Газоанализатор APHA-370

/Измерение CH₄, ∑CH, ∑НCH в атмосферном воздухе/

CH₄ ∑CH ∑HCH

Производство: Horiba, Япония.

Внесен в Государственный реестр средств измерений Российской Федерации под № 54532-13.

 

Назначение и область применения

Газоанализатор APHA-370, в зависимости от модификации, предназначен для измерения массовой концентрации или объемной доли метана (СH₄), суммы углеводородов в пересчете на метан (∑CH) и суммы углеводородов за вычетом метана (∑НCH) в атмосферном воздухе и может применяться в передвижных и стационарных лабораториях экологического мониторинга атмосферы населенных мест и на границе санитарно-защитной зоны промышленных предприятий.

Конструкция и принцип действия

Газоанализатор представляет собой стационарный, моноблочный, автоматический прибор непрерывного действия с принудительным отбором пробы с помощью встроенного побудителя расхода.
Для работы прибора необходим внешний источник (баллон или генератор) водорода.
На лицевой панели газоанализатора расположены органы управления, сенсорный графический жидкокристаллический дисплей, разъем для карты памяти типа CF, корпус основного фильтра, служебный последовательный порт.
На задней панели расположены последовательный порт ввода/вывода данных RS-232C, аналоговый выход 4-20 мА (опционально) и порт Ethernet.
Принцип действия газоанализатора - пламенно-ионизационный, который используется совместно с системой селективного сжигания. Ионизация образуется в результате выделения высокотемпературной энергии при сгорании веществ, содержащих органический углерод, в водородном пламени. Водородное пламя локализовано между двумя электродами. При подаче напряжения на электроды образуется небольшой ток, пропорциональный концентрации углеводородов. Ток контролируется усилителем со слабым током утечки, который обеспечивает формирование напряжения, служащего показателем концентрации углеводородов. Для измерения концентрации метана образец газа подается через каталитический модуль селективного сжигания, который выполняет окисление всех углеводородов, но не окисляет СН₄.

 

Рисунок 1. Схема аналитического блока газоанализатора APHA-370

На рисунке 1 представлена схема аналитического блока газоанализатора APHA-370.
Анализируемый поток газа делится на две линии: линию СН₄ с катализатором, окисляющим все углеводороды, кроме метана, и линию THC (∑CH), которая соединяется с клапаном напрямую.
Дополнительно нулевой газ автоматически производится из атмосферного воздуха и направляется на линию нулевого газа. Каждый из этих газов поочередно с заданным интервалом направляется с помощью системы соленоидных клапанов в пламенно-ионизационный детектор, где происходит измерение ионного тока.
Катализатор для окисления всех углеводородов, кроме метана, использует принцип, по которому температура окисления различных углеводородов, таких как СН₄, С₂Н₆, С₃Н₈, разная. Температура окисления СН₄ выше, чем у С₂Н₆ (существует закономерность, что чем больше атомов углерода в молекуле, тем ниже температура окисления). Соответственно, при температуре катализаторной печи, при которой окисление СН₄ не происходит, но, в то же время, С₂Н₆ окисляется, все углеводороды (кроме метана), содержащиеся в анализируемом газе, полностью разлагаются до СО₂ и Н₂O. Концентрация углеводородов, ионизированных водородным пламенем, может быть измерена как ионный ток, который примерно пропорционален количеству атомов углерода.

Основные преимущества

Высокая чувствительность и стабильность

В газоанализаторе APHA-370 используется комбинация методов пламенной ионизации и селективного возгорания, что обеспечивает непрерывные измерения концентрации углеводородов и метана практически без смещения нуля, с высокой чувствительностью и стабильностью результатов.

Высокая точность измерений

В приборе имеется функция коррекции относительной чувствительности для CH₄ и NMHC (углеводороды за исключением метана), что повышает точность проводимых измерений.

Функциональность и долговечность

Все необходимые блоки встроены в корпус газоанализатора, включая каталитический модуль для селективного сгорания (отсекающий HCH), каталитический модуль для генерирования нулевого газа и дополнительного воздуха для возгорания и насос. Также в APHA-370 используется полупроводниковый измерительный датчик, обеспечивающий длительный срок службы прибора.

Дополнительные опции

Газоанализатор поставляется уже полностью готовым к работе. Однако для повышения удобства пользования и улучшения работы газоанализатора могут быть заказаны следующие дополнительные опции:

• Плата с Ethernet интерфейсом для доступа и управления анализатором через TCP/IP протокол.
• Плата аналоговых выходных сигналов (4-20) мА или (0-20) мА для подключения анализатор к аналоговым считывающим устройствам.
• Встроенная система калибровки нуля в комбинации с отдельными входами для калибровочного и нулевого газов с соответствующим соленоидным клапаном, обеспечивающим переключение между измеряемым/нулевым/калибровочным газами. Для работы с газами под давлением 0,5 бар. Со встроенным расходомером на байпасе и тревожной сигнализацией.
• Встроенная система нулевой калибровки для калибровки нуля без внешнего источника чистого воздуха.
• Отдельный вход для калибровочного газа с соответствующим соленоидным клапаном, обеспечивающим переключение между измеряемым/калибровочным газами. Для работы с газами без давления.
• Отдельный вход для калибровочного и нулевого газов с соответствующим соленоидным клапаном, обеспечивающим переключение между измеряемым/нулевым/калибровочным газами. Для работы с газами без давления.
• Ротаметр для контроля расхода на байпасе.
• Отдельный вход для калибровочного и нулевого газов с соответствующим соленоидным клапаном, обеспечивающим переключение между измеряемым/нулевым/калибровочным газами. Для работы с газами под давлением 0,5 бар. Со встроенным расходомером на байпасе и тревожной сигнализацией.