Penerapan Sensor Gas Konduktivitas Termal pada Detektor Gas Industri
1. Definisi Industri Penganalisa Gas Konduktivitas Termal
Klasifikasi detektor gas diklasifikasikan menurut objek pendeteksian, termasuk detektor gas yang mudah terbakar (termasuk metana), detektor gas beracun, dan detektor oksigen. Diklasifikasikan menurut prinsip deteksi, deteksi gas yang mudah terbakar termasuk tipe pembakaran katalitik, tipe semikonduktor, tipe konduktivitas termal dan tipe penyerapan inframerah, dll.; deteksi gas beracun meliputi tipe elektrokimia, tipe semikonduktor, dll.; deteksi oksigen termasuk jenis elektrokimia, dll. Diklasifikasikan menurut cara penggunaan, ada yang portabel dan tetap. Diklasifikasikan menurut tempat penggunaannya, ada tipe konvensional dan tipe tahan ledakan.
Gas analyzer konduktivitas termal adalah alat instrumentasi untuk deteksi konsentrasi gas. Ini adalah penganalisa gas kontinu otomatis yang dibuat dengan prinsip bahwa total konduktivitas termal dari gas campuran berubah dengan kandungan komponen yang diukur. Instrumen deteksi gas mengubah sinyal non-listrik fisik atau kimiawi yang dikumpulkan oleh sensor gas menjadi sinyal listrik, lalu memperbaiki dan memfilter sinyal listrik di atas melalui sirkuit eksternal, dan mengontrol modul yang sesuai melalui sinyal yang diproses ini untuk mewujudkan deteksi gas. berbagai fungsi tertentu. Detektor gas dapat mendeteksi berbagai gas seperti hidrogen sulfida, karbon monoksida, oksigen, sulfur dioksida, fosfin, amonia, nitrogen dioksida, hidrogen sianida, klorin, klorin dioksida, ozon, dan gas yang mudah terbakar.
2. Pengenalan struktur
Detektor konduktivitas termal yang digunakan adalah jembatan yang terdiri dari dua sel pengukur untuk mendeteksi perubahan konduktivitas termal gas pada ujung keluaran kolom kromatografi. Detektor sangat sensitif terhadap zat apa pun dengan konduktivitas termal yang berbeda dari gas pembawa, dan batas deteksi minimumnya adalah 0.5×1026-100×1026. Rentang dinamis linier adalah 103. Sangat cocok untuk kejadian di mana konduktivitas termal dari komponen yang diukur sangat berbeda dari komponen lainnya.
3. Prinsip kerja alat analisa gas konduktivitas termal
Penganalisis gas konduktivitas termal adalah sejenis instrumen analisis gas fisik. Menurut prinsip bahwa gas yang berbeda memiliki konduktivitas termal yang berbeda, ini menghitung kandungan beberapa komponen dengan mengukur konduktivitas termal dari gas campuran. Instrumen analitik semacam ini sederhana dan andal, berlaku untuk banyak jenis gas, dan merupakan instrumen analitik dasar. Namun, sulit untuk mengukur konduktivitas termal gas secara langsung, sehingga pada kenyataannya, perubahan konduktivitas termal gas sering diubah menjadi perubahan resistansi, dan kemudian diukur dengan jembatan. Elemen peka panas dari penganalisa gas konduktivitas termal terutama mencakup elemen sensitif semikonduktor dan kabel resistansi logam. Elemen sensitif semikonduktor memiliki volume kecil, inersia termal kecil, dan koefisien resistansi suhu besar, sehingga memiliki sensitivitas tinggi dan jeda waktu kecil.
Oksida logam berbentuk manik disinter pada koil platina sebagai elemen sensitif, dan kemudian koil platina yang sama dengan resistansi internal dan nilai kalor yang sama dililit dengan bahan yang tidak bereaksi terhadap gas sebagai elemen kompensasi. Kedua komponen ini membentuk rangkaian jembatan sebagai dua lengan, yang merupakan rangkaian pengukuran. Ketika elemen sensitif oksida logam semikonduktor menyerap gas yang diukur, konduktivitas listrik dan konduktivitas termal akan berubah, dan keadaan pembuangan panas elemen juga akan berubah. Perubahan suhu elemen mengubah resistansi koil platinum, dan jembatan kemudian memiliki keluaran tegangan yang tidak seimbang, yang dapat mendeteksi konsentrasi gas. Penganalisis gas konduktivitas termal memiliki berbagai aplikasi. Selain analisis biasa hidrogen, amonia, karbon dioksida, sulfur dioksida, dan gas mudah terbakar konsentrasi rendah, mereka juga dapat digunakan sebagai detektor dalam penganalisa kromatografi untuk menganalisis komponen lainnya.
4. Peran penganalisa gas konduktivitas termal
Menurut perbedaan bidang aplikasi instrumen analisis gas konduktivitas termal, instrumen deteksi gas terutama dibagi menjadi dua seri: instrumen deteksi gas industri dan instrumen deteksi gas sipil. Instrumen deteksi gas industri dibagi menjadi tiga kategori: portabel, tetap, dan sistem. Instrumen dan meter deteksi gas industri terutama digunakan dalam minyak bumi, kimia, metalurgi, tambang batu bara, gas cair, dan perusahaan lain; instrumen deteksi gas sipil terutama digunakan di tempat umum dan deteksi dan alarm gas rumah tangga.
