簡述熱導式氫氣分析儀的原理及結構

熱導式氫氣分析儀

利用待分析組分和背景組分導熱系數的差異，且混合氣體導熱系數隨待分析組分變化而變化這一特性進行工作，由熱導式氣體傳感器與智能信號轉換器構成的在線分析儀表具有測量范圍寬、穩(wěn)定性好、響應時間短的特點，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

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

本儀器的基本原理，是根據氣體的導熱率，而確定其成分，即通過混合氣體的導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率，因此當混合氣體中背景氣體（如N2等）或其它成分基本保持恒定時，混合氣體的熱導率基本取決于氫氣的多少，這樣根據混合氣體導熱率的不同，就可測出所含氫氣多少。

    實際上氣體的導熱率值極小，尤其在工業(yè)中更不易正確測出，由于氣體導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熱率的變化，當被測氣體中氫含量變化時，導熱率隨之變化，其電阻值也隨之改變，則在惠斯登電橋中產生不平衡電壓，通過數字表頭顯示氫的含量。

儀器結構

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，參比橋臂R2， R4置于熱導池密封腔內，熱敏電阻要求電阻率和電阻溫度系數穩(wěn)定，并且要求有高度化學穩(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，傳送器內氣路結構采用對流擴散式，這樣儀器受氣體流量變化的影響小，同時保持響應時間較快速反應。