evtiheeva_n_n__izmerenie_yelektricheskih _i_neyelektricheskih (1024282), страница 58

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 58)

Температура обоих преобразователей должна быть одинакова.Внекоторыхнентнуювстречающихсясистемуможнов производстве случаях многокомпо­рассматриватькакдвухкомпонентнуюсос л о ж н ы м и к о м п о н е н т а м и . Это в о з м о ж н о в тех случаях, к о г д а составс л о ж н ы х к о м п о н е н т о в п о с т о я н н ы й . Н а п р и м е р , п р и о п р е д е л е н и и содер­ж а н и я м е т а н а в в о з д у х е в о з д у х м о ж н о считать с л о ж н ы м к о м п о н е н т о мсмеси.Определениесодержаниемскиесостававеличины,зависятотмногокомпонентой системыкомпонентовобычнохарактеризующиеболее сложно,спроизвольнымп о с к о л ь к у физиче­свойство системы, в о б щ е м случаевсех к о м п о н е н т о в . Д л я у п р о щ е н и я задачи иногда удаетсян а й т и т а к о е с в о й с т в о ау, к о т о р о е с и л ь н о з а в и с и т о т к о н ц е н т р а ц и и од­н о г о к о м п о н е н т а х% и м а л о от к о н ц е н т р а ц и и п — 1> da./dx., г д еda./dx.]К]0 < i< п,iо с т а л ь н ы х , т.

е(4.245)Ф к.IВ э т о м случаеп о р е з у л ь т а т у и з м е р е н и я в е л и ч и н ы щ м о ж н о опреде­лить к о н ц е н т р а ц и ю к о м п о н е н т аТ а к , н а п р и м е р , м а г н и т н а я в о с п р и и м ч и в о с т ь к и с л о р о д а м н о г о боль­шегих240магнитнойдругихв о с п р и и м ч и в о с т и д р у г и х к о м п о н е н т о в в о з д у х а и мно­газов.В термомагнитныхгазоанализаторахнакислородизмеряется магнитная восприимчивостьируется в процентах 0 2 .ОтносительнаяЯВ 8 0 )многодиэлектрическаябольшеприницаемостьизмеренииКонструктивная схемапредставляеткорпусомсобойегосновано измерениекоробку,изоляционным1,ческий стерженье( Ун20воды*дном,вприведена на р и с .

4.92.образованнуюкоторое2, и и з о л я ц и о н н о й к р ы ш к о й .ся определенное количество материала 3.к р ы ш к у сжимает материалвлажно­е м к о с т н о г о д а т ч и к а д л я и з м е р е н и я влаж­ности сыпучих материалов ( т о р ф а , зерна и т. д.)Датчикс м е с и . П р и б о р граду­относительной диэлектрической приницаемостидругих д и э л е к т р и к о в . Насти.газовойметаллическимзапрессованВкоробкуметалли­засыпает­П р и ж и м н о е у с т р о й с т в о черезс нормированной силой F иобеспечиваетпостоянную плотность з а с ы п к и . К о р п у с 1 и стержень 2 о б р а з у ю т кон­д е н с а т о р , его е м к о с т ь з а в и с и т о т в л а ж н о с т и м а т е р и а л а .Вваобщемс л у ч а е ф и з и ч е с к и е в е л и ч и н ы а, х а р а к т е р и з у ю щ и е свойст­м н о г о к о м п о н е н т н о й системы, определяются всеми ее компонента­м и .

Эта с в я з ь о б у с л о в л и в а е т ф у н к ц и о н а л ь н у ю з а в и с и м о с т ьа = ip(xi, х2, ....гдех1.х2,... х пУравнениехп),(4.246)концентрации соответствующих компонентов.(4.246)содержитпнеизвестных— столькож е , сколь­ко компонентов в анализируемой системе.Дляопределенияп н е и з в е с т н ы х к о н ц е н т р а ц и й н е о б х о д и м о п урав­нений.

В качестве о д н о г о из н и х м о ж е т служить тривиальноеXi + х2 +т.е.сумма+ хп = 1,...концентраций,(4.247)выраженныхвотносительныхединицах,равна единице.Д л я п о л у ч е н и я п о л н о й с и с т е м ы у р а в н е н и й , к р о м е т о г о , н у ж н о изме­рить п — 1 ф и з и ч е с к у ю в е л и ч и н у , х а р а к т е р и з у ю щ у ю п — 1свойство.При э т о м будет получена система уравненийЛ\ ~ Ч>\ ( * ьа2*2= ip2 ( х ь х2,хп_ i)»хп _ , ) ;(4.248)ап - 1=*п -2* ' -' хп -О'241и з к о т о р о й м о ж н о о п р е д е л и т ь и с к о м ы е к о н ц е н т р а ц и и х,-. Р а з р е ш и в си­стему уравнений (4.248), с учетом (4.247) получим/0*1,*i =*2Яг,а,= / ( « 1 , а2,а(4.249)4=хп - 1хи =1в- 1< ьх2- х,Таким образом,а„ _ , ) ;«2,...-X,задача'и - Гопределениявеличинконцентраций сводитсякиз­мерениюфизическихщ и в ы ч и с л е н и ю н е и з в е с т н ы х концент­раций.При н е б о л ь ш о м числе к о м п о н е н т о в , например д л я т р е х к о м п о -нентной системы, м о ж н о построить специализированные функциональ­ныепреобразователи.Д л я б о л е е с л о ж н о й с и с т е м ы ц е л е с о о б р а з н о ис­п о л ь з о в а т ь ЭВМ.Прианализемногокомпонентныхсистеминогдаудаетсяпровес­т и у п р о щ е н и е , у м е н ь ш и в ч и с л о к о м п о н е н т о в , и п р о в е с т и а н а л и з упро­щ е н н ы х с и с т е м .

П р и п р о м ы ш л е н н о м а н а л и з е м н о г о к о м п о н е н т н ы х га­зовыхсмесейфия. Взуютиж и д к и х летучихпродуктовиспользуется хроматогра­хроматографах компоненты сложной смеси разделяются,обра­двухкомпонентные смеси компонентов с инертным газом иавто­матически анализируются.Дляразделениящениявеществавеществизиспользуетсяокружающей среды.вещества тем больше, чем в ы ш еявлениесорбциипогло­—Количество сорбированногоего к о н ц е н т р а ц и я в с р е д е , окружаю­щ е й с о р б е н т .

Е с л и в е щ е с т в о в с р е д е о т с у т с т в у е т , т о , б у д у ч и р а н е е сор­бированным,оно отдается в о м ы в а ю щ у ю среду. Сорбция бывает двухв и д о в . П о г л о щ е н и е в е щ е с т в а в с е й м а с с о й с о р б и р у ю щ е й ж и д к о с т и на­зываетсяабсорбцией.содержащихS02,S03.жидкогоАбсорберыорганическиеПоглощениесорбентаприменяютсягазовыедлясоединения,анализасистем,углеводороды,вещества поверхностным слоем твердогоназываетсяадсорбцией.Адсорберыслужатдляводу,илиоп­ределения концентраций неорганических газов.Функциональная схема хроматографа приведена на рис.газовуюсистемугазом-носителем.азот,Впропускаетсякачествепотокинертногогаза-носителягаза,применяютинертные газы и др. В установившийся поток4 5 3 , а .

Черезназываемоговодород,в п у с к а е т с я опреде­л е н н а я п о р ц и я и с с л е д у е м о й г а з о в о й с м е с и — п р о б а . О н а в м е с т е с га­зом-носителемпоступает в хроматографическую разделительнуюл о н к у 1, заполненную242сорбентом.ко­При подходе пробы к некоторомуОтработанныйРис. 4.93участку сорбента анализируемаяк о м п о н е н т а поглощается и м , а послепрохожденияп р о б ы в ы м ы в а е т с я в г а з - н о с и т е л ь .

Э т о з а м е д л я е т движе­ниекомпонентаданногоразделительнойза-носителя.оннаяпробы.Скорость движенияк о л о н к е уменьшаетсяУменьшениеспособностьскорости темвещества.компонента поп о с р а в н е н и ю с о с к о р о с т ь ю га­б о л ь ш е , чемРазличныекомпонентыбольшесорбци-имеютразлич­н ы е с к о р о с т и д в и ж е н и я п о к о л о н к е , что п р и в о д и т к п р о с т р а н с т в е н н о ­му разделению к о м п о н е н т о в в п о т о к ег а з а - н о с и т е л я . О б р а з у ю т с я участ­к и д в у х к о м п о н е н т н ы х с м е с е й . С х е м а т и ч е с к и п р о ц е с с р а з д е л е н и я пока­з а н на р и с .

4,93,6". На н е м А, В, С — р а з л и ч н ы е к о м п о н е н т ы с м е с и .Газ-носительспространственноступает в д е т е к т о р 2разделеннымикомпонентамипо­(рис. 4 . 9 3 , а ) . Это б л о к , и з м е р я ю щ и й концентра­цию в е щ е с т в а в г а з е - н о с и т е л е . Д е т е к т о р ы м о г у т и м е т ь р а з л и ч н ы е прин­ципыдействия.Вчастности,можетбытьприменентермокондукто-метрический преобразователь, описанный выше.Выходнойжение)сигналдетектора(изменениепоступает в автоматический м о с тизмеряетсяирегистрируется.Пос о п р о т и в л е н и я и л и напря­илип о т е н ц и о м е т р 3, где онокончаниихроматографическогоЦ и к л а , к о г д а в с е к о м п о н е н т ы п р о й д у т через д е т е к т о р , н а д и а г р а м м н о йбумагерегистратора записывается х р о м а т о г р а м м а 4."пиков",соответствующихкомпонентамсмеси.Она с о д е р ж и т р я дОрдинатамы соответствует концентрации, а интеграл каждого " п и к а " -диаграм­количест243УправлениенагревателямиУправлениеВентилями1_1Детектор1УсилительАЦПДетектор2УсилительАЦПДисплейТаблоМикро­процес­сор1МикропроцессорЦАПРегистрЦАПРегистр2.ПечатьРис.

4.94в у к о м п о н е н т а в п р о б е . П о л н ы й и н т е г р а л в с е х " п и к о в " ( в с е й диаграм­мы)соответствует концентрации 100%. Исходяи з э т о г о рассчитыва­ется п р о ц е н т н ы й с о с т а в к о м п о н е н т о в .Процессыниемсорбциисильнозависятоттемпературы.скорость сорбции возрастает, изменяетсяванного вещества.ноготочности,е е увеличе­П р о ц е с с ы с о р б ц и и з а в и с я т т а к ж е о т с о с т а в а инерт­газа, скоростиличенияСи к о л и ч е с т в о сорбиро­егоп р о х о ж д е н и я и д р у г и х п а р а м е т р о в .

Д л я уве­разрешающейспособностииуменьшенияпорогачувствительности нужно стабилизировать эти параметры.Вавтоматическихлениесхемакомпонентовтакогохроматографахвыполняютхроматографаи з м е р е н и я , в т о м числесителя и в п у с к о муправлениеприбороммикропроцессоры.приведенанаиопреде­Структурнаяр и с . 4.94. Всемпроцессомв е н т и л я м и , р е г у л и р у ю щ и м и с к о р о с т ь газа-но­" п р о б ы " , а также нагревателями управляет микро­п р о ц е с с о р 1 . М и к р о п р о ц е с с о р 2 с л у ж и т д л я о б р а б о т к и с и г н а л о в , полу­ченныхотдетекторов,и длявычисленияконцентраций измеряемыхкомпонентов газовой смеси.Алгоритм обработкицадейпика сигналов,пиков;телей;учет д р е й ф аумножениему компоненту;включаетвсебя:определение начала и кон­получаемых от детекторов;и н т е г р и р о в а н и е площа­и ф л у к т у а ц и и с и г н а л о в д е т е к т о р о в и усили­интеграловпиковначувствительностьпокаждо­расчет к о н ц е н т р а ц и и к о м п о н е н т о в .IГпавапятаяИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ5.1.

Характеристики

Список файлов книги