过程控制与自动化仪表1过程控制及仪表吉林大学通信工程学院过程控制与自动化仪表2成分分析仪表分析仪表-----用来测量化学性质、化学成分、粘度、浓度、密度、重度、比重等这些参数的仪表。意义:了解原料、产品成分及性质;直接质量控制对提高质量、降低能耗、防止污染的需要;对易燃、易爆、有毒、腐蚀性气体的检测以确保安全尤为重要。纯氧顶吹炼钢-----在线定碳分析。锅炉燃烧-----分析烟道气体控制空气供给。过程控制与自动化仪表3检测方法仪表名称热学方法热导式分析仪,热化学式分析仪,差热式分析仪等磁力方法热磁式分析仪,热力机械式分析仪等光学方法光电比色分析仪,红外吸收分析仪,紫外吸收分析仪,光干涉分析仪,光散射式分析仪,分光光度分析仪,激光分析仪等射线方法X射线分析仪,电子光学式分析仪,核辐射式分析仪,微波式分析仪等电化学方法电导式分析仪,电量式分析仪,电位式分析仪,电解式分析仪,氧化锆氧量分析仪,溶解氧检测仪等色谱分离方法气相色谱仪,液相色谱仪等质谱分析方法静态质谱仪,动态质谱仪等波谱分析方法核子共振波谱仪、电子顺磁波谱仪、λ共振波谱仪等其它方法晶体振荡分析仪,气敏式分析仪,化学变色分析仪等检测方法及仪表过程控制与自动化仪表4红外式气体成分检测红外式检测原理:根据气体对红外线的强吸收特性,利用传感元件测量红外辐射能以测量气体成分。Bell定律:)exp(0kclIIi)1(0kclIIi幂阶数展开近似式:红外式检测满足的条件:1)存在吸收峰;2)与其他气体无化学反应;3)若混合气体与待测气体吸收特性重合应去除干扰气体透射后光强入射光强气体吸收层厚度吸收系数待测成分浓度过程控制与自动化仪表5红外式气体检测仪的构成及工作原理过程控制与自动化仪表6气相色谱分析法:基于各种组分吸附和脱离某种介质的差异得到一系列色谱峰,以反映混合物中各组分的含量。分析过程:1)被分析样品→色谱柱→逐一分离;2)记录色谱峰谱图;3)处理成标准信号。气相色谱分析仪的构成及工作流程气相色谱分析仪表过程控制与自动化仪表7工业气相色谱仪的工作原理过程控制与自动化仪表8热磁式氧气分析仪任何物质处于外磁场中均可被磁化,不同物质其磁化率不同。'HHBkHHB4不同气体其体积磁化率可不同,氧气的磁化率不仅远高于其他气体还与温度有关-----热磁式氧气分析仪外加场强附加场强成正比过程控制与自动化仪表9氧化锆氧分析器检测器浓差电势的基本表达式与含量表达式过程控制与自动化仪表10使用氧化锆电池的条件:1.工作温度恒定,浓差电势与氧含量呈单值关系。(系统含有恒温或温补装置)2.工作温度应选择在700℃以上,但不能超过1150℃。(过低影响灵敏度,过高超1200℃损坏氧化锆)3.使用时应保持被测气体与参比气体压力相等。(此时两种气体的氧含量可代表氧分压,理想参比气体应是纯氧)4.被测气体和参比气体应具有一定的流速。(保证测量有一定代表性,但流量不可过大,造成局部温度不均)过程控制与自动化仪表11