или же может быть подключен к записывающему устройству, магнитному или другого типа. Необходимость анализа выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания происходит из того факта, что особенно в поршневых двигателях, сгорание углеводородов никогда не бывает идеальным, поэтому выхлопными газами являются не только углекислый газ (CO2), вода (H2O), кислород (O2) и азот (N). Фактическое сгорание также приводит к образованию несгоревших продуктов и других остатков. Поскольку на горение влияют несколько факторов, некоторые из которых являются механическими, а другие зависят от характеристик топлива, анализируя газ, можно определить тип топлива и влияние, которое на него оказывают указанные факторы.
Другой целью анализа выхлопных газов является определение наличия некоторых компонентов, которые считаются причиной загрязнения воздуха. Следует иметь в виду, что в дизельных двигателях в области борьбы с загрязнением на данный момент большое значение придается не химическому составу выхлопных газов, а количеству присутствующих в них твердых частиц.
В двигателях внутреннего сгорания с принудительным зажиганием очень важен химический состав выхлопных газов. В некоторых странах существует специальное законодательство, ограничивающее присутствие вредных соединений в выхлопных газах. На данный момент вредными газами считаются окись углерода (CO), несгоревшие углеводороды (обычно обозначаемые HC) и оксиды азота (условно обозначаемые NOX). В зависимости от точности исследования, которое должно быть проведено, анализ может быть ограничен местоположением одного или нескольких упомянутых вредных продуктов или расширен до определения других компонентов, таких как, например, диоксид углерода (CO2) и кислород (O2). Существует широкий спектр анализаторов газов, от самых простых до самых сложных, от портативных до стационарных.
Обычно они работают согласно одному из следующих принципов:
Изменение цвета — простые, недорогие и быстрые в использовании портативные анализаторы обычно работают по этому принципу. Некоторое количество газов проходит через вещество, которое при взаимодействии с соединением, присутствие которого необходимо определить, меняет цвет. По мере увеличения концентрации соединения продолжительность реакции и количество вещества, меняющего цвет, увеличиваются.
Изменение проводимости — этот тип испытаний обычно проводится с использованием электрических резисторов, установленных в соответствии с мостом Уитстона. Два резистора помещены в ячейки сравнения, содержащие окружающий воздух или пробу газа, а два других заключены в ячейки, через которые проходит поток испытуемого газа. Различная теплопроводность анализируемого газа по сравнению с воздухом или измеряемым газом по-разному охлаждает резисторы. Это вызывает изменение температуры проводников, за которым следует изменение электрического сопротивления, измерение которого указывает количество исследуемых газов.
Инфракрасные лучи — анализаторы этого типа работают по принципу избирательного поглощения различными газами определенных диапазонов частот в инфракрасном диапазоне.
Поскольку часть энергии этого пучка поглощается исследуемыми газами в количестве, пропорциональном содержанию определяемого соединения, последующий нагрев газа и повышение его давления позволяют получить процентное содержание исследуемого соединения.