Модуль ДТП (детектор по теплопроводности) - раздел Приборостроение, АНАЛОГОВЫЕ И ЦИФРОВЫЕ ЭЛЕКРОННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ Модуль Предназначен Для Анализа Методом Газовой Хроматографии С Насадочными К...
Модуль предназначен для анализа методом газовой хроматографии с насадочными колонками большинства органических соединений, в т.ч. постоянных газов, легких углеводородов, спиртов и спиртсодержащих соединений, а также воды и др., в частности для выполнения анализа горючих природных газов по ГОСТ23781-87 (метод А). Модуль требует для работы питания газом-носителем, в качестве которого используются гелий, аргон, водород и азот.
Модуль содержит два независимых канала разделения, каждый из которых состоит из испарителя для подключения насадочной хроматографической колонки и детектора по теплопроводности (ДТП).
Рис.12.15 Модуль ДТП: внешний вид
ДТП является неразрушающим детектором, поэтому необходимо принимать меры предосторожности при анализе токсичных соединений, в частности можно надеть на выход ДТП трубопровод, подсоединенный к месту утилизации исследуемых соединений.
Устройство и принцип работы
Принцип действия детектора по теплопроводности (ДТП) или, как его еще называют, катарометра основан на изменении электрического сопротивления проводника в зависимости от теплопроводности окружающей среды (элюента). Модуль содержит два независимых двухплечных ДТП с измерительной и сравнительной ячейками и обеспечивает работу с двумя (четырьмя) насадочными колонками при параллельном включении ячеек каждого ДТП. Параллельное (дифференциальное) включение ячеек позволяет избежать влияния на ДТП неизбежных колебаний температуры колонок (особенно при программировании температуры), детектора, расходов газа-носителя и др. Чувствительные элементы ДТП, представляющие собой биспирали из вольфрамо-рениевого сплава сопротивлением (60 + 0,1) Ом, при помощи кабеля с разъемом подключаются каждый к соответствующему усилителю ДТП, обеспечивающему нагрев спиралей и усиление сигнала. Конструкция ДТП приведена на рис.12.17.
Чувствительные элементы ДТП содержат спирали 1, приваренные к выводам 2, которые герметично установлены в стеклянный диск 3.
Чувствительные элементы каждого ДТП установлены в корпус 4 из нержавеющей стали, к которому сверху и снизу приварены входные и выходные трубопроводы от каждой ячейки ДТП.
Рис.12.16 Спираль ДТП - внешний вид
Герметизация чувствительных элементов в корпусе 4 осуществляется при помощи алюминиевой шайбы 5 и гайки 6. Выводы 2 соединены попарно с выходными разъемами, установленными на коммутационной панели модуля. Корпус 4 с чувствительными элементами установлен в термостатируемый корпус 7 из алюминиевого сплава, причем ячейки расположены параллельно плоскости модуля. Корпус 4 прикреплен к корпусу 7 винтами. Сбоку корпуса 7 установлен нагреватель из нихрома 8, а во внутреннее отверстие корпуса установлен платиновый термочувствительный элемент 9.
Рис. 12.17 Конструкция ДТП
К входным и выходным трубопроводам корпуса 4 приварены штуцеры 10 и 11. Входные штуцеры 10 обеспечивают подключение хроматографических колонок. Выходные штуцеры 11 служат для вывода анализируемых соединений, контроля герметичности и расхода газа через ячейки ДТП и закреплены на коммутационной панели модуля.
Чувствительные элементы (спирали) попарно включены в измерительный мост, дополненный обмотками токового импульсного трансформатора, расположенного на плате усилителя.
Управление током моста реализовано с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), установленного на плате контроллера. Значение тока (среднее значение) спиралей задается оператором в пределах от 0 до 120 мА. Чувствительность ДТП пропорциональна перегреву спирали относительно корпуса детектора (от 20 до 100 0С), который зависит от установленного тока спиралей моста, температуры корпуса ДТП и расхода газа-носителя. Реальное значение тока рассчитывается по падению напряжения, измеренному на дополнительном резисторе (3,3 Ом) генератора тока. Значения тока спиралей моста выводится на экран персонального компьютера. При работе с газами меньшей теплопроводности (азот), в программе управления введено ограничение тока моста до 50 мА.
Усилитель обеспечивает вывод сигнала ДТП для программы обработки хроматографических сигналов только положительного канала ДТП. Коэффициент усиления усилителя - 500. Динамический диапазон ДТП расширен за счет автоматического переключения усилителя ДТП на грубый диапазон от 4,8 до 20 В.
Система управления с помощью усилителя реализует программную балансировку измерительного моста с помощью электронного резистора, включенного в диагональ измерительного моста. Управление электронным резистором осуществляется по трехпроводному интерфейсу от системы управления хроматографа и реализовано в виде программного «ползунка». Диапазон балансировки находится в пределах- + 5000 мВ.
ДТП имеет защиту спиралей от перегрева, для этого измерительный мост ДТП обесточивается при превышении тока ДТП заданного максимального значения (блокировка), при значении расхода газа-носителя менее ½ от заданного значения, а также при поджиге пламенных детекторов, изменении температуры детектора.
ДТП имеет защиту спиралей от диффузионного воздуха, который поступает в детектор через выходные штуцеры в выключенном состоянии, для этого напряжение на измерительный мост подается через 10 мин после установления заданных расходов и температуры детектора (после первого задания метода). За это время воздух, проникший в детектор за счет диффузии, вытесняется газом-носителем.
Рекомендации по эксплуатации
ДТП один из наиболее распространенных детекторов в газовой хроматографии благодаря своей универсальности и простоте, с его помощью анализируют все вещества, отличающиеся по теплопроводности от газа-носителя. Однако по чувствительности ДТП далеко уступает большинству применяемых детекторов и в настоящее время в основном используется для анализа веществ, которые с помощью других детекторов не обнаруживаются, например, постоянные газы (О2, N2, Не, H2, Ar, CO2, Н2S и др.), легкие (в основном газообразные) углеводороды (метан, этан, пропан, бутан и др.), вода. В качестве газа-носителя рекомендуется применять гелий из-за его исключительно высокой теплопроводности и химической инертности. При этом достигается максимальная чувствительность, так как разность между теплопроводностью гелия и любого другого соединения (за исключением водорода) оказывается наибольшей. Рабочая температура детектора на гелии составляет 60 градусов. Другие газы (азот, аргон) имеют теплопроводность, близкую к теплопроводности анализируемых соединений, соответственно и чувствительность оказывается ниже. Отличительной особенностью данного ДТП является малое значение объема камеры с чувствительным элементом - 300 мкл. Другой отличительной особенностью является расширенный динамический диапазон ДТП, фактически от 20 мкВ до 20 В и полная автоматизация измерения, включая задание тока, компенсацию начального смещения нуля ДТП, переключения пределов измерения.
Тема... АНАЛОГОВЫЕ И ЦИФРОВЫЕ ЭЛЕКРОННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ Принципы и средства электрических измерений...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Модуль ДТП (детектор по теплопроводности)
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Электромеханические измерительные приборы
Электромеханические измерительные приборы являются аналоговыми средствами измерений. В их работе используется метод прямого измерительного преобразования. Принцип действия электро-механических изме
Магнитоэлектрические измерительные приборы.
Принцип действия магнитоэлектрических измерительных приборов состоит во взаимодействии магнитного поля проводника, по которому протекает измеряемый электрический ток, с магнитным полем постоянного
Электромагнитные измерительные приборы
Принцип действия электромагнитных приборов состоит во взаимодействии магнитного поля, создаваемого неподвижной катушкой, по которой протекает измеряемый электрический ток, с ферромагнитным сердечни
Электростатические измерительные приборы.
Принцип действия электростатических измерительных приборов основан на взаимодействии двух электрически заряженных тел. На рис. 5 приведена конструкция электростатического измерительного прибора. Ос
Электродинамические измерительные приборы.
Принцип действия электродинамических измерительных приборов состоит во взаимодействии магнитных полей неподвижной и подвижной катушек, по которым протекают измеряемые токи (рисунок 6).
&nb
Аналоговые электронные вольтметры
Принцип действия аналоговых электронных вольтметров состоит в усилении сигнала измеряемого напряжения и измерении сигнала, полученного в результате этого усиления. Они являются обычно приборами пря
Аналоговые электронные частотомеры.
Принцип действия одного из наиболее распространенных аналоговых электронных частотомеров состоит в накапливании на конденсаторе электрического заряда, пропорционального измеряемой частоте электриче
Аналоговые электронные омметры
В основе работы электронных омметров лежит преобразование измеряемого сопротивления в напряжение постоянного тока, усиление и измерение этого напряжения. Омметры предназначаются для измерений актив
Цифровые электронные измерительные приборы
Цифровые электронные измерительные приборы - это измерительные приборы, в которых входной измеряемый электрический сигнал преобразуется в дискретный электрический выходной сигнал и представляется в
Цифровые частотомеры
Принцип действия цифровых частотомеров основан на преобразовании переменного напряжения, частоту которого нужно измерять, в последовательность однополярных импульсов с частотой следования, равной,
Медицинские электроизмерительные приборы
Медицинские электроизмерительные приборы - это измерительные устройства, предназначенные для измерений и регистрации во времени электрических потенциалов (биопотенциалов), возникающих при протекани
Электрокардиографы
Электрокардиограф - это медицинский электроизмерительный прибор, с помощью которого измеряют и регистрируют разность потенциалов между характерными точками поверхности тела человека. Появление этих
Электроннолучевой осциллограф
Прибор для наблюдения функциональной связи между двумя или несколькими величинами (параметрами и функциями; электрическими или преобразованными в электрические). Для этой цели сигналы параметра и ф
Устройство и принцип работы кинескопа.
В качестве измерительных систем помимо осциллографа, также может использоваться телевизионный кинескоп (рисунок 15), который работает по следующему принципу:
Угол отклонения луча
Углом отклонения луча ЭЛТ называется максимальный угол между двумя возможными положениями электронного луча внутри колбы, при которых на экране ещё видно светящееся пятно. От величины угла зависит
Ионная ловушка
Так как внутри ЭЛТ невозможно создать идеальный вакуум, внутри остаётся часть молекул воздуха. При столкновении с электронами из них образуются ионы, которые, имея массу, многократно превышающую ма
Задержка подачи напряжения на анод либо модулятор
В телевизоре, строчная развёртка которого выполнена на лампах, напряжение на аноде кинескопа появляется только после прогрева выходной лампы строчной развёртки и демпферного диода. Накал кинескопа
Принцип работы телевизионного приемника
Прежде чем сигнал попадает на кинескоп, он проходят ряд блоков. Структурная схема телевизионного приемника показана на рисунке 16.
Основные параметры канала Х.
Коэффициент развертки – отношение времени сигнала к отклонению луча, вызванному направлением развертки за это время.
Например: для
Измерение частоты по фигурам Лиссажу.
Чтобы измерить частоту периодического переменного напряжения при помощи осциллографа С1-5 необходимо:
1. Подать напряжение на вход Y. Установить переключатель режима развё
Электроннолучевой осциллограф
Прибор для наблюдения функциональной связи между двумя или несколькими величинами (параметрами и функциями; электрическими или преобразованными в электрические). Для этой цели сигналы параметра и ф
Светолучевой осциллограф
Шлейфовый осциллограф, светолучевой, вибраторный осциллограф, прибор для визуального наблюдения и автоматической регистрации фотографическим методом физических процессов (например,
Устройство и принцип работы кинескопа
В качестве измерительных систем помимо осциллографа, также может использоваться телевизионный кинескоп, который работает по следующему принципу :
Угол отклонения луча
Углом отклонения луча ЭЛТ называется максимальный угол между двумя возможными положениями электронного луча внутри колбы, при которых на экране ещё видно светящееся пятно. От величины угла зависит
Ионная ловушка
Так как внутри ЭЛТ невозможно создать идеальный вакуум, внутри остаётся часть молекул воздуха. При столкновении с электронами из них образуются ионы, которые, имея массу, многократно превышающую ма
Задержка подачи напряжения на анод либо модулятор
В телевизоре, строчная развёртка которого выполнена на лампах, напряжение на аноде кинескопа появляется только после прогрева выходной лампы строчной развёртки и демпферного диода. Накал кинескопа
Принцип работы телевизионного приемника
Но прежде чем сигнал попадает на кинескоп, он проходят ряд блоков,
Рис.2.4 Структурная схема телевизионного приемника
Медицинские электроизмерительные приборы
Медицинские электроизмерительные приборы — это измерительные устройства, предназначенные для измерений и регистрации во времени электрических потенциалов (биопотенциалов), возникающих при протека
Электрокардиографы
Электрокардиограф — это медицинский электроизмерительный прибор, с помощью которого измеряют и регистрируют разность потенциалов между характерными точками поверхности тела человек
Устройство и принцип работы
Принцип действия прибора основан на прямом усилении и регистрации в виде кривой (электрокардиограммы) напряжения сигналов, снимаемых с электродов, наложенных на тело пациента.
Электрокарди
Резистивные преобразователи
В работе резистивных преобразователей используют различные эффекты, вызывающие изменение активного электрического сопротивления под действием перемещения.
Простейшим резистивным преобразов
Тензорезистивные преобразователи
В основе работы тензорезистивных преобразователей перемещений лежит тензоэффект (лат. tendere – натягивать, напрягать), который заключается в изменении электрического сопротивления пр
Емкостные преобразователи
В работе емкостных измерительных преобразователей используется изменение емкости конденсатора при воздействии линейных или угловых перемещений на один из его электродов. На рис. 7.3 приведены схемы
Индуктивные преобразователи
В работе индуктивных преобразователей используется изменение индуктивности некоторой магнитной системы при воздействии на ее элементы перемещений или возникновении деформации этих элементов.
Трансформаторные преобразователи
В работе трансформаторных (взаимоиндуктивных) измерительных преобразователей используется изменение под действием перемещения индуктивной связи между двумя системами обмоток, одна из которых (перви
Основные положения хроматографии
Хроматография – это метод разделения и определения веществ, основанный на распределении компонентов между двумя фазами –подвижной и неподвижной. Неподвижной (
Газовая хроматография
Газовая хроматография – метод разделения летучих, термостабильных соединений. Этим требованиям отвечает около 5% известных органических соединений, но именно эти соединения
Структура хроматограммы.
Рис.12.4 Типичная хроматограмма.
Прохождение в детекторе газа-носителя без пробы на хроматограмме отражается фо
Развития хроматографии в Йошкар-Оле
В октябре 1978 года в ОКБ приборов контроля и автоматики Главного управления микробиологической промышленности, расположенном в городе Йошкар-Ола, по приказу НПО «Биопрепарат» был создан конструкто
Кран-дозатор для газовых проб
Кран-дозатор для ввода газовых проб предназначен для ввода в хроматограф газа, находящегося под избыточным давлением. Краны отличаются количеством ходов (4, 6, 8, 10, 12) и имеют два положения «Отб
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов