Автомобильный справочник

Приборы для измерения концентрации токсичных веществ в отработавших газах

Для проверки концентрации токсичности веществ в отработавших газах применяют многокомпонентные газоанализаторы, а для проверки дымности – дымомеры. Вот о том, какие используются приборы для измерения концентрации токсичных веществ в отработавших газах, мы и поговорим в этой статье.

Для автомобилей с бензиновыми двигате­лями, количество газообразных токсичных веществ в пробах вычисляется исходя из кон­центрации токсичных веществ в пробах отра­ботавших газов и воздуха разбавления. Стан­дартная процедура для этой цели (см. табл. «Методики испытаний» ) определена нормами контроля токсичности отработавших газов.

В основном, для измерения концентраций газообразных токсичных веществ в отрабо­тавших газах автомобилей с бензиновыми и дизельными двигателями используется одни и те же измерительные приборы. Однако в отношении измерения концентрации углеводо­родов (НС) имеют место некоторые различия. Анализу подвергается не содержимое мешков для сбора проб, а часть непрерывного потока разбавленных отработавших газов. Затем к по­лученному значению прибавляется концентра­ция, измеренная в ходе дорожных испытаний. Причина такого подхода заключается в том, что углеводороды (имеющие высокую темпера­туру кипения) конденсируются в (не нагретом) мешке для сбора проб отработавших газов.

В исследовательских целях на многих ис­пытательных стендах установлены системы непрерывного измерения концентраций токсичных веществ в системе выпуска от­работавших газов автомобиля или в системе разбавления отработавших газов. Это необ­ходимо для получения данных о тех или иных подлежащих контролю компонентах, а также компонентах, на которые требования норм не распространяются. Для этого требуется ис­пользовать методы испытаний, не указанные в табл. «Методики испытаний» , например:

• Парамагнитный метод (для измерения кон­центрации O₂);
• Детектор Cutter FID: комбинация пламенно­ионизационного детектора и поглотителя неметановых углеводородов (для измере­ния концентрации СН₄);
• Массовая спектроскопия (многокомпо­нентный анализатор);
• FTIR-спектроскопия (инфракрасная спек­троскопия с преобразованием Фурье, многокомпонентный анализатор);
• Инфракрасная лазерная спектроскопия (многокомпонентный анализатор).

Ниже приведены описания некоторых изме­рительных приборов.

Газоанализатор. Виды и работа. Применение и особенности

Газоанализатор – это измерительный прибор, предназначенный для определения концентрации определенных компонентов в газовых смесях. Он может работать в ручном или автоматическом режиме. Результат измерений выражается в процентном соотношении концентрации или просто сообщается о критическом превышении установленной нормы определенного вещества в воздухе или другой газовой среде. Устройство предназначено для измерения содержания отдельного компонента и не может реагировать на превышение концентрации другого.

Разновидности устройств по функциональным возможностям

Газоанализаторы разделяют на несколько видов в зависимости от их функционального предназначения. Они производятся в виде:

• Индикатора.
• Течеискателя.
• Сигнализатора.

Приборы индикаторного типа предназначены для кратковременного измерения с целью определения концентрации определенного компонента в газовой среде. Такие устройства зачастую представлены переносными портативными моделями.

Газоанализаторы в виде течеискателей также являются портативными. Они предназначены для поиска течи в газовых трубах. С помощью такого устройства можно точно определить поврежденный участок, через который осуществляется утечка в атмосферу. Прибор работает практически по принципу индикатора, но анализирует не общий объем газа в помещении, а охватывает ограниченное пространство вокруг чувствительного элемента. Прикладывая прибор к трубе, осуществляется сканирование газа вокруг ее стенок с целью выявления участка, где превышение концентрации будет максимальным.

Зачастую такие приборы оснащаются взрывозащищенным корпусом, что исключает образование искры способной воспламенить среду, если идет анализ повреждения труб с горючими газами. Течеискатели часто можно встретить у работников жилищных управляющих компаний, которые проверяют герметичность подключения колонок, плит и духовых шкафов к трубам. Это компактные и легкие приборы, позволяющие осуществлять анализ воздуха на наличие примесей природного газа за считанные секунды.

Газоанализаторы в виде сигнализаторов осуществляют непрерывный анализ состава газовой среды. Они представлены стационарным оборудованием, которое закрепляется неподвижно. При получении данных с превышением допустимых показателей прибор сигнализирует об этом на пульт управлении, в результате чего осуществляется звуковой или световой сигнал. Пульт управления может автоматически перекрыть подачу газа или включить дополнительную вентиляцию.

Существуют анализаторы, которые оснащены собственным световым и звуковым оборудованием для сообщения об опасности. Отдельные устройства идут в комплекте с электроклапаном, который при срабатывании прибора перекрывает трубу. При этом автоматические процессы происходят без участия пульта управления, что позволяет отказаться от его использования.

Виды газов, на которые реагируют анализаторы

Газоанализатор может иметь разнообразную конструкцию, которая реагирует на любое газовое вещество. К самым востребованным устройствам относятся приборы, которые откалиброваны для измерения концентрации следующих видов газов:

• Сероводород.
• Пропан.
• Метан.
• Окись углерода.
• Кислород.
• Диоксид серы и пр.

Бытовой газоанализатор

Согласно требованиям законодательства, газоанализаторы устанавливаются в обязательном порядке на промышленных объектах, а также котельных. В помещениях, где работают отопительные системы, применяются приборы, которые анализируют концентрацию углекислоты, а также горючего газа.

На производстве, где существует риск выброса других разновидностей газа, также устанавливаются анализаторы, реагирующие на подобные вещества. В бытовых помещениях наличие подобного оборудования необязательно. При этом использование газоанализаторов существенно повышает безопасность. Предлагаемое производителями оборудование для бытовых помещений не требует подключения к пульту управления. Это снижает затраты на оснащение помещения чувствительными датчиками и системами управления.

В домашних помещениях применяется два типа оборудования – для горючих и угарных газов. Приборы, которые реагируют на горючие смеси, устанавливаются в тех помещениях, где имеются потребители газа. Такие устройства являются стационарными. Они закрепляются на стене вблизи с возможным источником утечки, и с помощью проводов соединяются с электроклапаном, установленным на выходе газовой трубы или на выходе баллона. При превышении допустимой концентрации газа устройство подаст звуковой и световой сигнал, а также даст команду электроклапану перекрыть подачу.

Более распространенными являются бытовые устройства, реагирующие на угарный газ. Его образование происходит при горении обычного газа, дров, угля и любых других предметов. Подобные устройства при обнаружении превышения концентрации окиси углерода выдают звуковой и световой сигнал. При наличии принудительной вентиляции, прибор подсоединяется к ее управлению. Он включает вытяжку, что осуществляет обновление воздуха в помещении. Если устройство устанавливается в помещении с современным отопительным котлом, то срабатывание датчика приводит к перекрытию подачи кислорода в камеру сгорания. Это позволяет прекратить горение и предотвратить увеличение концентрации угарного газа.

Бытовые устройства работают непрерывно. Частота анализа воздуха в помещении осуществляется с периодичностью 5-60 секунд. Перед тем как концентрация опасных веществ в воздухе достигнет критического уровня, бытовой газоанализатор издает предупредительные сигналы, сообщающие о значительном увеличении опасных веществ. Это позволяет заранее среагировать и устранить проблему до того как сработает аварийный сигнал и последует запуск автоматических процессов.

Зачастую бытовой газоанализатор является комбинированным и имеет чувствительные датчики, которые реагируют на несколько веществ. Обычно это три компонента – метан, пропан-бутан и оксид углерода.

Подобные устройства будут уместными для установки в следующих помещениях:

• В квартирах и домах.
• Гаражах.
• Котельных.
• Хранилищах баллонов с газом.

Разновидности газоанализаторов в зависимости от физических принципов работы

В зависимости от физического принципа, по которому осуществляется анализ газовой среды для выявления отдельных компонентов, существует больше 10 разновидностей газоанализаторов. Не существует полностью универсальной конструкции, которая бы позволяла анализировать состав любых смесей. Для одних разновидностей газов используется один физический принцип, в то время как для других он не действенный или небезопасный.

Выделяют следующие популярные виды газоанализаторов:

• Термокондуктометрические.
• Пневматические.
• Магнитные.
• Инфракрасные.
• Ионизационные.
• Ультрафиолетовые.
• Люминесцентные.

Термокондуктометрические реагируют на теплопроводность смеси. Данные устройства анализируют насколько эффективно осуществляется передача температуры в газовой среде. Подобное оборудование подходит в тех случаях, когда уровень теплопроводности у основного газа и примесей, которые нужно выявить, существенно отличается.

Пневматические анализируют вязкость смеси, которая присутствует в помещении. Данные приборы не имеют электрических компонентов, поэтому их можно использовать на взрывоопасных объектах. Механические элементы прибора не создают искру, поэтому риск воспламенения газа исключается.

Магнитный газоанализатор используется для анализа кислорода. Подобные приборы используются в различных высокотехнологических механизмах, в которых проводится подготовка газовой смеси для сжигания. По данному принципу работает лямбда-зонд, который монтируется в выхлопной системе современных автомобилей. Устройство определяет концентрацию кислорода в выхлопных газах, что позволяет оценить, насколько эффективно прогорело топливо.

Инфракрасные облучают газовую среду инфракрасными лучами, после чего чувствительные датчики реагируют на уровень поглощения молекулами вещества излучаемого света. Такие устройства имеют взрывозащищенный корпус, поэтому часто используются с взрывоопасными веществами. По данному принципу работает значительная доля лабораторного и промышленного оборудования.

Ионизационный газоанализатор проверяет электропроводимость и ионизованных газов. При наличии примесей электропроводимость отличается, что фиксируется прибором и отображается в процентном выражении концентрации. Подобные устройства могут работать только с теми газами, которые не могут воспламеняться.

Ультрафиолетовые работают по схожему принципу с инфракрасными, за тем исключением, что осуществляют облучение ультрафиолетовыми лучами. Данные приборы также анализируют интенсивность поглощения молекулами измеряемой среды направленных на них лучей.

Люминесцентный газоанализатор измеряет люминесцирующие свойства газов. Эти свойства отличаются в зависимости от концентрации определенных примесей. Данные устройства являются не столь распространенными, поскольку существуют намного более простые технологии производства оборудования, работающие по другому принципу, которые позволяют получить данные с такой же точностью, но с меньшими затратами на изготовление анализатора.

Бывает также прочее оборудование, работающее по другим физическим принципам. Оно является менее распространенным, поскольку затратное в производстве, или требует обслуживания. Зачастую подобные газоанализаторы работают по химическому принципу и требуют заправки приборов реагентами, которые после израсходования нужно доливать. Такие приборы применяются для специфических газов, которые другими способами не анализируются.

Популярные портативные оптические

Принцип действия приборов основан на измерении излучения потоков энергии. Устройства имеют две камеры. Одна из них заполняется чистым воздухом, а другая анализируемой газовой смесью. Концентрация веществ определяется по разнице полученных результатов измерений. Модели обладают большой разрешающей способностью. Это позволяет использовать их для анализа микроконцентраций опасных веществ в промышленных газах.

ПГА-200

Страна производитель – Россия. Модель внесена в госреестр, имеет взрывобезопасную конструкцию. Предназначена для измерения концентрации взрывоопасных и токсичных газов. ПГА-200 используется, как персональный прибор. Небольшой вес (0,3 кг) позволяет носить его в кармане рабочей одежды.

При определении предельно допустимой концентрации веществ газоанализатор подаёт световой и звуковой сигналы. Диапазон рабочих температур от -20°C до +40°C.

Достоинства:

• ускоренная зарядка аккумулятора;
• возможность подключения к ПК;
• автосохранение результатов измерения.

Недостаток:

• необходимость прогревать прибор перед началом измерений.

Отзыв

АНКАТ-7664Микро

Страна производитель – Россия. Модель внесена в Госреестр. Устройство может производить измерения до 4 компонентов в различных сочетаниях. Концентрация каждого вещества в газовой смеси отображается на цифровом дисплее. Звуковой и световой индикатор сигнализирует о повышении или понижении предельно допустимых норм концентрации веществ.

Достоинства:

• возможность ручной корректировки пределов сигнализации;
• есть функция принудительного забора пробы;
• сохранение результатов проверки за год;
• способность работать без калибровки до 6 месяцев;
• наличие взрывозащиты;
• малый вес и размеры.

Недостатки:

• не выявлены.

Отзыв

Газоанализатор для регулировки двигателя

газоанализатор

Предназначен для непрерывого автоматического измерения объемной доли кислорода в невзрывоопасных двух или многокомпонентных газовых смесях (в т.ч. и воздухе) и выдачи измерительной информации в виде показаний по цифровому дисплею и стандартных электрических выходных сигналов информационной связи с другими изделиями.

Область применения: металлургические, нефтеперерабатывающие заводы, ТЭС, электролизные и другие технологические установки.

Тип газоанализатора — стационарный.

Способ забора пробы — принудительный.

Принцип работы — термомагнитный.

АГ0012

газоанализатор

Предназначен для непрерывного автоматического измерения объемной доли водорода,
аргона, азота, гелия, метана и двуокиси углерода в невзрывоопасных двух или многокомпонентных газовых смесях и выдачи измерительной информации в виде показаний по цифровому дисплею и стандартных электрических выходных сигналов информационной связи с другими изделиями.

Область применения: металлургические, нефтеперерабатывающие заводы, ТЭС, электролизные установки, контроль утечек водорода в охлаждающей системе турбогенераторов и других технологических установках.

Тип газоанализатора — стационарный.

Способ забора пробы — принудительный.

Принцип работы — термокондуктометрический.

АДГ-210

газоанализатор

Предназначен для измерений объемной доли кислорода в отходящих дымовых газах котельных установок, работающих на газообразном, жидком и твердом топливе.

Область применения: системы обеспечения оптимальных режимов сжигания топлива на ТЭЦ, ГРЭС и котельных установках.

Тип газоанализатора — стационарный.

Принцип действия основан на применении высокотемпературной электрохимической ячейки с твердым электролитом.

АКВТ-01, -02, -03

стационарный газоанализатор объемной доли кислорода в уходящих газах

Предназначен для поддержания оптимального соотношения топливо-воздух за счет непрерывного контроля содержания кислорода (АКВТ-01;-02) или кислорода и оксида углерода (АКВТ-03) с целью оптимизации процессов горения и предотвращения химического недожога.

Область применения: АКВТ-01 и АКВТ-03 (общепромышленное исполнение) — на предприятиях теплоэнергетики, в котлоагрегатах ТЭЦ, ГРЭС и различных котельных, а также в промышленных печах, металлургии, нефтепереработки, машиностроении и других отраслях промышленности. АКВТ-02 (взрывозащищенное исполнение) — установка во взрывоопасных зонах на печах сжигания отходов НПЗ и подобных объектах.

Тип газоанализатора — стационарный.

Способ забора пробы — диффузионный (АКВТ-01, АКВТ-02); принудительный (АКВТ-03).

Принцип работы — электрохимический (на основе ZrO2) и термокаталитический на СО.

Аметист

alt=»ametist» width=»200″ height=»67″ /> газоанализатор

Предназначен для измерений объёмной доли кислорода в водороде, азото-водородных смесях, смесях водорода с инертными газами и представляет собой цифровой прибор непрерывного действия.

Область применения: в технологических процессах металлургической, химической, электронной промышленности, где необходим водород особой чистоты. Датчик газоанализатора выполнен во взрывозащищенном исполнении с категорией взрывозащиты 1ЕхdIIСТ1 и может устанавливаться во взрывоопасных зонах класса B-Ia. Блок измерения не предназначен для эксплуатации во взрывоопасных помещениях.

Тип газоанализатора — стационарный.

Режим работы — непрерывный.

Принцип действия — кулонометрический метод.

АНКАТ-310

alt=»ankat 310″ width=»200″ height=»95″ /> газоанализатор

Предназначен для проведения периодического измерения параметров дымовых газов и температуры при проведении регулировочных работ по оптимизации режима горения различных видов топлива (газ, уголь, мазут и др.).

Область применения: может быть использован службами энергопредприятий; организациями, проводящими ремонт и наладку котельного оборудования; предприятиями, эксплуатирующими топливосжигающие установки, а также службами экологического и газового надзора.

Тип газоанализатора — переносной.

Способ забора пробы — принудительный (встроенный побудитель расхода).

Режим работы — периодический.

Принцип работы – электрохимический.

АНКАТ-410

стационарный многокомпонентный газоанализатор промышленных выбросов

Предназначен для непрерывного экологического и технологического контроля топливосжигающих и технологических установок, измеряет концентрации О₂, СО, СО₂, NО, NО₂, SО₂, H₂S, НCL, NН₃, Cl₂, а также для анализа отработавших газов (СО, NО, NО_Х, ∑СН) тепловозов и других дизельных двигателей, кроме автомобильных и тракторных.

Область применения: топливосжигоющие и технологические установки предприятий энергетики, металлургической, стекольной, химической и нефтяной промышленностей, предприятия производители строительных материалов, железнодорожный транспорт.

Тип газоанализатора — стационарный.

Режим работы — непрерывный или циклический.

Способ забора пробы — принудительный.

Принцип работы — электрохимический (по каналам СО₂, ∑СН — оптикоабсорбционный).

АНКАТ-500

стационарный газоанализатор микроконцентраций кислорода

Предназначен для непрерывного измерения объемной доли микроконцентраций кислорода в различных газах (азоте, аргоне, гелии, водороде, пропилене и др.).

Область применения: криогенно-жидкостные комплексы, в химической и металлургической промышленностях, в системах регулировки технологическими процессами.

Тип газоанализатора — стационарный.

Способ забора пробы — принудительный.

Режим работы — непрерывный.

Принцип работы — электрохимический.

АНКАТ-7631Микро — переносной газоанализатор токсичных газов или кислорода

alt=»ankat 7631 m micro o2 ind auto 314 gif» width=»108″ height=»113″ /> alt=»ankat 7631 m micro cl2 auto 314 gif» width=»110″ height=»113″ /> alt=»ankat 7631 m micro auto 314 gif» width=»68″ height=»113″ />Газоанализатор АНКАТ-7631Микро – это малогабаритный индивидуальный прибор непрерывного действия, предназначенный для обеспечения безопасности персонала от вредного воздействия токсичных газов или избытка/недостатка кислорода.

Обеспечивает измерение массовой концентрации токсичных газов (СО, H2S, CL2, NH3, SO2, NO2, HCl) или объемной концентрации кислорода (О2), а также выдачу предупредительной сигнализации о превышении концентрацией измеряемого вещества установленных пороговых значений.

АНКАТ-7631Микро-ФИД — переносной газоанализатор с фотоионизационным датчиком

alt=»fid 2 auto 314 gif» width=»131″ height=»117″ /> alt=»fid 1 auto 314 gif» width=»123″ height=»117″ /> alt=»fid cmyk auto 314 gif» width=»122″ height=»117″ />Газоанализатор АНКАТ-7631Микро-ФИД предназначен для измерения массовой концентрации вредных веществ, в том числе паров нефти и нефтепродуктов в воздухе рабочей зоны, и других компонентов с потенциалом ионизации ниже 10,6 эВ.

Соответствует отраслевому регламенту ОАО «АК «Транснефть»: «Контроль воздушной среды на объектах магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов».

Область применения :
— контроль содержания горючих и взрывоопасных газов и паров и производственных помещений, на открытых пространствах и в замкнутых объемах (подземные сооружения и коммуникации, резервуары и цистерны для хранения и транспортировки нефтепродуктов и т.д.);
— контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны на уровне предельно допустимых концентраций (ПДК);
— определение содержание вредных веществ при аттестации рабочих мест и аналитическом контроле воздуха рабочей и санитарно-защитной зон.

Тип газоанализатора — индивидуальный.
Способ забора пробы — диффузионный или принудительный за счет внешнего побудителя расхода или резиновой груши.
Принцип измерения — фотоионизационный.

Принцип работы

По принципу действия приборы бывают:

• ручные;
• автоматические.

Основным принципом работы ручного газоанализатора является поглощение газовой среды различными реагентами. Во время работы прибора осуществляются следующие операции: забор и определение объема пробы при атмосферном давлении, выделение из смеси нужного компонента, измерение объема изменившейся пробы. Данный тип устройства информирует только о промежуточном состоянии процесса. Он имеет высокую точность определения и больше ориентирован для использования в лабораториях.

Автоматические приборы выполняют анализ с помощью метода определения физико-химических характеристик всей смеси или ее компонентов. Устройства записывают результат измерения, и в случае опасности дают оповещающий сигнал и необходимую команду действия. В настоящее время они получили большую популярность.

Устройство, принцип работы и сферы применения газовых анализаторов

На сайте нашей компании вы можете выбрать газоанализаторы, но, прежде, чем сделать это, нужно ознакомиться с их устройством и назначением.

Есть ощутимо отличающиеся по конструкции промышленные газоанализаторы, руководство по эксплуатации каждого из них представляет схему данного устройства. Правда, есть и набор базовых компонентов, который у любой модели этих агрегатов представлен:

• Корпусом. Он надежно защищает все рабочие элементы.
• Аккумулятором. У каждого прибора должен быть источник питания энергией.
• Устройством пробоподготовки (пробоотборный насос). Оно выполняет отбор пробы газовой смеси, которую нужно проанализировать, ее очистку, приведение ее температуры, давления и прочих параметров к требуемым нормам.
• Приемником. Он формирует выходные унифицированные сигналы, соответствующие содержанию определяемого вещества в газовой смеси.
• Измерительным прибором. Это может быть один из стандартных приборов.

Схема аналитического блока оптического газоанализатора

Современные газовые анализаторы конструктивно могут представлять собой два устройства: измерительный блок и ПК. Модель ОАС-3750-3 относится к такому оборудованию.

Принцип работы газоанализатора основан на поглощении веществ, составляющих смесь, специальными реагентами. Но у каждой разновидности этого оборудования свои рабочие особенности. Например, принцип действия может основываться на зависимости теплопроводности анализируемого газа от концентрации в нем СО₂. А в основу функционирования магнитных устройств положено физическое свойство – парамагнетизм.

На всевозможных производствах и предприятиях используют газоанализаторы, установка или периодическое применение такого оборудования необходимо, если они:

• Пожаро-, взрыво- и химически опасны.
• Требуют аттестации как вредные.
• Оснащены любыми типами топливосжигающих и газотурбинных установок.

С помощью этих агрегатов:

• Выполняют экологический контроль концентрации загрязняющих веществ.
• Испытывают топочно-горелочные и газоочистные устройства.
• Определяют безопасность работ с огнем в подвалах и колодцах и т.д.

Популярные модели

Сегодня купить такие приборы несложно. Их ассортимент приличен. На следующем изображении представлены некоторые хорошо раскупаемые модели

Приличным спросом пользуется и сигнализатор газа «Страж». У него есть разные модификации. Например, TD 0371. Его фото:

1. Чувствительность к таким видам газа, как: природный, сжиженный и угарный.
2. Срабатывание в течение 20 сек.
3. Имеет мощную звуковую сирену.
4. Его работа строится от сети. Поэтому не нужно постоянно менять батарейки.
5. Устойчивость к влаге – 95%.
6. Температурная стойкость – до 50 градусов.

Это оптимальный вариант для установки на кухне. Он легко справится с разными испарениями и температурными перепадами.

По инструкции сигнализатор газа Страж TD 0371 нужно монтировать ровную поверхность рядом с источником питания. Для этого применяются два шурупа.

Прибор должен получать постоянное питание от системы с параметром 220 В.

Его можно присоединить к кнопкам тревоги (охраны или пожарной). Можно задействовать как отдельную сигнализацию.

Характеристики и параметры прибора:

1. Виды материала: пластик, стойкий к ударам, металл.
2. Масса – 260 грамм.
3. Потребление электричества – менее 2 В.
4. Параметр звукового сигнала – 70 дБ/м.
5. Функциональный температурный диапазон: 10 – 55 градусов.
6. Габариты: 11 х 7 х 4 см.
7. Срабатывание прибора осуществляется при пропорциях газа 10%LEL.
8. Виды сигнала: звук и мигание.

Ещё одна знаменитая модификация «Стража» для квартиры – это УМ-005.

Модель постоянно контролирует содержание CO и СН4 в воздухе. Если пропорции первого превышают 0,005%, а второго — 0,5%, прибор сразу же оповещает об этом звуковым сигналом световыми диодами.

Тип его монтажа – вертикальный. Для этого подходит стена, ближайшая к газовому аппарату.

Возможно подключение внешнего аккумулятора – 12 В.