29- mavzu. Gazlarning tarkibini tahlil qilish. Asosiy ma’lumotlar va tasnifi. Termokonduktometrik va termomagnitli gaz analizator lari. Reja

TERMOKONDUKTOMETRIK GAZ ANALIZATORLARI
Termokonduktometrik gaz analizatorlarining ishlash prin­tsipa gaz aralashmasi issiqlik o`tkazish qobiliyatinipg tekshirilayotgan komponent kontsentratsiyasiga bog’liqligiga asoslangan. Agar binar aralashmadagi komponentlarning issiqlik o`tkazuvchanligi har xil bo`lsa, bu usulni qo`llash qulay. Ko`p komponentli gaz aralashmasini analiz qilishda yuqoridagi usulni qo`llash mumkin, lekin aniqlanmaydigan komponentlar­ning issiqlik o`tkazuvchanligi bir-biridan uncha farq qilmay, aniqlanayotgan komponentning issiqlik o`tkazuvchanligi ulardan ancha farq qilishi kerak.
Ko`pchilik gaz aralashmalarining issiqlik o`tkazuvchanligini quyidagi formula bilan aniqlash mumkin:
(29.1)
bu erda C₁, S₂, S₃. . . . S_p–issiqlik o`tkazuvchanligi tegishlicha λ<sub>1</sub>,λ<sub>2</sub>, λ<sub>3</sub>, . . . , λ<sub>n</sub> bo`lgan komponentlar miqdori (bunda S₁ + S₂ + S₃ + . . . +S_n= = 100% bo`lishi shart).
Aniqlanmaydigan komponentlarning yig’indi kontsentratsiyasi S<sub>v</sub> (7.1) ga ko`ra moc keladigan issiqlik o`tkazuvchanligi λ<sub>v</sub> bo`lgan aralashmaning issiqlik o`tkazuvchanligi quyidagi ifodadan aniqlanadi
(29.2)
bu erda S<sub>A</sub>– issiqlik o`tkazuvchanligi λ_A bo`lgan aniqlanadigan kompo­nent miqdori.
S<sub>V</sub>+S<sub>A</sub>=1 bo`lganligi uchun aniqlanadigan komponent koitsentratsiyasi S_A ning aralashmaning o`lchanadigan issiqlik o`tkazuvchanligi λ ga bog’liqligi, aniqlanmaydigan va aniqlanadigan komponentlarning issiqlik o`tkazuvchanliklari ma`lum bo`lganida, quyidagi ko`rinishda bo`ladi:
(29.3)
Gaz aralashmasining issiqlik o`tkazuvchanligini o`lchash uchun analiz qilinayotgan aralashma bilan to`ldirilgan kameraga joylashtirilgan qizdiriladigan o`tkazgichdan foydalaniladi. Agar o`tkazgichdan kamera devorlariga faqat issiqlik o`tkazuvchanlik tufayligina issiqlik berilsa, quyidagi ifoda to`g’ri bo`ladi:
(29.4)
bu erda Q – o`tkazgich 1 sekundda beradigan issiqlik miqdori; l,d- o`tkazgichnnng uzunlngi va diametri; D – kamera diametri, λ – gaz ara­lashmasining issiqlik o`tkazuvchanligi, t_p i_c – o`tkazgich va kamera devorlarining temperaturasi.
Utkazgich beradigan issiqlik Q va kamera devorlarining atrof-muhit temperaturasiga bog’liq bo`lgan temperaturasi t_c o`zgarmas bo`lganida gaz aralashmasining issiqlik o`tkazuvchanligi o`tkazgichning temperaturasini, binobarin, uning o`tkazuvchanligini bir xil qiymatda aniqlaydi. Utkazgich sifatida elektr qarshiligining temperatura koeffitsienti yuqori va ximiyaviy jihatdan chidamli metall simdan foydalaniladi; platina ko`proq, vol’fram, nikel’, tantal kamroq ishlatiladi.
Termokonduktometrik gaz analizatorlarning o`lchash elementlari o`zi qiziydigan qarshilik termometri rejimida ishlaydigan, platina tola joylashgan kamera shaklidagi o`zgartkichdai iborat. Gaz aralashmasi tarkibining o`zgarishi uning issiqlik o`tkazish qobiliyatini o`zgartiradi, natijada qizigan tola va gaz aralashmasi o`rtasida o`zaro issiqlik almashuvining intensivligi ham o`zgaradi. Tolaning elektr qarshiligi tekshirilayotgan komponent kontsentratsiyasini bildiradi.
Bu turdagi sanoat gaz analizatorlarida o`lchashning dif­ferentsial usuli qo`llaniladi, bunda tekshirilayotgan va namuna gaz aralashmalarining issiqlik o`tkazuvchanligi ishlovchi va solishtirma kameralar yordamida solishtiriladi. Ishlovchi kamera oqib o`tadigan qilib ishlanadi, solishtirma kamera esa tarkibiga kontsentratsiyasi o`lchashning pastki, o`rta va yuqorigi chegarasiga mos keladigan o`lchanayotgan komponent kirgan gaz aralashmasi bilan to`ldiriladi.
Ulchash sxemalari bevosita hisoblash yoki avtomatik muvozanatlash printsipiga ko`ra quriladi. 7.1-rasmda ko`rsatilgan termokonduktometrik gaz analizatori kontsentratsiyani muvozanatlashgan ko`prik yordamida o`lchaydi. Doimiy sarfga ega bo`lgan tekshirilayotgan gaz aralashmasi R_t 1 ishlovchi kameralarga keladi. Ko`prikning qolgan elkasiga etalon aralashmali R<sub>t</sub> 2 y ordamchi kameralar ulangan. Sezgir elementning tolalari ko`prik sxemasining ta`minlash toki (STM – stabidlashgan ta`minlovchi manba) hisobiga qiziydi. Ko`prik sxemasi R3 reostat orqali sozlanadi.