过程控制仪表第2章5、6.ppt

如下表列出在0℃时，以空气导热系数为基准的一些气体的相对导热系数值。 2、直插补偿式 如果被测气体温度达 560℃以上，则氧化锆探头不设加热装置，直接安装在烟道内。但要装测温元件，测被测气体温度，以便在后级电路中对温度变化进行补偿。 2.6.2 气相色谱分析仪 色谱分析法是近年来获得迅速发展的一种分离分析技术，其特点是分离能力强，分析灵敏度高、速度快和样品用量少。 例如分析石油产品时，一次可分离分析一百多种组分；在分析超纯气体时，可鉴定出1ppm（ppm为浓度单位，表示百万分之—），甚至0．1ppb（ppb表示十亿分之一）的组分；因此，目前被广泛应用于石油、化工、电力、医药、食品等生产及科研中。 植物色素+石油醚 石油醚 色谱分析法得名于1906年 把溶有植物色素的石油醚倒入装有碳酸钙吸附剂竖直玻璃管中 再倒入纯的石油醚帮助它自由流下 ? ? 看到分离开的一层层不同颜色的谱带 碳酸钙对不同的植物色素吸附能力不同 固定相 移动相 碳 酸 钙 吸 附 剂 2.6.2.1色谱分析原理 这种分离分析方法被称为色层分析法或色谱分析法。凡移动相是液态的称为液相色谱，移动相是气态的称为气相色谱。 随着检测技术的发展，色谱分析法被扩展到无色物质的分离，分离后各组分的检测也不再限于用肉眼观察颜色，所以“色谱”这个名字渐渐失去了它原来的含义。因为分离方法仍是原来的原理，所以至今仍使用这个历史名称。 实用的气相色谱仪由色谱柱、检测器及载气、采样等辅助装置组成。 色谱柱 一般的色谱柱，是在直径约3~6mm、长约1～4m的玻璃或金属细管中，填装固体吸附剂颗粒构成。称为固定相。常用的固体吸附剂有氧化铝、硅胶、活性炭、分子筛等。 用氢、氮、空气等作“载气”，运载被分析样气通过固定相。载气和被分析样气称为移动相。 分离过程 设样气中有A、B、C三种不同的成分。 从色谱柱分离原理可知，被分析的样气应当是脉冲式输入，在载气的推动下通过色谱柱。在流动的过程中，吸附性小的成分前进速度快，C、B、A各组分依次从色谱柱流出。 样气中A、B、C三种不同的成分，经色谱柱分离后，依次进入检测器。检测器输出随时间变化的曲线称为色谱流出曲线或色谱图， 色谱图上三个峰的面积（或高度）分别代表相应组分在样品中的浓度大小。 2.6.2.2 检测器 检测器的作用是将由色谱柱分离开的各组分进行定量的测定。从理论上说，各组分与载气的任何物理或化学性质的差别都可作为检测的依据。但使用最多的是热导式检测器和氢火焰电离检测器。 热导式检测器 氢火焰电离检测器 例：热导式检测器的工作原理 热导式检测器就是一台气体分析仪。根据不同种类的气体具有不同的热传导能力的特性，通过导热能力的差异来分析气体的组分和含量。 热导式检测器主要由热导池和检测电桥构成。 热导池是用铜块或不锈钢做成的均匀导热体。内设测量室和参比室，四根铂丝被置于其中，R1、R3装在测量室中， R2、R4装在参比室中构成电桥。 热电阻通电后发热，其散热快慢取决于周围气体的导热能力，而气体的导热能力取决于气体的组分。 纯载气 样气 纯载气 样气 电阻丝产生的热量只能通过周围气体传至热导池四壁，再通过铜块向外传导。铜块很厚，导热能力很均匀，测量室和参比室的温度差异只能是由被测气体和参比气体的导热系数不同造成。 测量室通入从色谱柱来的由载气推动着的样气，参比室内通入纯载气。 当色谱柱出来的载气不含样气分离组分时，两个测量室内的气体都是载气，四个热电阻的散热条件相同，温度也相同，则电阻值也相同。 当色谱柱出来的载气中含有样气分离组分时，流过测量室的气体的导热系数发生变化， 纯载气 样气 热电阻R1、R3和的R2、R4散热条件不同，温度也不同，则电阻值也不同。 过程控制系统与仪表 第2章 * 过程控制系统与仪表 第2章 * 过程控制系统与仪表 第2章 液位：容器中液体介质的高低 料位：容器中固体物质的堆积高度 界面：两种密度不同液体介质的分界面的高度 2.5 物位检测及仪表 物位测量在工业生产中具有重要的地位。例如蒸汽锅炉运行时，如果汽包水位过低，就会危及锅炉的安全，造成严重事故。 2.5.1概述 物位的含义包括： 物位测量仪表可分为下列几种类型。 1. 静压式物位测量 利用液体或物料对某定点产生的压力随液位高度而变化的原理而工作。 2．浮力式物位测量 利用浮子所受的浮力随液位高度而变化的原理工作。 3. 电气式物位测量 利