Gasanalysatorer, som specialiseret udstyr til at detektere og analysere gaskomponenter og koncentrationer, er meget udbredt inden for forskellige områder såsom industriel produktion, miljøovervågning, videnskabelig forskning og sikkerhedstestning. Med kontinuerlige teknologiske fremskridt er typerne af gasanalysatorer blevet stadig mere forskellige for at imødekomme de specifikke behov i forskellige industrier og scenarier. Denne artikel vil give en detaljeret introduktion til flere almindelige typer gasanalysatorer og deres anvendelser.
Termisk ledningsevne gasanalysatorer
Termisk ledningsevne gasanalysatorer fungerer baseret på princippet om, at forskellige gasser har forskellig varmeledningsevne. De bruger målingen af en gasblandings varmeledningsevne til at bestemme indholdet af visse komponenter. Denne type analysator har en enkel struktur, giver nøjagtige og pålidelige data og kan måle en lang række forskellige gasser. Den kan bruges til at analysere lave koncentrationer af brændbare gasser som brint og metan samt indholdet af forskellige gasser som svovldioxid, kuldioxid og ammoniak. Endvidere kan termisk ledningsevne gasanalysatorer også bruges som detektorer i kromatografiske analysatorer til at analysere andre komponenter.
Elektrokemiske gasanalysatorer
Elektrokemiske gasanalysatorer måler sammensætningen og indholdet af gasser baseret på ændringen i strøm eller mængden af ledende ioner forårsaget af kemiske reaktioner af gassen ved måleelektroden. Denne type analysator bruger typisk en membranstruktur til at forbedre selektiviteten og forhindre kontaminering af måleelektrodeoverfladen. Almindelige typer af elektrokemiske gasanalysatorer omfatter galvanisk celletype og potentiostatisk elektrolysetype. Den galvaniske celletype analysator elektrolyserer den målte gas, der diffunderer ind i elektrolytten gennem en membran, og koncentrationen af den målte gas bestemmes ved at måle den resulterende elektrolytiske strøm. Den potentiostatiske elektrolysetypeanalysator påfører elektroden et specifikt potentiale, hvilket får den målte gas til at gennemgå elektrolyse på elektrodeoverfladen, og det elektrolytiske potentiale af den målte gas bestemmes ved at måle det potentiale, der påføres elektroden.
Infrarøde absorptionsanalysatorer
Infrarøde absorptionsanalysatorer arbejder efter princippet om selektiv absorption af forskellige bølgelængder af infrarød stråling af forskellige gaskomponenter. Måling af dette absorptionsspektrum kan skelne typen af gas, mens måling af absorptionsintensiteten kan bestemme koncentrationen af den målte gas. Infrarøde analysatorer har høj følsomhed, hurtig respons og kan give kontinuerlig online indikation og kan også danne et kontrolsystem. Det kan analysere ikke kun gassammensætning, men også opløsningssammensætning og er meget udbredt i industri, videnskabelig forskning og miljøbeskyttelse.
Massespektrometer
Et massespektrometer er et mere avanceret gasanalyseapparat. Den udnytter de forskellige baner for forskellige ioner i et elektrisk eller magnetisk felt til at adskille ioner i henhold til deres masse-til-ladningsforhold, hvorved der opnås et massespektrum og dermed de kvalitative og kvantitative resultater af prøven. Massespektrometre kan opdeles i flere typer i henhold til de almindeligt anvendte masseseparatorer, herunder scannende magnetiske sektormassespektrometre, quadrupol massespektrometre og flyvetids-massespektrometre. Blandt dem har scanningsmagnetiske sektormassespektrometre høj stabilitet og repeterbarhed, hvilket gør dem velegnede til industrielle anvendelser; mens quadrupol massespektrometre har høj følsomhed og er mere egnede til laboratorie- eller videnskabelig forskning. Massespektrometre kan analysere sporkomponenter i gasser, såsom sjældne gasser i luften og sporstoffer i atmosfæriske forurenende stoffer.
Andre typer gasanalysatorer
Ud over de almindelige gasanalysatorer nævnt ovenfor, er der andre typer gasanalysatorer, såsom gaskromatografer, paramagnetiske analysatorer og dugpunktsanalysatorer. En gaskromatograf er en enhed, der anvender kromatografisk separationsteknologi til analyse, og den kan adskille og detektere komplekse komponenter i gasser; en paramagnetisk analysator har karakteristika for hurtig responshastighed og høj målenøjagtighed og bruges ofte til præcis processtyring; en dugpunktsanalysator bruges til at måle vandindholdet i gasser og er meget udbredt i petrokemiske, naturgas- og industrielle gasindustrier.