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热导式气体分析仪的测量原理

发布时间: 2022-03-09  点击次数: 393次

热导式气体分✱析仪是通过测量混合气体热导率🌸的变化量来实现分析被测组分浓度的。由于气体的热导率很小,而它的变化量则更小,所以很难用直接的方法准确地测量处理。工业上多采用间接的方法,即通过热导检测器(又称热导池),把混合气体热导率的变化转化为热敏元件电阻的变化,电阻值的变化时比较容易精确测量出来的。这样,通过对热敏元件电阻的测量便可得知混合气体热导率的变化量,进而分析出被测组分的浓度。

把一根电阻率较大的而且温度系数也较大的电阻丝,张紧悬吊在一个热导性能良好的圆筒形金属壳体的中心,在壳体的两端有气体的进出口,圆筒内充满待测气体,电阻丝上通以恒定的电🐭流加热。

由于电阻丝通过的电流是恒定的,电阻上单位时间内所产生的热量也是定值。当待测样品气体以缓慢的速度通过池室时,电阻丝上的热量将会由气体以热传导的方式传给池壁。当气体的传导率与电流在电阻丝上的发热率相等时(这种状态称为热平衡),电阻丝的温度就会稳定在某一个数值上,这个平衡的温度决定了电阻丝的阻值。如果混合气体中待测组分的浓度发生变化,混合气体的热导率也随之变化,气体的导热速率和电阻丝的平衡温度也将随之变化,最终导致电阻丝♏的阻值产生相应变化,从而实现了气体导热率与电阻丝阻值直接变化量的转换。设想热导池的池壁温度恒定不变,如果气体的导热率越大,其传热速率也就越快,达到热平衡时电阻丝的温度就越低,如果电阻丝具有正的电阻温度系数,那么他的阻值就越小,反之亦然。


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