Магнитные газоанализаторы

В основу их работы положены различные явления, связанные с взаимодействием определяемого компонента анализируемой смеси с магнитным полем.

Газы, которые втягиваются в магнитное поле, называют парамагнитными, а которые выталкиваются - диамагнитными.

Количественно магнитные свойства газов определяются величиной, называемой магнитной восприимчивостью. Магнитная восприимчивость парамагнитных газов является положительной величиной, диамагнитных газов - отрицательной. Магнитная восприимчивость обладает свойством аддитивности.

Парамагнитными свойствами обладают кислород и окись азота, причем по абсолютному значению их магнитная восприимчивость в 100 раз и более превосходит магнитную восприимчивость остальных газов и паров. На этом основано измерение концентрации кислорода в многокомпонентной смеси.

Схема термомагнитного газоанализатора приведена на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 - Схема термомагнитного газоанализатора

Обозначения на схеме: 1 - блок подготовки; 2 - постоянный магнит; 3 - кольцевая камера; 4 - тонкостенная стеклянная трубка; 5 - неравновесный мост; 6 - потенциометр.

Принцип действия: при расположении в неоднородном магнитном поле проводника, нагреваемого электрическим током, за счет понижения магнитной восприимчивости кислорода, вызванного нагреванием, образуется движение газовой смеси, направленной от области большей напряженности магнитного поля к области меньшей напряженности. Анализируемый газ поступает из блока подготовки газа 1 в кольцевую камеру 3. По диаметру камеры установлена тонкостенная стеклянная трубка 4 с намотанными на ней терморезисторами теплового расходомера R1 и R2. Если в анализируемой смеси отсутствует кислород, то при горизонтальном положении трубки 4 поток газа через нее отсутствует.

Когда в анализируемом газе присутствует кислород , он втягивается в магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом 2 около левого конца трубки. Затем кислород нагревается терморезистором R1 до t° выше точки Кюри (~ 80 С), при которой кислород теряет парамагнитные свойства, становится диамагнетиком и выталкивается из магнитного поля (по стрелке). Возникает «магнитный ветер» - поток газа в трубке 4. Расход газа в трубке 4 измеряется тепловым расходомером. Разбаланс моста 5, определяемый объемной концентрацией кислорода в анализируемом газе, измеряется и регистрируется потенциометром 6.

Диапазон измерений от 0 –1% до 0 – 100%. Класс точности: 2, 5 – 5. Время реакции -120 сек.