氣體分析儀是測量氣體成分的流程分析儀表。由於被分析氣體的千差萬別和分析原理的多種多樣,氣體分析儀的種類繁多。常用的有熱導式氣體分析儀、電化學式氣體分析儀和紅外線吸收式分析儀等。下面進行氣體分析儀發展趨勢分析。
主要利用氣體傳感器來檢測環境中存在的氣體種類,氣體傳感器是用來檢測氣體的成份和含量的傳感器。一般認為,氣體傳感器的定義是以檢測目標為分類基礎的,也就是說,凡是用於檢測氣體成份和濃度的傳感器都稱作氣體傳感器,不管它是用物理方法,還是用化學方法。比如,檢測氣體流量的傳感器不被看作氣體傳感器,但是熱導式氣體分析儀卻屬於重要的氣體傳感器,儘管它們有時使用大體一致的檢測原理。
通過對氣體分析儀發展趨勢分析,傳統的分析方法如化學分析法、氣相色譜法較多採用人工採樣法。人工採樣法的特點是採用人工取樣的方式,抽取某一時點的樣氣進行分析。它的缺點是顯而易見的:必須對氣體進行人工取樣,在實驗室進行分析,其中操作者的操作技能對分析的精度有很大影響;只能單一成份地逐個進行檢測分析,不具備多重輸入和信號處理功能;分析費時費力,響應速度慢,效率低,難以實時地反映工況信息。
連續採樣法主要有紅外線式、紫外線式和熱導式三種測量方法。連續採樣法的特點是採用不同測量方法的氣體分析系統都由採樣預處理系統和分析儀表兩部分組成,採樣探頭將被測氣體從煙道或管道中引出並進行預處理後,連續送入儀器的氣體室中,分析儀器通過不同的方法完成氣體濃度的測量。上述三種測量方法的系統集成方式、適應性和性價比有很大的區別。
通過對氣體分析儀發展趨勢分析,熱導式分析儀一種物理類的氣體分析儀表。它根據不同氣體具有不同熱傳導能力的原理,通過測定混合氣體導熱係數來推算其中某些組分的含量。這種分析儀表簡單可靠,適用的氣體種類較多,是一種基本的分析儀表。但直接測量氣體的導熱係數比較困難,所以實際上常把氣體導熱係數的變化轉換為電阻的變化,再用電橋來測定。
熱導式氣體分析儀的熱敏元件主要有半導體敏感元件和金屬電阻絲兩類。半導體敏感元件體積小、熱慣性小,電阻溫度係數大,所以靈敏度高,時間滯後小。在鉑線圈上燒結珠形金屬氧化物作為敏感元件,再在內電阻、發熱量均相等的同樣鉑線圈上繞結對氣體無反應的材料作為補償用元件。這兩種元件作為兩臂構成電橋電路,即是測量迴路。
半導體金屬氧化物敏感元件吸附被測氣體時,電導率和熱導率即發生變化,元件的散熱狀態也隨之變化。元件溫度變化使鉑線圈的電阻變化,電橋遂有一不平衡電壓輸出,據此可檢測氣體的濃度。熱導式氣體分析儀的應用範圍很廣,除通常用來分析氫氣、氨氣、二氧化碳、二氧化硫和低濃度可燃性氣體含量外,還可作為色譜分析儀中的檢測器用以分析其他成分。以上便是氣體分析儀發展趨勢的所有分析了。