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浅析热导式气体分析仪中热导池的结构及分类
  • 发布日期:2021-04-26     信息来源:      浏览次数:34
    •   浅析热导式气体分析仪中热导池的结构及分类
        热导池是热导式气体分析仪的核心部件,根据测量原理可知,热导池的性能直接决定分析仪表的精度。对热导池结构尺寸有具体要求外,热导池的结构形式对转换精度的影响也很大,对仪表动态特性的影响更为突出。
        一个理想的热导池,在结构形式上要保证对气体除热传导以外的种种散热途径都有有效的抑制和稳定作用,电阻丝的平衡温度受外界影响要小,并有良好的动态特性。
        目前国内外生产的热导池,就其结构形式而言,归纳起来不外乎有四种,分别是直通式、对流式、扩散式和对流扩散式四种,它们有其各自的特点,适用于不同的场合。
        直通式
        测量气室与主气路并列,形成气体分流流过测量气室,主气路与分流气路都设有恒节流孔,以保证进入测量气室的气体流量很小。待测混合气体从主气路下部进入,其中大部分气体从主气路排出,小部分混合气体经节流孔进入测量气室,最后从主气路的节流孔排出。这种结构的优点是,在一定程度上允许样气以较大的流速流过主管道,是管道内的样气有较快的置换速度,所以,反应速度快,滞后时间短,动态特性好。其缺点是,样气压力、流速有较大变化时,会影响测量精度。适用对象是密度较大的气体组分,如CO2、SO2等。
        对流式
        测量气室与主气路下端并联接通,待测气体由主气路下端引入,其中大部分气体从主气路排出,小部分气体分流进入测量气室(循环管),待测气体在测量气室受电阻丝加热后造成热对流,由于热对流的推力作用,使待测气体沿图示箭头方向经循环管,再由下部回到主气路,经主气路排出。这种结构的有点是,样气压力、流速变化对测量精度的影响不大,所以对样气压力、流速的控制要求不那么严格。其缺点是,反应速度慢,滞后大,动态特性差,故应用较少。
        扩散式
        在主气路上部设置测量气室,流经主气路的待测气体通过扩散作用进入测量气室,然后测量气室中的气体与主气路中的气体进行热交换后再经主气路排出。这种结构的优点是,当用来测量质量较小,扩散系数较大的气体时,滞后时间较短,受样气压力、流速波动的影响也较小。其缺点是,对扩散系数较小的气体如CO2,会产生严重的滞后。适用于分析扩散能力强的气体。如H2。
        对流扩散
        在扩散的基础上增加一路支气管,形成分流,以减少滞后。待测气体先扩散进入测量气室,然后由支气管排出,从而避免了进入测量气室的气体发生倒流,同时又保证了测量气室中的气体有一定的流速,防止出现待测气体在测量室中囤积的现象。这种结构的优点是,对样气的压力、流速不敏感,滞后时间较扩散式短,动态特性好。适用于所有可以用热导式气体分析仪来分析的气体,多数热导式气体分析仪都采用这种结构的热导池。

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