过程测量及仪表 教学课件 ppt 作者 郭剑花 王锁庭 主编第六章 分析仪表.ppt

影响因素及解决措施为下面几条。 （1）油的种类。 （2）水中其他物质。 （3）悬浮颗粒。 二、 浊度仪 1. 比浊度测量原理 液体中的油滴及固体颗粒都对光都有散射作用，测量散射光的强度就能测出浊度—单位体积液体中的油滴颗粒数。 根据雷莱公式，散射光强度在一定条件下于浊度成正比，即 式中，为散射光强度； 为常数 为浊度。 图6.33为散射式浊度仪工作原理图。测量散射光时，光源强度的波动对测量误差有较大的影响，因此这里设置了两个光接收器。吸收光接收器用来补偿光源强度变化。光源发出的红外光在水中碰到油滴等小颗粒后被散射到接收器上，得到的散射光强经过光接收器的光电转换，变成电信号输出。信号大小正比于浊度值，与污水中的微量油滴的体积分数（浓度）有关。 图6.33 散射式浊度仪工作原理图 1－玻璃体；2－测温热电阻；3－基座（断面）；4－红外光源；5－样品池； 6－石英棒；7－散射光接收器；8－吸收光接收器 二、 浊度仪 2. 应用 当污水带可溶性的有颜色的物质时，会过滤光波而改变光强。波长为860±30nm的红外光不会受它影响，所以浊度仪一般是采用这种波长的光源。 水样中的气泡会对光的传播有影响，要求在使用中消除气泡，探头要远离器壁。 在低流速的情况下固体颗粒会附着在接收器窗口上改变透光率，应定期清洗探头。 图6.24所示表示的是A、B两组混合物在色谱柱中的分离过程。 图6.24 A、B两组混合物在色谱柱中的分离过程 2. 分析原理 （1）定性分析 各组分从色谱柱流出的顺序与色谱柱固定相成分有关。从进样到某组分流出的时间与色谱柱长度、温度、载气流速等有关。 （2）定量分析 气相色谱分析后获得色谱峰，每个色谱峰的高度或面积可以代表相应组分在样品中的含量，用已知浓度试样进行编订后，可以做定量分析。 3. 检测器 气相色谱仪常用的检测器有热导池检测器、氢焰电离检测器、电子捕获剂火焰光度检测器等。工业气相色谱仪中主要用热导池检测器和氢焰电离检测器。 （1）热导池检测器 热导式检测器由测量、参比两个导热池与固定电阻组成的测量桥路组成，如图6.25所示。测量导热池与色谱柱相连接，参比导热池通入纯载气。 图6.25 热导式检测器组成结构示意图 热导池由铂或莱钨合金制成的螺旋形热丝（热敏元件）、池腔和基座组成，见图6.25（b）。热丝既是热敏电阻，其本身又是加热元件。 检测器由测量导热池和参比导热池中的热电阻 、 ，与固定电阻 、 构成电桥的4个桥臂，调节 可使电桥处于平衡状态。 为了提高灵敏度，进一步改善导热式检测器的稳定性，目前普遍采用4个导热池组成的桥路，即将图6.25中的固定电阻 换成参比导热池电阻， 换成测测量导热池电阻，可使检测器输出信号提高一倍。 （2）氢焰离子检测器 氢焰离子检测器其主体为离子室，室内有一个喷嘴，如图6.26所示。载气、样气和氢气由此喷出燃烧，并产生电离。两电极间加一直流电压形成收集离子的静电场。与样气组分含量有关的正、负离子，在电场作用下定向运动形成微弱的离子流，经微电流放大器放大后，送入记录仪记录色谱峰。 图6.26 氢焰离子检测器结构示意图 1－外壳；2－手机极；3－极化极；4－喷嘴；5－点火线圈；6－底座 第六节 危险气体报警仪 一、 可燃气体报警仪 目前常用的可燃气体报警仪为催化燃烧式和半导体气敏式两种。 可燃气体报警仪由探测器和报警控制两部分组成。探测器的作用是把可燃气体的浓度转换成电信号。控制器对探测器提供电源，并且要把探测器送来是信号放大、处理、显示或报警，驱动续电器动作。 1. 工作原理 催化燃烧式和半导体气敏式可燃气体报警仪的测量元件都是用气敏电阻，当空气中有可燃气体时，气敏元件电阻变化。气敏电阻连接在如图6.26电桥中，电阻的变化造成平衡电桥失去平衡，电桥A、B间输出一个电压信号，测量电压信号的大小就可以测知可燃气体的浓度。当检测到燃气浓度大于可燃气体的爆炸下限浓度时，驱动控制电路进行声光报警。 图6.26 测量电桥 （1）催化燃烧式气敏电阻 催化燃烧式气敏电阻（见图6.27），是用氧化铝、氧化硅粉末与作为催化燃烧的接触媒材料——金属钯盐溶液混成膏状，涂覆在金属铂丝上后，经干燥、高温烧结制成。气敏电阻被封装在陶瓷基座上。 图6.27 催化燃烧式气敏电阻结构示意图 1，5－引出电极；2－催化触媒层；3－氧化硅烧结体；4