Анализ газовых сред является обязательным мероприятием в работе химических производств, а также на многих промышленных предприятиях. Такие исследования представляют собой процедуры по измерению того или иного компонента в газовой смеси. Например, в горнодобывающих предприятиях знание характеристик воздуха в шахте является вопросом безопасности, а экологи таким образом определяют концентрацию вредных элементов. Не так часто подобные анализы применяют в бытовых целях, но если такая задача и возникает, то лучше всего использовать газоанализатор. Это измерительное устройство, позволяющее определить состав газовой смеси. При этом есть множество разновидностей данного прибора, которые имеют принципиальные отличия.
Устройство газоанализатора
Несмотря на множество конструкционных вариаций прибора, существует набор базовых компонентов, которые присутствуют в каждой модели. В первую очередь это корпус, в который заключены все рабочие элементы газоанализатора. Дело в том, что такие аппараты требуют высокой степени защиты, поэтому к внешней оболочке следует предъявлять серьезные требования. Практически каждый прибор требует питания энергией - соответственно, аккумулятор также можно рассматривать как обязательную часть устройства. Далее стоит перейти к более ответственному компоненту. Это первичный преобразователь, то есть датчик газоанализатора или чувствительный элемент, обеспечивающий непосредственные данные для измерения.
Надо сказать, что существует несколько видов таких сенсоров, в том числе термокаталитические, инфракрасные и электрохимические. Задача данного элемента заключается в преобразовании искомого компонента газового состава в электрический сигнал. После этого в работу вступает измерительно-показывающее устройство, которое обрабатывает данный сигнал и демонстрирует его показатели в виде индикации или отображения на дисплее. Теперь стоит рассмотреть виды существующих газоанализаторов.
Термохимические модели
В устройствах такого типа предусматривается принцип измерения за счет определения теплового эффекта от химической реакции с участием искомого компонента. Как правило, в процессе работы применяется техника окисления кислородом. Поэтому такой прибор можно рассматривать как газоанализатор кислорода, а функцию катализаторов выполняет гопкалит, который наносится на пористый носитель. Измерение показателей окисления осуществляется при помощи металлических или полупроводниковых терморезисторов. В некоторых случаях поверхность платиновых терморезисторов также выступает катализатором. Обычно термохимические модели применяются для работы с горючими газами и парами, а также в процессе С его помощью можно определить, к примеру, содержание кислорода в водороде.
Магнитные устройства
В данном случае речь также идет о приборах, ориентированных на определение кислорода. Газоанализатор этого типа отслеживает показатели восприимчивости магнитов относительно исследуемой среды в зависимости от концентрации в ней кислорода. Казалось бы, данный компонент может определяться и другими разновидностями прибора, но есть одна особенность. Дело в том, что магнитный газоанализатор - это измеритель, который способен с более высокой точностью определять концентрацию в сложных смесях. Также следует различать магнитомеханические и термомагнитные устройства. В первом случае прибор измеряет силу, действующую в неоднородном магнитном поле на размещенный в исследуемой среде чувствительный элемент - например, ротор. Показания будут зависеть от температуры среды и давления. Принцип действия термомагнитных моделей основан на конвенции, которая возникает при взаимодействии газовой смеси с неоднородными температурным и магнитным полями.
Пневматические модели
Такие приборы работают на основе измерения показателей вязкости и плотности. Для этого анализируются данные гидромеханических свойств потока. Сразу надо сказать, что существует три варианта подобных устройств: дроссельные, струйные и пневмоакустические. Дроссельный газоанализатор - это устройство с преобразователем, которое измеряет при пропускании через себя газовой смеси. Модели струйного типа измеряют динамические характеристики напора газовой смеси, вытекающей из сопла. Обычно устройства этого типа применяются в работе с азотными и хлористыми составами.
Пневмоакустический прибор включает свою конструкцию два свистка с приблизительно равными частотами порядка 4 кГц. Первый свисток пропускает через себя анализируемый газ, а второй - состав для сравнения. В итоге газоанализатор воздуха позволяет сопоставить частоты колебаний, преобразуя показатели в пневматические вибрации с помощью усилителя. Для обеспечения подачи сигнала используется типа.
Инфракрасные модели
Принцип работы таких газоанализаторов базируется на избирательном поглощении инфракрасным излучением молекул пара и газа. Важно учитывать, что устройство предусматривает поглощение тех газовых смесей, молекулы которых содержат не менее двух разных атомов. Специфика молекулярных спектров в различных газах определяет и повышенную избирательность подобных устройств. Например, существуют обычные и дисперсионные версии преобразователя. Дисперсионный газоанализатор - это прибор, в работе которого используется излучение, вырабатываемое монохроматорами, то есть или призмами. В обычных представителях этого класса применяется немонохроматическое излучение, обеспечиваемое за счет особенностей оптических схем. Для этого используются светофильтры, специальные приемники излучения и другие компоненты. Также в инфракрасных газоанализаторах могут применяться приемники излучения неселективного типа - в частности, термобатареи, болометры и полупроводниковые компоненты.
Как пользоваться прибором?
Для пользователя прибором важно ознакомиться с дисплеем или другим устройством для вывода информации, которым снабжается аппарат. Как правило, на современных дисплеях отображается дата, а также несколько полей для данных о составе газовой смеси. Получить полные сведения о значении полей и каналов прибора позволит инструкция газоанализатора в конкретной комплектации. Собственно, управление функциями прибора также зависит от конкретной модели. Как правило, достаточно активировать устройство при нахождении в газовой среде. Далее, когда будут достигнуты пороговые показатели концентрации искомого компонента, устройство подаст сигнал. В некоторых моделях возможна и световая индикация. В этот же момент на экране прибора должны быть заполнены основные строки о химическом составе газовой смеси и свойствах определенного компонента, на который был настроен прибор.
Поверка устройства
Как и любой газоанализатор нуждается в поверке. Эта процедура позволит оценить техническое состояние, рабочие показатели устройства, а также его соответствие Чаще всего сбоям в рабочих показателях подвергаются переносные газоанализаторы, поэтому их обслуживание следует производить чаще. Итак, как проводится поверка? Процедура выполняется на специальном поверочном стенде. Начинается она с осмотра прибора, тестирования замены неисправных элементов. Далее следуют калибровочные мероприятия и выполнение необходимых настроек.
Непосредственно поверка предполагает использование прибора для оценки концентрации определенного компонента в баллоне со сжатым газом. То есть, применяются специальные смеси, при помощи которых осуществляется поверка газоанализаторов на предмет анализа конкретного компонента.
Обследование помещений на предмет выявления критических показателей газовой смеси является важным условием обеспечения безопасности на объекте. Речь может идти и о производственных участках, и о комнатах в квартирах и частных домах, где используются газовые коммуникации. Простейший инструмент такого обследования - это газоанализатор бытовой, который в зависимости от версии может также выступать и сигнальным устройством. У прибора могут быть и разные эксплуатационные характеристики, что следует учитывать при выборе.
Как устроен газоанализатор?
Практически все модели таких приборов содержат в конструкции преобразователь (детектор), измерительный модуль и блок питания. Что касается преобразователя, то функционально его можно представить как чувствительный элемент, который и определяет наличие тех или иных компонентов исследуемой смеси, отправляя соответствующий сигнал. Этот сенсор может по-разному работать в зависимости от принципа фиксации химических веществ.
В свою очередь, обработку сигнала осуществляет измерительный модуль. С его помощью газоанализаторы бытовые для квартир не просто регистрируют факт наличия определенной концентрации того или иного компонента, но и отражают конкретные величины на дисплее. Во всяком случае современные модели приборов дают возможность индикации с выводом нескольких параметров смеси.
Для поддержания автономной и постоянной работоспособности в конструкции устройства предусматривается вышеупомянутый блок питания. Это может быть и отсек с батарейками формата AAA, и аккумулятор. Главное, что он позволяет использовать газоанализатор даже там, где отсутствует доступ к розетке. Также существуют и стационарные сетевые модели на 220 В.
Виды прибора
Модели газовых детекторов различают по множеству признаков - от способа размещения до форм-фактора и степени той же автономности. Но принципиальной и самой важной является классификация по принципу действия сенсора. На основе этого признака можно выделить следующие виды бытовых газоанализаторов:
- Термохимический. В данном случае измеряется тепловое излучение химической реакции с участием целевого компонента газовой смеси. Чаще всего исследуется процесс окисления с воздушными катализаторами.
- Магнитный. Такие модели в основном ориентируются на выявление кислорода и определение его концентрации. Принцип работы сенсора базируется на зависимости магнитной реакции на уровень содержания кислорода в газовой смеси. К разновидностям прибора можно отнести магнитомеханические и термомеханические аппараты.
- Инфракрасный. В процессе работы происходит поглощение отдельными частицами газовых паров ИК-излучения. В зависимости от длины волны и оптической схемы анализатор может работать с точечным определением концентрации на молекулярном уровне разных типов компонентов, состоящих из нескольких атомов.
Отзывы о моделях Testo
С точки зрения функциональности, точности и надежности работы это самая привлекательная линейка газовых анализаторов. Продукцию Testo высоко ценят и профессионалы, и рядовые пользователи, которые используют устройства на кухне, в котельной или других помещениях, где есть риск повышения концентрации вредных веществ. Для домашних нужд можно приобрести бытовой газоанализатор в модификации 310. Владельцы этого устройства отдельно подчеркивают наличие мощного аккумулятора, расширенные коммуникационные способности (в том числе подключение к принтеру для распечатки данных), крупный дисплей и возможность автоматической регистрации параметров. Конструкция прибора также позволяет его устанавливать непосредственно в дымоходе или газопроводе, отслеживая и показатели давления в контуре.
Отзывы о модели CEM GD-3300
Производитель CEM - прямой конкурент Testo в сегменте измерительных приборов. Но в данном случае уместно рассмотреть газоанализатор начального уровня. Модель GD-3300 в первую очередь привлекает невысоким ценником в 3,5-4 тыс. руб. По своей точности она немногим уступает вышеупомянутой версии, а в плане универсальности это и вовсе один из лучших вариантов в своем классе. Как отмечают владельцы, прибор эффективно работает и с природным газом, и с определением смесей бутана, пропана, аммиака, спиртовых паров и т. д. Положительно характеризуют владельцы и функциональность модели. Если организовать соединение с реле управления в контуре, то получится полноценный бытовой газоанализатор с устройством отключения подачи смеси. После обнаружения утечки прибор активирует визуальную и шумовую сигнализацию, параллельно отправляя команду на управляющий блок контроля оборудования.
Отзывы о модели от Rothenberger
Тоже небезызвестный изготовитель измерительных устройств, ориентированных на обнаружение утечек и последующую сигнализацию. Одна из базовых модификаций семейства - R087305. Это электронное устройство, которое применяют в системах тепловой циркуляции смесей, в кондиционерах и контурах охлаждения. К плюсам газоанализатора бытового газа от Rothenberger относят высокую энергоэффективность и удобство эксплуатации. Например, аккумуляторный блок на 2,4 В позволяет пользоваться прибором в течение 50 ч. Что касается минусов, то многие подчеркивают узкую специализацию аппарата и невозможность его применения для целых групп газовых сред.
ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ, приборы, измеряющие содержание (концентрацию) одного или нескольких компонентов в газовых смесях.
Краткая характеристика рынка газоанализаторов в России.
Рынок газоанализаторов в России можно разделить на несколько секторов по областям их применения. Как правило, при разработке газоанализатора производители ориентируются на специфические требования, выдвигаемые потребителями, а они разные и зависят от области применения газоанализатора. При этом некоторые типы газоанализаторов находят применения сразу в нескольких областях
Мы выделим следующие области применения (сектора рынка):
- Промышленность, отдельно выделим (из-за специфики конструкции) газоанализаторы для настройки процесса горения и контроля отходящих газов в трубе.
Рынок промышленности наиболее интересен для производителей газоанализаторов. Его емкость составляет сегодня не менее не менее 80% всего рынка газоанализаторов. Рынок растет - его рост стимулируют постоянно появляющиеся директивы от надзорных органов. Основным из которых, определяющих правила и спрос является Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору.
Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору, является федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по принятию нормативных правовых актов, контролю и надзору в сфере:
- охраны окружающей среды в части, касающейся ограничения негативного техногенного воздействия (в том числе в области обращения с отходами производства и потребления);
- безопасного ведения работ, связанных с пользованием недрами, охраны недр;
- промышленной безопасности;
- безопасности при использовании атомной энергии (за исключением деятельности по разработке, изготовлению, испытанию, эксплуатации и утилизации ядерного оружия и ядерных энергетических установок военного назначения);
- безопасности электрических и тепловых установок и сетей (кроме бытовых установок и сетей);
- безопасности гидротехнических сооружений на объектах промышленности и энергетики;
- безопасности производства, хранения и применения взрывчатых материалов промышленного назначения;
- а также специальные функции в области государственной безопасности в указанной сфере.
Главная цель Службы - обеспечение защищенности объектов использования атомной энергии, опасных производственных объектов, объектов электроэнергетики и других объектов, поднадзорных Службе, работников данных объектов и населения, окружающей среды от угроз техногенного характера путем применения предусмотренных полномочиями Службы мер, направленных на недопущение нарушений юридическими лицами и гражданами обязательных требований по безопасности в установленной сфере деятельности.
- Санитарный и экологический контроль воздуха санитарных зон.
В этой области уровень измеряемых концентраций газоанализаторовна порядок ниже, чем для газоанализаторов, предназначенных для промышленности. В связи с этим большая часть физических принципов использующихся в газоанализаторах для промышленности не применимы в этой области (не хватает чувствительности). По большей части применяются лабораторные приборы, использующие фотоколориметрические методы химического анализа. Газоанализаторов, работающих на фотоколориметрическом методе не много, они как правило, в несколько раз дороже, чем газоанализаторы использующие боле широко применяющиеся физические принципы.
-Бытовое.
Рынок ограничен дешевыми приборами на метан и угарный газ. Рынок узок, так как спрос не простимулирован надзорными органами.
-Медицина.
Ограничен исследовательскими приборами и газоанализаторами кислорода. Специализированных приборов практически нет.
- Автомобильные.
Приборов много, но спрос низкий, так как спрос не простимулирован надзорными органами.
- Сельское хозяйство.
Ограничен исследовательскими приборами и газоанализаторами аммиака. Специализированных приборов практически нет.
- Научные исследования и лабораторные применения.
В основном дорогостоящие приборы -это хроматографы, фурье спектрометры. Масс спектрометры, спектрометры ионной подвижности и т.п. Спрос не велик. Мало покупателей. Рынок рискованный для производителей.
- Досмотр и обнаружение запрещенных веществ (наркотики и взрывчатка).
Спрос не велик. Мало покупателей (МВД и Российская Армия). Рынок рискованный для производителей
В Едином государственном реестре средств измерений зарегистрировано 168 производителей газоаналитического оборудования, из них российские производители составляют 62% (104 производителя). При таком количестве производителей в регионах представлено не более дести из них. Основная масса отечественных фирм - производителей это маленькие компании, работающие на свой регион или производящие приборы под одну - две больших местных компании - потребителя. На рынках практически всех регионах присутствуют несколько мировых лидеров по производству газоаналитической техники, такие как BW Technologies, Drager, MSA Auer, OLDHAM, Testo. Из отечественных производителей, конечно, выделяется «Аналитприбор» - его присутствие и лидерство на рынке, на сегодня, неоспоримо. При рассмотрении более узких специализаций можно выделить другие Российские копании: анализ летучих органических соединений - «Хромдет - Экология», анализ отходящих газов - «ЭкоМон», анализаторы для газовых хозяйств - «Фармэк» (Белоруссия, но мы посчитали как отечественные), приборы экологического мониторинга - «Оптэк» и так далее.
Оценить емкость рынка газоанализаторов непросто. Из-за отсутствия полной информации по продажам и спросу. Но долю отечественных производителей на рынке можно оценить по производственному принципу. Специфика рынка такова, что практически во всех областях применения газоанализаторов (кроме бытового сектора) поставка газоанализаторов осуществляется по заказу с предварительной оплатой. По нашим оценкам в производстве газоанализаторов в России участвуют примерно 2000 человек. Для того, чтобы обеспечить в отрасли среднюю зарплату в пределах 50-80 тыс.рублей средний объем продаж производителей газоанализаторов на одного работающего в год должна составлять примерно 3 млн. рублей. Таким образом, объем выпускаемой продукции отечественными производителями составляет 6 миллиардов рублей в год.
Современная промышленность, насыщенная высокотехнологичными решениями нуждается в максимально точном контроле, где обеспечение безопасности персонала - первоочередная задача.
Для выполнения данной задачи применяются различные контроллеры, одним из видов которых являются газоанализаторы (газосигнализаторы). Эти приборы призваны измерять концентрацию определенных компонентов в газовых смесях.
Конструктивно
, как правило, газоанализатор состоит из следующих основных элементов:
- первичный преобразователь (датчик чувствительности), который с помощью различных методов измерений преобразовывает газовую концентрацию в измеряемый электрический сигнал;
- измерительно-показывающий модуль, обрабатывающий полученный сигнал, сравнивающий его с определенными пороговыми значениями и затем выводящий результат на цифровой индикатор;
Приборы различаются по области применения и способу установки . Это зависит от условий и задач эксплуатации. Так, помимо общепромышленного использования, аппараты могут применяться в сфере повышенной взрывоопасности (бурение нефтегазовых скважин) и в специальных условиях (шахтовые, морские). Исходя из этого, газоанализаторы бывают стационарные и переносные (портативные).
Первые (стационарные) ведут постоянное автоматическое отслеживание концентрации газов (паров) и в случае превышения заданного порога подают все виды сигналов, а также могут сами включить вентиляцию и другие системы безопасности. Вторые (переносные, персональные), прежде всего, обеспечивают личную безопасность. Они ведут непрерывное измерение содержания газовых смесей непосредственно на месте нахождения работника.
Методы измерения:
Термокаталитический - Один из самых дешевых типов анализаторов . Принцип действия заключается в окислении углеводородов на каталитически активном элементе. Концентрация газа измеряется по пропорциональности выделяющегося тепла к содержанию углеводородов. Низкий диапазон стоимости.
Электрохимический - Осуществляет измерение путем прохождения электрического тока через растворы электролитов, контактирующие с анализируемым газом. Основное предназначение - отличное обнаружение токсичных газов. Средний диапазон стоимости.
Полупроводниковый - Работают по принципу изменения поверхностного сопротивления полупроводникового материала в результате воздействия на него газа. В качестве измерителя их использование малоэффективно, т. к. высока погрешность измерений. Тем не менее это отличный течеискатель горючих или токсичных газовых смесей. Низкий диапазон стоимости.
Оптический - Имеет высокую чувствительность и точность измерения. Принцип действия основан на способности молекул газов избирательно поглощать инфракрасное излучение. Данные приборы работают в широком диапазоне газовых концентраций. Могут работать с перегрузками. Диапазон стоимости выше среднего.
Фотоколориметрический - Действие указанных приборов основано на цветных избирательных реакциях между реактивом-индикатором в растворе, на ленте или специальном порошке и анализируемым компонентом газовоздушной смеси. При этом мерой концентрации определяемого компонента является интенсивность окраски образующихся продуктов реакции. Фотоколориметрические газоанализаторы обладают достаточно высокой чувствительностью и избирательностью, что достигается выбором характерного химического реактива, используемого для приготовления индикаторного средства.
Ионизационный - Ионизационный способ газового анализа основан на зависимости ионного тока, возникающего в процессе ионизации исследуемого газа, от содержания, контролируемого компонента. Из известных способов ионизации газов (ионизация пламенем, тлеющим разрядом, радиоактивным излучением и облучением коротковолновым светом) при разработке газоанализаторов наиболее часто используют ионизацию пламенем и радиоактивное излучение.
Оптико-акустический. Оптико-акустический метод основывается на следующем физическом явлении. Если газ, способный поглощать инфракрасные лучи, поместить в закрытый объем, и подействовать влиянием потока инфракрасной энергии, то за некоторый промежуток времени газ нагревается до некоторой температуры, которая определяется условиями теплопередачи. Одновременно увеличивается также давление газа. Когда поток прерывается с некоторой частотой при помощи обтюратора, газ в закрытом объеме периодически нагревается и охлаждается, возникают колебания температуры и давления газа, которые могут быть восприняты чувствительным элементом газоанализатора.
Хемилюминесцентный и флуоресцентный . Принцип работы хемилюминесцентных газоанализаторов основан на измерении интенсивности люминесценции продуктов химической реакции определяемого компонента с реагентом, а флуоресцентных - на измерении интенсивности флуоресценции определяемого компонента под действием УФ-излучения.
Подвижность ионов. Принцип работы газоанализаторов основан на измерении подвижности ионов. Компоненты в анализируемой пробе могут быть предварительно разделены в хроматографической колонке, а затем молекулы пробы ионизируются и поступают в пролетный масс спектрометр, в котором измеряется ионный ток разделенных во времени ионов по массе. Измеряемый ионный ток пропорционален концентрации каждого типа молекул в пробе.
Подробно можно ознакомиться с техническими характеристиками газоанализаторов и их производителями на интернет ресурсе КИПИНФО, где представлено примерно 70% приборов и их производителей на рынке газоаналитического оборудования России.
В настоящее время в западных странах наблюдаются тенденции к миниатюризации переносных газоанализаторов. Методы измерения в основном оптический и полупроводниковый. Современные сенсоры (чувствительные элементы) приборов позволяют разместить их в любом гаджете (часы, смартфон и т.д.)
Однако, учитывая специфику российского рынка , все типы газоанализаторов и их методы измерения востребованы в различных областях промышленности.
Руководствуясь Федеральным закон от 21 июля 1997 г. N 116-ФЗ
"О промышленной безопасности опасных производственных объектов"
ООО «Промприбор-Р» разработало и серийно выпускает линейку стационарных и переносных газоанализаторов СИГМА-03 и СИГНАЛ-4, а так же мультигазовый переносной газоанализатор АЛЬФА (в данный момент готовятся испытательные образцы для прохождения сертификации.
Имеются все разрешительные документы:
Сертификат об утверждении типа средств измерений RU.С.31.004.А №32256 срок действия до 16.08.2018
Сертификат соответствия № RU C-RU.ГБ06.В.00151 срок действия до 11.12.2018 г.
Газоанализатор Сигнал-4 зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под № 38260-14
Сертификат соответствия № RU C-RU.ГБ06.В00115 срок действия до 30.10.2018
Газоанализатор Сигма-03 зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под № 38261-014
Свидетельство об утверждении типа средств измерений RU.C.31.004.А №56855 срок действия до 25.10.2019
Область применения.
- Энергетика: контроль гексафторида серы элегаза (SF6) в помещениях комплектных распределительных устройствах с элегазовой изоляцией (КРУЭ) 6-кВ-750 кВ, в соответствии с "Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей Р.Ф." (п 5.4.4. и п 5.4.2.6.)
- Нефтегазовая отрасль: нефтебазы, АЗС, АГНКС, ремонт и обслуживание емкостей и цистерн для светлых нефтепродуктов, газопроводы и нефтепроводы, установка на автоцистерны, автотопливозаправщики (АТЗ) для транспортировки темных и светлых нефтепродуктов, для оснащения НАСФ (нештатные аварийно спасательные формирования) Лукойл, Газпром, Газпром нефть, Роснефть и т.д. (контроль за утечкой паров углеводородов);
- Коммунальное хозяйство: службы водоканала, газовые службы, телефонные и кабельные сети в коллекторах (контроль за утечкой и превышением ПДК природного газа и токсичных веществ);
- Хладокомбинаты, мясо-молочные производства, стратегические холодильники, пив заводы, консервные заводы (контроль за утечкой аммиака);
- Автохозяйства и подземные паркинги (контроль угарного газа);
- Металлургическая промышленность;
- МЧС - оснащение НАСФ (ПРИКАЗ от 23 декабря 2005г. №999)
- РЖД - оснащение НАСФ (Распоряжение №2920р от 31 декабря 2008г.)
а так же при контроле окружающей среды в местах отбора проб, подвалах, колодцах, коллекторах подземных коммуникаций, в котельных и др. помещениях технологических объектов.
Отопление с помощью агрегатов, сжигающих топливо, является удобным, экономичным и эффективным. Утечка горючего газа или продуктов сгорания нежелательны во время пользования котлом.
Бытовой сигнализатор (или датчик) газа – это прибор, осуществляющий контроль качества окружающего воздуха в помещении котельной. При скоплении опасной концентрации вредных веществ в воздухе, сигнализатор срабатывает: включает звуковую и световую сигнализацию, отключат подачу газа и останавливает горение топлива в котле.
Установка такого датчика обезопасит хозяев от скопления газа в помещении и поможет вовремя устранить утечку.
Сигнализатор может послать сигнал на мобильный телефон (при наличии модуля GSM и подключении его к номеру абонента).
Сигнализаторы газа устанавливаются в помещениях, где возможно скопление вредных веществ. Традиционные газоанализаторы способны улавливать скопление угарного газа, пропана и природного газа (метана).
Угарный газ (СО) – это вещество, выделяющееся в процессе сжигания горючего, а его утечка в закрытом помещении может быть смертельно опасной.
Метан (СН4) – это основной элемент природного газа, который подается по центральному газопроводу. При его скоплении может произойти взрыв и пожар (даже от самой маленькой искры).
Пропан (С3Н8) – это основной элемент сжиженной пропан-бутановой смеси, которая тяжелее воздуха, поэтому даже при открытом окне возможно скопление газа в нижней части помещения.
Конструкция и принцип работы сигнализаторов газа
Работа сигнализаторов газа основывается на различных датчиках: термомеханических, оптических или электромеханических. Все газоанализаторы состоят из определенных элементов:
- Первичный преобразователь – это чувствительный элемент, который воспринимает и рассчитывает концентрацию газа в окружающем воздухе.
- Измерительно-показывающий модуль – это система, воспринимающая сигнал первичного преобразователя и сравнивающая его с заданным значением.
- Блок питания – это система обеспечения электрического питания прибора.
- Корпус прибора.
Функциональность сигнализаторов газа:
- Световая и звуковая сигнализация.
- Отключение подачи газа с помощью электромагнитного клапана.
- Включение вытяжного устройства.
- Подача сигнала на пожарный или диспетчерский щит.
Если вы планируете строить баню, не забудьте про .
Еще один способ обогреть баню – теплый пол, о нем подробнее в .
Виды сигнализаторов газа
Основным различием между газоанализаторами является вид улавливаемого газа. Самыми распространенными бытовыми сигнализаторами являются газоанализаторы для:
- угарного газа;
- метана;
- пропана.
Комбинированные газоанализаторы, способные улавливать сразу несколько видов газа.
Вентиляторы бытовых сигнализаторов
Одним из видов локализации скопления вредных веществ в помещении котельной является установка вытяжного вентилятора, который включается по сигналу газоанализатора и осуществляет принудительную вентиляцию.
Отсекающие клапаны
Электромагнитный отсекающий клапан применяется для мгновенного прекращения поступления газа по сигналу газоанализатора. Существуют различные клапаны:
- По диаметру трубопровода.
- Электрические.
- С допустимым давлением.
- Отличающиеся по конструкции.
Различают 2 типа конструкции: нормально-открытый и нормально-закрытый.
Они имеют такие отличия:
- Нормально-открытый клапан взводится вручную, а при работе он не под напряжением. В случае срабатывания газоанализатора, подается электрический импульс на закрытие клапана. Маркируется клапан – “NA”;
- Нормально-закрытый электромагнитный клапан также взводится вручную, но для этого нужно обеспечить подвод электроэнергии. Во время эксплуатации он постоянно находится под напряжением, а по сигналу газоанализатора напряжение пропадает и клапан закрывается.
Стоимость электромагнитного клапана-отсекателя: тип N.A., 220 B, Pmax: 500 mbar:
| Диаметр условного прохода | Стоимость, руб. |
| Madas Dn 15 | 1490 |
| Madas Dn 20 | 1515 |
| Гросс Dn 20 | 1360 |
| Madas Dn 25 | 1950 |
| Гросс Dn 25 | 1470 |
Эксплуатация сигнализаторов газа
Гаоанализаторы лучше монтировать к вертикальной плоскости, где может произойти утечка газа (вблизи котла, печи, счетчика газа, газовой колонки).
Не следует размещать газоанализатор в следующих местах:- Близко к газовым горелкам (1м).
- В местах обильного загрязнения (пыль, жиры, пепел).
- Вблизи вентиляционных каналов.
- В местах хранения краски, растворителя и горючих материалов.
При установке датчика следует учитывать физические свойства газа и его плотность:
- Метан – не ниже 0,5 м от пола.
- Угарный газ – на высоте 1.8 м от пола, но не выше 0,3 м до потолка.
- Пропан не выше 0,5 м от пола.
- Комбинированный датчик для метана и угарного газа – в промежутке 0,5-0,3 м до потолка.
Для обеспечения бесперебойной работы электромагнитных клапанов необходимо установить аккумуляторные батареи с системой автоматического перехода на резервное питание.
В паспорте газоанализатора расписаны все функции и требования к эксплуатации, а их соблюдение позволит достичь надежной работы оборудования.
Монтаж газоанализатора
Установка прибора не требует особых усилий, его можно закрепить на дюбели или саморезы. В паспорте прибора указана схема подключения электрического питания к прибору и соединение его с остальным оборудованием.
Установка электромагнитных клапанов на газопровод должна производиться только квалифицированным специалистом.Периодическое освидетельствование
Не реже чем 1 раз в год необходимо производить освидетельствование работоспособности газоанализатора.
Приборы, при помощи которых производят газовый анализ, называют газоанализаторами . Они бывают ручного действия и автоматические. Среди первых наиболее распространены химические абсорбционные, в которых компоненты газовой смеси последовательно поглощаются различными реагентами.
Автоматические газоанализаторы измеряют какую-либо физическую или физико-химическую характеристику газовой смеси или её отдельных компонентов.
В настоящее время наиболее распространены автоматические газоанализаторы. По принципу действия они могут быть разделены на три основных группы:
- Приборы, действие которых основано на физических методах анализа, включающих вспомогательные химические реакции. При помощи таких газоанализаторов определяют изменение объёма или давления газовой смеси в результате химических реакций её отдельных компонентов.
- Приборы, действие которых основано на физических методах анализа, включающих вспомогательные физико-химические процессы (термохимические, электрохимические, фотоколориметрические и др.). Термохимические основаны на измерении теплового эффекта реакции каталитического окисления (горения) газа. Электрохимические позволяют определять концентрацию газа в смеси по значению электрической проводимости электролита, поглотившего этот газ. Фотоколориметрические основаны на изменении цвета определённых веществ, при их реакции с анализируемым компонентом газовой смеси.
- Приборы, действие которых основано на чисто физических методах анализа (термокондуктометрические, термомагнитные, оптические и др.). Термокондуктометрические основаны на измерении теплопроводности газов. Термомагнитные газоанализаторы применяют главным образом для определения концентрации кислорода, обладающего большой магнитной восприимчивостью. Оптические газоанализаторы основаны на измерении оптической плотности, спектров поглощения или спектров испускания газовой смеси.
Каждый из упомянутых методов имеет свои плюсы и минусы, описание которых займет немало времени и места, и выходит за рамки данной статьи. Производителями газоанализаторов в настоящее время используются практически все из перечисленных методов газового анализа, но наибольшее распространение получили электрохимические газоанализаторы, как наиболее дешевые, универсальные и простые. Минусы данного метода: невысокая избирательность и точность измерения; небольшой срок службы чувствительных элементов, подверженных влиянию агрессивных примесей.
Все приборы газового анализа также могут быть классифицированы:
- по функциональным возможностям (индикаторы, течеискатели, сигнализаторы, газоанализаторы);
- по конструктивному исполнению (стационарные, переносные, портативные);
- по количеству измеряемых компонентов (однокомпонентные и многокомпонентные);
- по количеству каналов измерения (одноканальные и многоканальные);
- по назначению (для обеспечения безопасности работ, для контроля технологических процессов, для контроля промышленных выбросов, для контроля выхлопных газов автомобилей, для экологического контроля).
Классификация по функциональным возможностям.
- Индикаторы - это приборы, которые дают качественную оценку газовой смеси по наличию контролируемого компонента (по принципу «много - мало»). Как правило, отображают информацию посредством линейки из нескольких точечных индикаторов. Горят все индикаторы - компонента много, горит один - мало. Сюда же можно отнести и течеискатели. При помощи течеискателей, снабженных зондом или пробоотборником, можно локализовать место утечки из трубопровода, например, газа-хладагента.
- Сигнализаторы также дают весьма приблизительную оценку концентрации контролируемого компонента, но при этом имеют один или несколько порогов сигнализации. При достижении концентрацией порогового значения, срабатывают элементы сигнализации (оптические индикаторы, звуковые устройства, коммутируются контакты реле).
- Вершина эволюции приборов газового анализа (не считая хроматографов, которые мы рассматриваем) - это непосредственно газоанализаторы. Данные приборы не только дают количественную оценку концентрации измеряемого компонента с индикацией показаний (по объему или по массе), но и могут быть снабжены любыми вспомогательными функциями: пороговыми устройствами, выходными аналоговыми или цифровыми сигналами, принтерами и так далее.
Классификация по конструктивному исполнению.
Как и большинство контрольно-измерительных приборов, приборы газового анализа могут иметь разные массогабаритные показатели и режимы работы. Этими свойствами и обуславливается разделение приборов по исполнению. Тяжелые и громоздкие газоанализаторы, предназначенные, как правило, для длительной непрерывной работы, являются стационарными. Менее габаритные изделия, которые могут быть без особого труда перемещены с одного объекта на другой и достаточно просто запущены в работу - переносные. Совсем маленькие и легкие - портативные.
Классификация по количеству измеряемых компонентов.
Газоанализаторы могут быть сконструированы для анализа сразу нескольких компонентов. Причем анализ может производиться как одновременно по всем компонентам, так и поочередно, в зависимости от конструктивных особенностей прибора.
Классификация по количеству каналов измерения.
Приборы газового анализа могут быть как одноканальными (один датчик или одна точка отбора пробы), так и многоканальными. Как правило, количество каналов измерения на один прибор бывает от 1 до 16. Следует отметить, что современные модульные газоаналитические системы позволяют наращивать количество каналов измерения практически до бесконечности. Измеряемые компоненты для разных каналов могут быть как одинаковыми, так и различными, в произвольном наборе. Для газоанализаторов с датчиком проточного типа (термокондуктометрические, термомагнитные, оптико-абсорбционные) задача многоточечного контроля решается при помощи специальных вспомогательных устройств - газовых распределителей, которые обеспечивают поочередную подачу пробы к датчику из нескольких точек отбора.
Классификация по назначению.
К сожалению, невозможно создать один универсальный газоанализатор, с помощью которого можно бы было решать все задачи газового анализа. Как невозможно, к примеру, сделать одну линейку для измерения и долей миллиметра, и десятков километров. А ведь газоанализатор - это многократно более сложный измерительный прибор, нежели линейка. Контроль разных газов, в разных диапазонах концентраций, производится по-разному, посредством различных методов и способов измерения. Поэтому производителями конструируются и выпускаются приборы для решения конкретных задач измерения. Основные такие задачи: контроль атмосферы рабочей зоны (безопасность), контроль промышленных выбросов (экология), контроль технологических процессов (технология), контроль газов в воде и др. жидкостях, контроль рудничной атмосферы, контроль выхлопных газов автомобилей (экология и технология). В каждом из указанных направлений можно выделить еще более узко специализированные группы приборов. А можно и укрупнить, что мы и сделали - в нашем каталоге вы найдете 5 основных групп приборов газового анализа:
- газоанализаторы, сигнализаторы газа и системы обеспечения безопасности и охраны труда,
- газоанализаторы и системы контроля технологических процессов и выбросов промышленных предприятий,
- газоанализаторы для анализа очистки воды,
- шахтные газоанализаторы и системы контроля рудничной атмосферы,
- газоанализаторы контроля выбросов двигателя.
