热导式气体分析仪-培训课件.ppt

* * * * * * * * * * * * * * 重庆精本科技发展有限公司 热导式气体分析仪 林达明 2013年5月 KINGBEN 热导式气体分析仪 一、概述 二、 测量原理 三、结构 四、应用 五、测量误差分析 六 、调校和维护 KINGBEN 一 、概述 1、气体的热导率 热导率，也称导热系数，是物质的一种重要物理性质，它表征物质传导热量的能力。不同的物质其热导率不同，而且随其组分、压强、密度、温度和湿度的变化而变化。 热导式气体分析仪是根据各种物质导热性能的不同，通过测量混合气体热导率的变化量来实现被测组分浓度的测量。众所周知，热量传递有三种基本方式：传导、对流和辐射。在热导式气体分析仪中，就是充分利用热传导的形式进行热量交换，而尽可能抑制对流和辐射造成的热量损失。 KINGBEN 2、气体的相对热导率 气体的热导率很小，且在同一数量级，彼此相差不很悬殊，因此通常采用“相对热导率”这一概念。所谓相对热导率（也称相对导热系数），是指各种气体的热导率与相同条件下空气的热导率的比值。下表为常见气体在0℃的热导率和相对热导率。 3、气体的热导率与温度、压力之间的关系 气体的热导率随温度的变化而变化，其关系式为： λt=λ0(1+βt) 式中：λt--t ℃时气体的热导率 λ0--0℃时气体的热导率 β—热导率的温度系数 气体的热导率也随压力的变化而变化，因气体在不同的压力下密度不同，必然导致热导率不同。不过在常压或压力变化不大时，热导率的变化并不明显。 KINGBEN 气体名称 热导率λ0 相对热 导率λ0/λA0 气体名称 热导率λ0 相对热 导率λ0/λA0 空气 5.83 1 .00 CO 5.63 0.96 H2 41.60 7.15 CO2 3.50 0.605 O2 5.89 1.013 SO2 2.40 0.35 He 34.80 5.91 H2S 3.14 0.538 N2 5.81 0.996 C2S 3.70 0.285 Ne 11.1 1.90 CH4 7.21 1.25 Ar 3.98 0.684 C2H6 4.36 0.75 Kr 2.12 0.363 C2H4 4.19 0.72 Cl 1.88 0.328 C2H2 4.53 0.777 一些气体在0℃时的热导率和相对热导率 KINGBEN 1、混合气体的热导率 混合气体的热导率由组分中所有气体的热导率共同决定的。对于彼此之间无相互作用的多组分混合气体，其热导率可近似地认为是各组分热导率按组成含量的加权平均值，即： 二 、测量原理 2、热导分析仪的测量理论 设待测混合气体中各组分的体积分数分别为C1、C2、C3、…、Cn，热导率分别为λ1、λ2、λ3、…、λn、待测组分的含量和热导率为C1、 λ1，则必须满足以下两个条件才能用热导式分析仪进行测量： KINGBEN ①背景气中各组分的热导率必须近似相等或十分接近。 即： λ2=λ3= … =λn ②待测组分热导率λ1与背景气组分的热导率有明显差异，而且差异越大越好。 即： λ1》λ2 或 λ1《λ2 满足以上两个条件时，则： 式中： λ1 —混合气体热导率 λi—混合气体中第i组分的热导率 Ci—混合气体中第i组