簡述熱導(dǎo)式氫氣分析儀的原理及結(jié)構(gòu)

熱導(dǎo)式氫氣分析儀

利用待分析組分和背景組分導(dǎo)熱系數(shù)的差異，且混合氣體導(dǎo)熱系數(shù)隨待分析組分變化而變化這一特性進行工作，由熱導(dǎo)式氣體傳感器與智能信號轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的在線分析儀表具有測量范圍寬、穩(wěn)定性好、響應(yīng)時間短的特點，用于非防爆場合氫含量的自動分析。該儀表適用于化肥廠生產(chǎn)流程、發(fā)電機冷卻機組、裂解制氣等行業(yè)的氫含量在線分析。

工作原理

熱導(dǎo)式氫分析器工作原理基于氫氣熱導(dǎo)率比其它氣體高，各種氣體具有不同的熱導(dǎo)率，如以空氣為參比，在標(biāo)準(zhǔn)氣壓和0℃時，各種氣體的相對熱導(dǎo)率如下：

本儀器的基本原理，是根據(jù)氣體的導(dǎo)熱率，而確定其成分，即通過混合氣體的導(dǎo)熱率的測量來決定混合氣體中某氣體的含量，在混合氣體中氫氣熱導(dǎo)率，因此當(dāng)混合氣體中背景氣體（如N2等）或其它成分基本保持恒定時，混合氣體的熱導(dǎo)率基本取決于氫氣的多少，這樣根據(jù)混合氣體導(dǎo)熱率的不同，就可測出所含氫氣多少。

    實際上氣體的導(dǎo)熱率值極小，尤其在工業(yè)中更不易正確測出，由于氣體導(dǎo)熱率的變化而使電阻值改變，從而可間接測得不同氣體的不同導(dǎo)熱率，本儀器利用上述特性進行工作，利用通電加熱的鉑絲作敏感元件以測量混合氣體導(dǎo)熱率的變化，當(dāng)被測氣體中氫含量變化時，導(dǎo)熱率隨之變化，其電阻值也隨之改變，則在惠斯登電橋中產(chǎn)生不平衡電壓，通過數(shù)字表頭顯示氫的含量。

儀器結(jié)構(gòu)

儀器由傳送器、電源部件、溫控部件、放大部件等組成。傳送器是儀器的心臟部分，它的作用是將被分析氣體中的氫氣含量變化轉(zhuǎn)化成電壓信號

傳送器由四個熱敏電阻組成惠斯登橋路，其中工作橋臂R1， R3置于通過被測氣體的管道內(nèi)，參比橋臂R2， R4置于熱導(dǎo)池密封腔內(nèi)，熱敏電阻要求電阻率和電阻溫度系數(shù)穩(wěn)定，并且要求有高度化學(xué)穩(wěn)定性以保證工作的可靠性。熱敏電阻用直徑0.02mm 鉑絲繞在芯軸上,外邊套細玻璃管，經(jīng)過精密制造工藝，保證熱慣性小，防震，防腐蝕，工作穩(wěn)定可靠，傳送器內(nèi)氣路結(jié)構(gòu)采用對流擴散式，這樣儀器受氣體流量變化的影響小，同時保持響應(yīng)時間較快速反應(yīng)。