3. Газоаналізатори ультрафіолетового поглинання
Ці прилади в основному використовують для вимірювання концентрації парів ртуті в повітрі, тому що ртуть має характерні лінії поглинання ультрафіолетовому діапазоні спектра. Крім того, газоаналізатори ультрафіолетового поглинання застосовують для вимірювання концентрацій хлору, сірководню, двоокису азоту та деяких інших речовин.
Як джерела ультрафіолетового випромінювання використовують ртутні лампи, значна частина випромінювання яких є ультрафіолетовим. Для додаткової монохроматизації випромінювання джерела використовують скляні світлофільтри, які вибирають залежно від положення максимуму поглинання речовини, що аналізується.
Для перетворення ультрафіолетового випромінювання в електричний сигнал застосовують фотоелементи та фоторезистори.
Нестача схеми на рис. 6 - наявність двох фотоелементів, які важко підібрати з однаковими характеристиками. Схема газоаналізатора на хлор з одним фотоелементом, який працює за принципом оптичної компенсації, наведено на рис. 7. Потоки випромінювання перериваються обтюратором5із частотою 50 Гц. Модульовані в протифазі потоки випромінювання надходять у вимірювальну3і порівняльну4кювети. З появою у вимірювальній кюветі хлору рівність потоків випромінювання порушується; у ланцюзі фотоелемента6з'являється пульсуючий фотострум частотою 50 Гц, який посилюється у фазочутливому підсилювачі 7 і подається до реверсивного електродвигуна8.Двигун кінематично пов'язаний з компенсаційним оптичним клином10.Для коригування нуля шкали газоаналізатора служить заслінка11.Діапазони виміру 0—0,3 і 0— 2 %; основна похибка ±5 % від максимального значення шкали.
Однопроменевий газоаналізатор ультрафіолетового поглинання (рис. 8) має одне джерело1і один фотоприймач8.Випромінювання джерела переривається обтюратором3,обертовим електродвигуном2,і розбивається їм на два однакові потоки, що змінюються в протилежних фазах. Кожен із цих потоків проходить через відповідний оптичний світлофільтр — робочий5або порівняльний6.Смуги прозорості фільтрів не перекриваються і зосереджені в діапазоні частот відповідноν1таν2. Профільтровані потіки радіації проходять робочу кювету 7, через яку продувається аналізований газ, що поглинає радіацію на частотіν1, потім потік потрапляє в загальний приймач випромінювання. За відсутності аналізованого компонента в кюветі 7 інтенсивності робочого та порівняльного потоків вирівнюються переміщенням заслінки4регулювання нуля. В цьомуЯкщо система збалансована, і різницевий сигнал, що знімається з фотоприймання, дорівнює нулю. При надходженні аналізованого газу кювету інтенсивність потоку радіації на частотіv, зменшується, але в частотіν2залишається незмінною. На виході фотоприймача з'являється різницевий сигнал, який посилюється підсилювачем9.Амплітуда разностного сигналу служить мірою концентрації компонента, що аналізується. Концентрація фіксується вторинним приладом10.
Для усунення температурної похибки прилад термостатують. Межі виміру 0-30 мг/л; 0-3% за масою; основна похибка ±4% від діапазону шкали.
Нестача схеми на рис. 8 - наявність двох фільтрів5і6.Неоднакова зміна з часом характеристик фільтрів обумовлює порівняно низьку стабільність та точність газоаналізатора.
Газоаналізатор УФА побудований за оптичною схемою з одним джерелом та фотоприймачем. На відміну від газоаналізатора на рис. 8, в ньому застосовані один фільтр на обидва оптичні канали та розрізна кювета. Газоаналізатор призначений для визначення вмісту хлору та має діапазони вимірювання 0-5, 0-10, 0-100% за обсягом.
В основу роботи термокондуктометричних газоаналізаторів покладено метод, що використовує залежність електричного опору провідника з великим температурним коефіцієнтом опору (терморезистора), поміщеного в камеру з аналізованою газовою сумішшю і нагрівається струмом, від теплопровідності навколишньої терморезистор суміші. Закономірності, що пов'язують теплопровідність газової суміші з її складом, виявляються за умови зведення до мінімуму (або підтримання постійної) частки теплоти, що передається від терморезистораконвекцією та випромінюванням. Ці умови досягаються оптимізацією режиму роботи терморезистора, вибором конструктивних характеристик терморезистора і камери, обмеженням робочої температури терморезистора (як правило, не вище 200 °С).
У табл. 1 наведені абсолютні та відносні значення коефіцієнта теплопровідності деяких газів при температурі 0 °С та тиску 0,1 МПа.
Таблиця1Теплопровідність деяких газів