Главная / Технология / "Автоматты басқару жүйесі және автоматика негіздері" пәнінен дәріс

"Автоматты басқару жүйесі және автоматика негіздері" пәнінен дәріс

Газоанализаторлардың өлшеу жүйесі және әдістері.


Сабақтың мақсаты: Өндірістік кәсіпорындарда қарастырылатын аспаптар және өлшеу әдістері.


Сабақтың жоспары:

  1. Функционалдық бағыты бойынша газоанализаторларды оқыту.

  2. Негізгі әдістердің сипаттамасы.

  3. Өндірістік кәсіпорындарда аспаптардың әрекет принципі бойынша таңдау.


Газ құрамын өлшейтін аспапты газоанализаторлар деп атаймыз. Газоанализаторлар зат мөлшерін немесе газды ортадағы компоненттарды өлшеу, ақпараттын алу үшін қолданылған аспаптар. Газоанализаторлар датчиктен тұрады, соның көмегімен өлшенген компонент электрлік дабылға түрленеді.

Газоанализаторлардың түрлері


hello_html_ca4dec4.jpg


ПГА-300 типті газоанализатор

hello_html_eecd65f.png


ФСТ-04 типті газоанализатор


Функционалдық бағыты бойынша автоматты және жартылай автоматты газоанализатор екі үлкен топқа жіктеледі: өндірісті және зертханалық.

Жұмыстың режимі бойынша: үзіліссіз және циклдік (белгілі уақыт аралығында).

Газоанализатордың әрекет принципі бойынша: механикалық, жылулық, магнитті, электрохимиялық, оптикалық.

Механикалық газоанализатордың бақыланатын газ қоспасының қасиетін немесе молекулалы – механикалық параметр жағдайын өлшеуге негізделген.

Қазіргі жағдайда тамақ өнеркәсібінде көлемді – жұтылатын, химиялық газоанализаторлар кең тараған.

Мына газоанализаторлар әртүрлі химиялық реакцияларды қолдануда және бақыланатын компоненттінен алынғаннан кейін бақыланатын газ қоспасының қысымы немесе көлемі өзгеруіне негізделген. Бұл аспап жөндеу, технологиялық агрегаттарда және өлшеуді бақылау үшін бірақ рет қолданылады. Мына газоанализаторларда үш әдіс қолданылады:

  1. Жұтылу әдісі - (абсорбция) бақыланатын компоненттінен таңдалған химиялық реактивті жұту үшін көлемін азайтуға негізделген әдіс. Сонымен өткір калий ертіндісінен жіберілетін газ, толығымен көмір қышқылы ең артынан жұтылады. CO2 + 2KOH = K2CO2 + H2O

  2. Жағу әдісі - жанармай компонентін жағу үшін көлемін азайтуға негізделген әдіс. Бұл әдіспен оттегінің құрамын анықтауға болады, сутегі қоспасы пеш арқылы жіберіледі. O2 + 2H2 = 2H2O. Жанған кезде пайда болған су булары конденсацияланады, ал бақыланатын қоспадағы оттегінің құрамы үш реттік көлемнің азаюына тең болады.

  3. Араласқан әдіс – әрі қарай таңдап жұту, жағу әдісінің жиынтығын қарастырады.


Жылулық газоанализатор бақыланатын газ қоспасының қысым дәлдігіне тәуелді емес, көп мөлшерді газдың пробасы үзіліссіз өлшеуді талап етпейді. Жіктеледі: термокондуктометрлік, термохимиялық газоанализаторлар.


Термокондуктометрлік газоанализатордың газ қоспасын өлшеу түрлендіргішінің сұлбасы


hello_html_1ccdf275.png

1 – Сүзгі

2 – Бұрағыш

3 – Газдың шығынын реттеу

4 – Өлшеу блогі

5 – Жұмысшы камера

6 – Салыстыру камерасы


Термокондуктометрлік газоанализатордың әрекет принципі бірнеше газ компоненттерінің жылу өткізгіштігінің айырмасына негізделген. Термокондуктометрлік газоанализатор бақыланатын газ қоспасы сүзгі арқылы өтеді, онда майы, ылғалы, шаңы тазартылады. Содан кейін бұрағыштың көмегімен қысымы азайтылады, азайтылған газ қоспасы ротаметрлік газдың шығыны реттеліп бақыланатын газ өлшеу блогына беріледі. Өлшеу блогында жұмысшы және салыстыру камералары бар. Жұмысшы камера ағынды, ал салыстыру камерасы ағынсыз. Өйткені салыстыру камерасы құрғақ ауамен толтырылған. Белгілі қоспа құрамының жылу өткізгіштік эталонымен салыстырады.

Термохимиялық газоанализатор газ қоспасының анализ құрамында метан, эфир, сутегі, спирт буы, бензин және басқа жанармайлар немесе жарылғыш компоненттер үшін арналған.

Магнитті газоанализатор әртүрлі газ қоспасындағы оттегі концентрациясын анықтау үшін қолданылады.

Электрохимиялық газоанализатор бақыланатын газ қоспасының компонент әрекетімен электролитте өтетін электрохимиялық реакция қолдануына негізделген. Бақыланатын компонентің сезімталдық шегі және жоғары таңдаудың айырмашылығы 1*10-6% құрайды.

Жіктеледі: кулонометриялық, полярографиялық газоанализаторлар.


Кулонометриялық газоанализатордың өлшеу түрлендіргішінің сұлбасы


hello_html_m3de2c525.png


1 – ұяшық

2 – өлшеу электроды

3 – салыстыру электроды

4 – өлшеу құрылғысы

5 – тұрақты тоқтың қөрек көзі

6 – екі бірдей генератордың платиналы электроды


Кулонометриялық, газоанализатордың негізінде бақыланатын заттың электролизінде жүйе арқылы өтетін электр мөлшері немесе тоқ күшінің арасындағы тікелей пропорционалға тәуелді. Газоанализаторлардың әрекет принципі өндіріс бөлмесіндегі ауаны немесе бақыланатын газ қоспасындағы күкірттің аз концентрация қосылысын анықтау үшін қолданылады.

Полярографиялық газоанализатор электролит арқылы үзілісіз ұрдейтін, бақыланатын газды заттың мөлшері қысымға тура пропорционал, электрохимиялық активті заттың құрамында электролиздің электролитіне негізделген.

Оптикалық газоанализатор бақыланатын газ қоспасының концентрациясынан анықталған компонент оптикалық қасиетінің өзгеру тәуелділігін қолдануға негізделген.

Оптикалық газоанализаторлар кеңінен қолданылады: инфрақызыл, ультракүлгін, фотоколориметриялық.

Ифрақызыл газоанализатор бақыланатын газдың инфрақызыл сәулені жұту дәрежесінің өзгеруіне негізделген.


Ультракүлгін газоанализатордың өлшеу түрлендіргішінің сұлбасы


hello_html_m316159aa.png












1 – шағылысудың қөрек көзі

2 – шағылысуды реттеудің оптикалық жүйесі

3 – газ қоспасы бар бақылайтын орта

4 - газ қоспасы бар салыстыратын орта

5 – шағылысуды қабылдағыш

6 – дабылды өңдеу және реттеу блогі


Ультракүлгін газоанализатор құрамында хлор, сынап буы, бензол және басқа газдарды өлшеу үшін қолданылады. Бақыланатын газдың ультракүлгін сәуле жұтылуын өлшеуге негізделген.

Фотоколориметриялық газоанализатор арнайы реактив түрлі түсті реакциямен қосылатын әртүрлі газдардың микроконцентрациясын анықтау үшін қолданылады. Аспаптың әрекеті жарық ағынының эталон шамасы, аспаптың боялған, шағылысу нәтижесі жарық ағынның шамасын салыстыруға негізделген. Концентрациядан анықталған компонент газ қоспасынан таңдалған реакция анықталған компонент, реактивпен сіңірген лентадағы бояу қарқындылығының дағы тікелей анықталады. Фотоколориметриялық әдіс өндіріс бөлмесіндегі ауаны және H2S, NO, NO2, SO2, Cl2 үлкен емесмөлшердегіқоспаны анықтау үшін қолданылады.

Қортындылағанда:

Тамақ өнеркәсібінде қолданылатын барлық газоанализаторлар химиялық өндірістер үшін жасалған. Арнайы аспапты таңдау кезінде оларға талаптар қойылады: дәлдігі және өлшеу сезімталдығы. Газоанализаторлар күкірт және көмір қышқылының концетрациясын, кептіру, пісіру камераларында газды ортадағы заттың құрамын бақылау, ағынды газдардың анализдерінің әртүрлі жанармайларды жағу үшін кеңінен қолданылады. Сонымен бірге өндірісте және бөлмелерде газдың жиналған кезде өрт – жарылысын болдырмау, қоршаған ортаны қорғау –(күкірт сутегі, күкірт диоксиді SO2, көмір оксиді CO, көмір диоксиді CO2) шекті мән концентрациясын бақылау.


Өзін тексеру үшін арналған сұрақтар:

  1. Газоанализатор не үшін қолданады және қандай жерлерде?

  2. Заттың сапасын және құрамын бақылау әдістерін атаңыз.

  3. Әрекет принципі бойынша газоанализатордың жіктелуі?

  4. Концентрция өлшеу әдістері?

  5. Газоанализатор неден тұрады?

  6. Жұмыстың режимі бойынша газоанализаторлар қандай түрлерге бөлінеді?


Қолданылатын әдебиеттер:


  1. Петров И.К.Технологические измерения и приборы в пищевой промышленности.-М.: Агропромиздат , 2001.

  2. Воробьева Н.И.Основы автоматизации технологических процессов в мясной и молочной промышленности– М.: Легкая и пищевая промышленности, 1983.

  3. Фарзане Н.Г., Илиясов Л.В., Азим-заде А.Ю. Технологическое измерения и приборы.-М.: Высшая школа,1989.

4. http://gazadg210.narod.ru/adg-210-1.html

"Автоматты басқару жүйесі және автоматика негіздері" пәнінен дәріс
  • Технология
Описание:

"Автоматты басқару жүйесі және автоматика негіздері" пәнінен дәрістің тақырыбы "Газоанализаторлардың өлшеу жүйесі және әдістері" Аспаптардың жұмыс істеу принципі түрлері.

Сабақтың мақсаты: Өндірістік кәсіпорындарда қарастырылатын аспаптар және өлшеу әдістері.

Сабақтың жоспары:

1.Функционалдық бағыты бойынша газоанализаторларды оқыту.

2.Негізгі әдістердің сипаттамасы.

3.Өндірістік кәсіпорындарда аспаптардың әрекет принципі бойынша таңдау.

Газ құрамын өлшейтін аспапты газоанализаторлар деп атаймыз. Газоанализаторлар зат мөлшерін немесе газды ортадағы компоненттарды өлшеу, ақпараттын алу үшін қолданылған аспаптар. Газоанализаторлар датчиктен тұрады, соның көмегімен өлшенген компонент электрлік дабылға түрленеді.

Газоанализаторлардың түрлері

ПГА-300 типті газоанализатор

ФСТ-04 типті газоанализатор

Функционалдық бағыты бойынша автоматты және жартылай автоматты газоанализатор екі үлкен топқа жіктеледі: өндірісті және зертханалық.

Жұмыстың режимі бойынша: үзіліссіз және циклдік (белгілі уақыт аралығында).

Газоанализатордың әрекет принципі бойынша: механикалық, жылулық, магнитті, электрохимиялық, оптикалық.

Механикалық газоанализатордың бақыланатын газ қоспасының қасиетін немесе молекулалы – механикалық параметр жағдайын өлшеуге негізделген.

Қазіргі жағдайда тамақ өнеркәсібінде көлемді – жұтылатын, химиялық газоанализаторлар кең тараған.

Мына газоанализаторлар әртүрлі химиялық реакцияларды қолдануда және бақыланатын компоненттінен алынғаннан кейін бақыланатын газ қоспасының қысымы немесе көлемі өзгеруіне негізделген. Бұл аспап жөндеу, технологиялық агрегаттарда және өлшеуді бақылау үшін бірақ рет қолданылады. Мына газоанализаторларда үш әдіс қолданылады:

1)Жұтылу әдісі - (абсорбция) бақыланатын компоненттінен таңдалған химиялық реактивті жұту үшін көлемін азайтуға негізделген әдіс. Сонымен өткір калий ертіндісінен жіберілетін газ, толығымен көмір қышқылы ең артынан жұтылады. CO2 + 2KOH = K2CO2 + H2O

2)Жағу әдісі - жанармай компонентін жағу үшін көлемін азайтуға негізделген әдіс. Бұл әдіспен оттегінің құрамын анықтауға болады, сутегі қоспасы пеш арқылы жіберіледі. O2 + 2H2 = 2H2O. Жанған кезде пайда болған су булары конденсацияланады, ал бақыланатын қоспадағы оттегінің құрамы үш реттік көлемнің азаюына тең болады.

3)Араласқан әдіс – әрі қарай таңдап жұту, жағу әдісінің жиынтығын қарастырады.

Жылулық газоанализатор бақыланатын газ қоспасының қысым дәлдігіне тәуелді емес, көп мөлшерді газдың пробасы үзіліссіз өлшеуді талап етпейді. Жіктеледі: термокондуктометрлік, термохимиялық газоанализаторлар.

Термокондуктометрлік газоанализатордың газ қоспасын өлшеу түрлендіргішінің сұлбасы

1 – Сүзгі

2 – Бұрағыш

3 – Газдың шығынын реттеу

4 – Өлшеу блогі

5 – Жұмысшы камера

6 – Салыстыру камерасы

Термокондуктометрлік газоанализатордың әрекет принципі бірнеше газ компоненттерінің жылу өткізгіштігінің айырмасына негізделген. Термокондуктометрлік газоанализатор бақыланатын газ қоспасы сүзгі арқылы өтеді, онда майы, ылғалы, шаңы тазартылады. Содан кейін бұрағыштың көмегімен қысымы азайтылады, азайтылған газ қоспасы ротаметрлік газдың шығыны реттеліп бақыланатын газ өлшеу блогына беріледі. Өлшеу блогында жұмысшы және салыстыру камералары бар. Жұмысшы камера ағынды, ал салыстыру камерасы ағынсыз. Өйткені салыстыру камерасы құрғақ ауамен толтырылған. Белгілі қоспа құрамының жылу өткізгіштік эталонымен салыстырады.

Термохимиялық газоанализатор газ қоспасының анализ құрамында метан, эфир, сутегі, спирт буы, бензин және басқа жанармайлар немесе жарылғыш компоненттер үшін арналған.

Магнитті газоанализатор әртүрлі газ қоспасындағы оттегі концентрациясын анықтау үшін қолданылады.

Электрохимиялық газоанализатор бақыланатын газ қоспасының компонент әрекетімен электролитте өтетін электрохимиялық реакция қолдануына негізделген. Бақыланатын компонентің сезімталдық шегі және жоғары таңдаудың айырмашылығы 1*10-6% құрайды.

Жіктеледі: кулонометриялық, полярографиялық газоанализаторлар.

Кулонометриялық газоанализатордың өлшеу түрлендіргішінің сұлбасы

1 – ұяшық

2 – өлшеу электроды

3 – салыстыру электроды

4 – өлшеу құрылғысы

5 – тұрақты тоқтың қөрек көзі

6 – екі бірдей генератордың платиналы электроды

Кулонометриялық, газоанализатордың негізінде бақыланатын заттың электролизінде жүйе арқылы өтетін электр мөлшері немесе тоқ күшінің арасындағы тікелей пропорционалға тәуелді. Газоанализаторлардың әрекет принципі өндіріс бөлмесіндегі ауаны немесе бақыланатын газ қоспасындағы күкірттің аз концентрация қосылысын анықтау үшін қолданылады.

Полярографиялық газоанализатор электролит арқылы үзілісіз ұрдейтін, бақыланатын газды заттың мөлшері қысымға тура пропорционал, электрохимиялық активті заттың құрамында электролиздің электролитіне негізделген.

Оптикалық газоанализатор бақыланатын газ қоспасының концентрациясынан анықталған компонент оптикалық қасиетінің өзгеру тәуелділігін қолдануға негізделген.

Оптикалық газоанализаторлар кеңінен қолданылады: инфрақызыл, ультракүлгін, фотоколориметриялық.

Ифрақызыл газоанализатор бақыланатын газдың инфрақызыл сәулені жұту дәрежесінің өзгеруіне негізделген.

Ультракүлгін газоанализатордың өлшеу түрлендіргішінің сұлбасы


1 – шағылысудың қөрек көзі

2 – шағылысуды реттеудің оптикалық жүйесі

3 – газ қоспасы бар бақылайтын орта

4 - газ қоспасы бар салыстыратын орта

5 – шағылысуды қабылдағыш

6 – дабылды өңдеу және реттеу блогі

Ультракүлгін газоанализатор құрамында хлор, сынап буы, бензол және басқа газдарды өлшеу үшін қолданылады. Бақыланатын газдың ультракүлгін сәуле жұтылуын өлшеуге негізделген.

Фотоколориметриялық газоанализатор арнайы реактив түрлі түсті реакциямен қосылатын әртүрлі газдардың микроконцентрациясын анықтау үшін қолданылады. Аспаптың әрекеті жарық ағынының эталон шамасы, аспаптың боялған, шағылысу нәтижесі жарық ағынның шамасын салыстыруға негізделген. Концентрациядан анықталған компонент газ қоспасынан таңдалған реакция анықталған компонент, реактивпен сіңірген лентадағы бояу қарқындылығының дағы тікелей анықталады. Фотоколориметриялық әдіс өндіріс бөлмесіндегі ауаны және H2S, NO, NO2, SO2, Cl2 үлкен емесмөлшердегіқоспаны анықтау үшін қолданылады.

Қортындылағанда:

Тамақ өнеркәсібінде қолданылатын барлық газоанализаторлар химиялық өндірістер үшін жасалған. Арнайы аспапты таңдау кезінде оларға талаптар қойылады: дәлдігі және өлшеу сезімталдығы. Газоанализаторлар күкірт және көмір қышқылының концетрациясын, кептіру, пісіру камераларында газды ортадағы заттың құрамын бақылау, ағынды газдардың анализдерінің әртүрлі жанармайларды жағу үшін кеңінен қолданылады. Сонымен бірге өндірісте және бөлмелерде газдың жиналған кезде өрт – жарылысын болдырмау, қоршаған ортаны қорғау –(күкірт сутегі, күкірт диоксиді SO2, көмір оксиді CO, көмір диоксиді CO2) шекті мән концентрациясын бақылау.

Өзін тексеру үшін арналған сұрақтар:

1.Газоанализатор не үшін қолданады және қандай жерлерде?

2.Заттың сапасын және құрамын бақылау әдістерін атаңыз.

3.Әрекет принципі бойынша газоанализатордың жіктелуі?

4.Концентрция өлшеу әдістері?

5.Газоанализатор неден тұрады?

6.Жұмыстың режимі бойынша газоанализаторлар қандай түрлерге бөлінеді?

Қолданылатын әдебиеттер:

1.Петров И.К.Технологические измерения и приборы в пищевой промышленности.-М.: Агропромиздат , 2001.

2.Воробьева Н.И.Основы автоматизации технологических процессов в мясной и молочной промышленности– М.: Легкая и пищевая промышленности, 1983.

3.Фарзане Н.Г., Илиясов Л.В., Азим-заде А.Ю. Технологическое измерения и приборы.-М.: Высшая школа,1989.

4. http://gazadg210.narod.ru/adg-210-1.html

Автор Саметова Гаухар Токтасыновна
Дата добавления 18.02.2016
Раздел Технология
Подраздел Конспекты
Просмотров 531
Номер материала MA-064949
Скачать свидетельство о публикации

Оставьте свой комментарий:

Введите символы, которые изображены на картинке:

Получить новый код
* Обязательные для заполнения.


Комментарии:

↓ Показать еще коментарии ↓