工業用ガス検知器における熱伝導率ガスセンサーの応用
1. 熱伝導率ガス分析装置の業界定義
ガス検知器の分類は、検知対象に応じて可燃性ガス（メタンを含む）検知器、有毒ガス検知器、酸素検知器などに分類されます。 可燃性ガス検知は検知原理により分類され、接触燃焼式、半導体式、熱伝導式、赤外線吸収式などがあります。 有毒ガス検知には電気化学式、半導体式等があります。 酸素検知には電気化学式などがあり、使用方法により携帯型と据え置き型があります。 使用場所に応じて従来型と防爆型があります。
熱伝導率ガス分析計は、ガス濃度を検出するための計測ツールです。 混合ガスの全熱伝導率が測定成分の含有量により変化することを原理とした自動連続ガス分析計です。 ガス検知機器は、ガスセンサーで収集した物理的または化学的な非電気信号を電気信号に変換し、外部回路を通じて上記の電気信号を整流およびフィルタリングし、これらの処理された信号を通じて対応するモジュールを制御してガス検知を実現します。 さまざまな具体的な機能。 ガス検知器は、硫化水素、一酸化炭素、酸素、二酸化硫黄、ホスフィン、アンモニア、二酸化窒素、シアン化水素、塩素、二酸化塩素、オゾン、可燃性ガスなどのさまざまなガスを検知できます。
2. 構造の紹介
使用される熱伝導率検出器は、クロマトグラフィー カラムの出口端でのガスの熱伝導率の変化を検出するために、2 つの測定セルで構成されるブリッジです。 この検出器は、キャリアガスの熱伝導率とは異なる熱伝導率を持つあらゆる物質に対して非常に敏感であり、最小検出限界は 0.5×1026-100×1026 です。 線形ダイナミックレンジは 103 です。測定対象部品の熱伝導率が他の部品と大きく異なる場合に適しています。
3. 熱伝導率ガス分析計の動作原理
熱伝導率ガス分析計は、物理ガス分析装置の一種です。 ガスが異なれば熱伝導率も異なるという原理に基づき、混合ガスの熱伝導率を測定することで一部の成分の含有量を計算します。 この種の分析装置はシンプルで信頼性が高く、多くの種類のガスに適用できる基本的な分析装置です。 しかし、気体の熱伝導率を直接測定することは難しいため、実際には気体の熱伝導率の変化を抵抗変化に換算してブリッジで測定することが多いです。 熱伝導率ガス分析計の感熱素子には、主に半導体感応素子と金属抵抗線が含まれます。 半導体感応素子は体積が小さく、熱慣性が小さく、抵抗温度係数が大きいため、感度が高く、タイムラグが小さい。
白金コイル上に感応素子としてビーズ状の金属酸化物を焼結し、内部抵抗と発熱量が等しい同じ白金コイルに補償素子としてガスに反応しない材料を巻き付けています。 これら 2 つのコンポーネントは、測定回路である 2 つのアームとしてブリッジ回路を形成します。 半導体金属酸化物感応素子が被測定ガスを吸収すると、電気伝導率や熱伝導率が変化し、素子の放熱状態も変化します。 素子の温度変化により白金コイルの抵抗が変化し、ブリッジから不平衡電圧が出力され、ガス濃度を検出できます。 熱伝導率ガス分析計には幅広い用途があります。 水素、アンモニア、二酸化炭素、二酸化硫黄および低濃度の可燃性ガスの通常の分析に加えて、他の成分を分析するためのクロマトグラフィー分析装置の検出器としても使用できます。
4. 熱伝導率ガス分析計の役割
熱伝導率ガス分析機器の応用分野の違いに応じて、ガス検知機器は主に産業用ガス検知機器と民間用ガス検知機器の2つのシリーズに分けられます。 産業用ガス検知器は、ポータブル、固定、システムの 3 つのカテゴリに分類されます。 産業用ガス検知機器とメーターは、主に石油、化学、冶金、炭鉱、液化ガスなどの企業で使用されています。 民間用ガス検知器は主に公共の場所や家庭用ガス検知および警報器で使用されます。
