О статье

ИССЛЕДОВАНИЕ ИНФРАКРАСНОГО ТЕРМОХИМИЧЕСКОГО ДЕТЕКТОРА ГАЗОВ И ПАРОВ

DOI: 10.46573/2658-5030-2020-3-96-106

Скачать статью

Авторы

Л.В. ИЛЯСОВ, д-р техн. наук

Аннотация

Показана методика оценки решений при проектировании. Приводятся результаты экспериментальных исследований инфракрасного термохимического детектора газов и паров (ИКТХД), принцип действия которого основан на измерении интенсивности инфракрасного излучения, возникающего при каталитическом сгорании горючих газов и паров на поверхности пеллистора. Описывается схема ИКТХД, который содержит измерительную и сравнительную ячейки с размещенными в них пеллисторами и инфракрасными фотодиодами, работающими в фотогальваническом режиме и включенными встречно, что обеспечивает формирование разности их сигналов, которая после усиления регистрируются потенциометром. В результате экспериментальных исследований, выполненных с использованием импульсного метода ввода пробы анализируемых газов, были определены зависимости сигнала ИКТХД от наиболее важных режимных параметров, а именно зависимости сигнала: от концентрации анализируемого газа в потоке газа-носителя (воздуха), напряжения питания пеллисторов, расстояния между пеллистором и окном инфракрасного фотодиода и расхода газа-носителя. Установлена возможность использования ИКТХД в составе сигнализаторов и анализаторов микроконцентраций горючих газов и паров в воздухе. Экспериментально получена зависимость сигнала детектора от объемной концентрации водорода, метана и пропана в воздухе. Продемонстрирована возможность использования ИТХД в газовой хроматографии путем анализа калибровочной газовоздушной смеси. Определены основные метрологические характеристики ИКТХД и получены их следующие значения: порог чувствительности 4 ∙ 10–5 % об.; максимальная концентрация в пределах линейности статической характеристики – 0,4 % об.; линейный динамический диапазон – 1 ∙ 104; дрейф условного нулевого сигнала – 0,6 мВ/ч; постоянная времени – 0,3…1 с (зависит от расхода газа носителя). Объем камер измерительной и сравнительной ячеек составляет 0,3 мл.

Ключевые слова

автоматизация технологических процессов, детектор газов, термохимический детектор, инфракрасный детектор, эксперимент, установка, концентрация.