8.Термокондуктометрические газоанализаторы

основаны на изменении теплопроводности анализируемой газовой смеси в зависимости от концентрации анализируемого компонента. Если принять теплопроводность воздуха за единицу, то можно определить значения относительной теплопроводности других газов. Для кислорода этот показатель равен 1,02; азота – (N₂) – 0,996; углекислого газа – СО₂ – 0,605; окиси углерода (СО) – 0,96; водорода – 7,15.

При определении содержания в анализируемом газе двуокиси углерода (СО₂) очищенный от механических примесей газ подают в газовую камеру, в которой находятся две платиновые нити, нагреваемые проходящим по ним током.

Температура и электрическое сопротивление нагреваемой током нити зависят от теплопроводности среды, окружающей нагретый проводник.

Если теплопроводность одного из компонентов газовой смеси значительно отличается от теплопроводности остальных компонентов, то изменение теплопроводности газовой смеси практически будет определяться изменением содержания в газе этого компонента.

Схема термокондуктометрического газоанализатора

1 - источник питания;

2 - вторичный прибор;

R₀ - нуль-реохорд.

Газоанализатор представляет собой неравновесный измерительный мост постоянного тока, два плеча которого R₂ и R₄ помещены в рабочие газовые камеры, через которые протекает анализируемая смесь, а два других R₁ и R₃ – в камеры, заполненные воздухом.

Каждое из четырех плеч моста представляет собой электрическое сопротивление, изготовленное из платиновой проволоки.

Сопротивления нагреваются протекающим по ним электрическим током.

При пропускании через рабочие газовые камеры анализируемой смеси, теплопроводность которой изменяется соответственно содержанию анализируемого компонента, электрическое сопротивление плеч, помещенных в эти камеры, меняется, и в диагонали моста возникает ток, пропорциональный концентрации анализируемого компонента.

При пропускании через рабочие камеры воздуха мостовая схема должна находиться в равновесии, что достигается соответствующим передвижением нуль-реохорда .

При пропускании через те же камеры газа с каким-либо содержанием углекислого газа теплопроводность газовой смеси будет отличаться от теплопроводности воздуха.

При этом условия теплоотдачи от платиновых плеч и изменяются, что изменяет их температуру, а значит, и сопротивление.

В результате в измерительной диагонали появится ток, пропорциональный количеству анализируемого компонента в газовой смеси.

9.Статические регуляторы

Статические (пропорциональные) регуляторы

это такие, у которых перемещение регулирующего органа происходит пропорционально отклонению регулируемого параметра от заданного значения.

Рис.84. Статический регулятор

а) - схема регулятора

1 – пружина;

2 – мембранная коробка;

3 – мембрана;

4 – гайка;

5 – клапан.

б) график действия (временная характеристика);

в) условное изображение в схемах регулятора.

Закон регулирования статического регулятора выражается уравнением

где: - относительное перемещение регулирующего органа;

- сигнал рассогласования – относительное отклонение регулируемой величины от ее заданного значения;

– коэффициент усиления регулятора являющийся настроечным параметром регулятора. Предел пропорциональности – это участок шкалы регулятора, выраженный в % всей шкалы, в пределах которого изменение регулируемого параметра вызывает перемещение регулирующего органа из одного крайнего положения в другое.

Обозначение предела пропорциональности в относительных единицах позволяет распространить пределы пропорциональности на все регуляторы независимо от вида регулируемого параметра.

Например: в регулятор с пределом пропорциональности 60 отклонение измерительной стрелки на 60 % шкалы приведет к полному перемещению клапана; на 1% шкалы – на 1/60 его полного хода.