Газовый анализатор: принцип работы, на что смотреть при выборе + обзор производителей

Принцип работы газового анализатора и обзор марок

Газовый анализатор – устройство, функционально построенное на принципах измерения газовых смесей. С точки зрения исполнения, существуют газоанализаторы ручные и автоматические. К ручным анализаторам относятся абсорбционные модели, где используется технология поглощения газовой среды реагентами.

Приборы, действующие автоматически, обычно действуют по технологии построения физико-химической характеристики вещества.

Как работает автоматический газоанализатор

Практически все устройства анализа газовой среды, поддерживающие автоматическое измерение, с точки зрения методологии условно делятся на три группы:

1. Анализаторы химических реакций.
2. Анализаторы физико-химических процессов.
3. Анализаторы физических процессов.

Первыми поддерживаются физические методы анализа, выполняемого с помощью химических реакций. Здесь, как правило, ассортимент приборов составляют объёмно-манометрические, а также химические аппараты.

С помощью мобильных приборов измеряется объём или давление смеси газа.

Газоанализатор – одна из многочисленных конструкций подобных приборов, которые широко применяются в самых разных отраслях народного хозяйства. Такие устройства позволяют вести всеобъемлющий контроль окружающей среды

Второй группой устройств тоже поддерживается физическая методология, но при дополнении физико-химическим процессом. Среди таких процессов могут иметь место:

• электрохимия;
• термическая химия;
• фотоколориметрия;
• фотоионизация;
• хроматография.

Естественно, в зависимости от конкретного процесса, результат получают разным способом. К примеру, электрохимией определяют концентрацию газовой смеси, основываясь на её электрической проводимости. Или же, измеряя тепловую отдачу реакции каталитических окислений, получают степень концентрации горючих газов.

Пример устройства, поддерживающего технологию фотоионизационного анализа.

Модель из серии приборов «Колион» относится к разряду переносных конструкций, отличается удобством применения и качеством выдаваемых результатов

Третья группа газоанализаторов, построенная исключительно на физической методике, представлена магнитными, оптическими, денсиметрическими и другими устройствами. В эту группу входят, к примеру, термокондуктометрические приборы анализа газовых смесей, благодаря которым получают результат, измеряя степень теплопроводности веществ.

Основной принцип работы и устройство газоанализаторов позволяет выполнять анализ многокомпонентных смесей, измеряя уровень концентрации одного компонента, присутствующего в составе смеси.

Принципы классификации газовых анализаторов

Все существующие на данный момент анализирующие устройства классифицируются, исходя из конструктивных и технологических деталей.

Классификацией характеризуются конкретные функциональные возможности приборов газового анализа: например, индикатор и сигнализатор могут быть чем-то схожи, но классифицируются как разные измерители.

То же самое следует по отношению к течеискателям и газовым анализаторам.

Малогабаритный удобный в применении течеискатель – конструкция, имеющая прямое отношение к анализаторам газовой среды.

Обратите внимание

Использование подобных устройств является актуальным для различных условий промышленного производства и бытовой сферы

Классификация конструктивного исполнения определяет такие свойства, как мобильность и портативность.

Способности приборов измерять определённое количество компонентов классифицируются признаками однокомпонентного или многокомпонентного устройства. Аналогично с числом каналов измерения, где существует классификация по одноканальным или многоканальным газоанализаторам.

Наконец, есть ещё один критерий, показывающий конкретное назначение приборов. К примеру, имеются газоанализаторы мониторинга выхлопных газов автомобилей, и есть устройства, контролирующие технологические процессы.

Самые распространённые приборы

Наиболее распространёнными устройствами, входящими в состав трёх отмеченных групп, выделяются оптические и электрохимические конструкции.

Их привлекательность обусловлена возможностью производства измерений в состоянии режима реального времени.

При этом технологически приборы поддерживают многокомпонентный анализ с возможностью сохранения результатов в микросхеме памяти.

Пример из группы оптических газоанализаторов – приборов, получивших наибольшее распространение в самых разных областях. Оптические анализаторы газовой среды обладают высокой точностью измерений

Для промышленной сферы подобные устройства являются незаменимым оборудованием.

Особенно там, где требуется постоянный контроль выбросов или анализ технологических процессов. В таких случаях газоанализаторы нередко выступают как системы непрерывного мониторинга процесса промышленного производства, используются в исследованиях экологической обстановки.

Для выбора под применение в бытовой среде газоанализаторы указанных типов тоже предпочтительны.

Что важно для выбора анализатора

Пытаясь сделать выбор устройства, желательно определиться, какая задача будет возложена на прибор. Исходя из намеченных задач, проще подыскать требуемую комплектацию. К тому же денежный вопрос при точном подборе комплектации решится в пользу покупателя. Чем меньше деталей комплекта, тем ниже стоимость.

Вниманию при выборе обычно подлежат следующие рабочие критерии:

• список поддерживаемых газов;
• граничные значения измерения концентраций;
• возможности анализа объёмных и массовых долей;
• время непрерывной работы;
• возможность ведения измерений сразу в нескольких точках.

Конечно же, определённую роль в процессе подбора оборудования играет внешнее исполнение. Наличие защитных свойств, таких как влагозащищённый корпус, блокировка проникновения пыли и сажи – всё это также важно, если рассчитывать на долговечность анализатора.

Мобильная модель газового анализатора, привлекательная помимо удобства использования ещё и тем, что заключена в надёжный влагонепроницаемый корпус.

Плотное исполнение корпуса защищает также от попадания внутрь пыли

Учитывая насыщенность российского рынка газовыми анализаторами иностранного производства, приходится выбирать с оглядкой на адаптацию к отечественным условиям.

Понятно, если информационная часть устройства на иностранном языке, пользоваться таким прибором сложнее. Правда, со временем можно-таки привыкнуть.

Важно

Любой газоанализатор оснащается рабочими сенсорами (датчиками). По мере эксплуатации эти элементы утрачивают свои свойства, теряют чувствительность и подлежат замене.

Насколько частыми должны быть замены и как обстоят дела с приобретением запасных комплектующих – это тоже вопрос выбора, требующий внимательного подхода.

Наконец, срок гарантии не последняя деталь, на которую следует обратить внимание.

Обзор производителей газоанализаторов

Среди зарубежных компаний, чья продукция снискала популярность на отечественном рынке, выделяется немецкая компания Testo AG. Выпускает широчайший ассортимент контрольно-измерительной аппаратуры, включая газоанализаторы разного вида.

Компания существует больше полвека и за этот период времени научилась создавать действительно качественную, добротную во всех отношениях технику. Конкретно по газовым анализаторам: фирмой Testo AG поставляются на рынок устройства, способные измерять, анализировать, выдавать характеристики различных дымовых газов, формируемых отопительным оборудованием.

Одна из популярных моделей анализатора, отмеченного известным брендом Testo AG.

Измерительные и контрольные приборы компания поставляет в широком ассортименте, пользовательский выбор многообразный

Вполне достойный выбор газовых анализаторов обеспечивает также отечественная компания Политехформ-М.

Это один из крупных производителей контрольно-измерительных приборов и аналитической техники. На базе предприятия действует собственная экспериментально-лабораторная база, чем обеспечивается удачная разработка современных устройств.

Ассортимент Политехформ-М представляют модели газовых сигнализаторов из серии «Сигнал» и «Сигма», включая многоканальные конструкции. Также предприятием выпускается серия детекторов «ДМГ» и  прочее оборудование. Среди конкретных примеров можно отметить: «Сигнал-033», «Сигма 1М», «ДМГ-3».

Продукт российской компании Политехформ-М — многоканальный газовый анализатор, функционально обеспечивающий всеобъемлющий контроль газовой среды.

Приборы компании ценятся не только за функциональность, но также за надёжность

Питерская компания Информаналитика разработала и выпускает серию устройств под маркой «Хоббит».

Серия «Хоббит-Т» охватывает широкий диапазон веществ, с которыми приборы могут работать и выполнять анализ.

Совет

Эффективный прибор российской компании из Санкт-Петербурга. Устройство носит интересное название «Хоббит-Т».

Возможно компания «Информаналитика» решила таким образом привлечь к разработке, но прибор явно не нуждается в лишней рекламе

Практически все виды газов, используемых в промышленном производстве и бытовой сфере, подаются анализу с помощью прибора, разработанного компанией из Санкт-Петербурга. Правда, «Хоббит-Т» — оборудование, которое относится к разряду стационарных устройств. Этот фактор несколько ограничивает пользовательский выбор.

Ещё одна немецкая компания «Фёссен» через своё дочернее предприятие WITT поставляет быстрые, точные, многофункциональные газоанализаторы. Причём выбор для потребителя практически не ограничен по конструктивному исполнению приборов.

Компактная мобильная и потому удобная модель газоанализатора немецкого производства. Техника измерений и анализа от фирмы «WITT» удачно вписалась в российский рынок.

Продукты самого разного класса здесь пользуются спросом

Ассортимент WITT наполнен стационарными и мобильными приборами, рассчитанными на производство выборочного или поточного контроля.

Все виды газов доступно анализировать техникой WITT, а область возможного применения начинается с пищевой сферы и завершается металлургией.

Интересными для выбора отмечаются приборы компании Промэкоприбор. Относительно молодая российская фирма (2009 год) разрабатывает и продвигает на отечественном рынке современную аналитическую технику экологического назначения.

Интересными эффективными и продуктивными приборами снабжает отечественный рынок российская компания «Промэкоприбор».

Компания выпускает изделия промышленного назначения , но есть также отдельные разработки, пригодные для быта

Примечательно, что выпускаемая компанией продукция полностью соответствует нормативной документации для отечественного применения.

Список продуктов компании возглавляют приборы серии «Полар» и «Тест». Это переносные многокомпонентные анализаторы газа, предназначенные под системы контроля промышленных процессов.

Обратите внимание

Удобные в применении приборы бытового назначения поставляет в Россию итальянская компания Seitron s.r.l.

На российском рынке итальянцы работают более 15 лет и за это время успели поставить более 450 наименований контрольно-измерительной аппаратуры.

Для бытовой сферы интерес может представлять, к примеру, разработка «Seitron RGDMETMP1» — сигнализатор загазованности природным газом.

Снискавший популярность в России итальянский газовый анализатор RGDMETMP1 – продукт компании «Seitron s.r.l». Идеально подходит для применения в условиях домашнего хозяйства.

Вместе с тем ассортимент компании рассчитан на широкую аудиторию потребителей

Это всего лишь один отдельно взятый пример итальянского оборудования. В целом же техника Seitron способна покрыть спрос в широком диапазоне потребностей.

Здесь найдутся, к примеру, мобильные газоанализаторы режимной наладки котлов и стационарные сигнализаторы загазованности помещений.

Анализатор газа – электронный прибор, который всё чаще становится нужным аксессуаром для многих моментов современной жизни. Научно-технический прогресс дал людям множество полезных вещей и продуктов, но вместе с тем принёс массу вредных технологий производства и условий эксплуатации.

Выводы и полезное видео по теме

На примере мобильной модели можно понять принцип работы газового анализатора:

Своевременный точный анализ окружающей среды позволяет обезопасить природу, сделать чистыми места проживания людей. Анализаторы раскрывают полностью картину состояния окружающей атмосферы, дают возможность оценить обстановку и незамедлительно принимать меры, если есть отхождения от норм.

Как выбрать газоанализатор бытовой: отзывы о производителях :

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.

Важно

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.

Отзывы о моделях Brennenstuhl

Под этой маркой выпускаются простейшие детекторы повышенной концентрации газа, которые можно использовать на кухне или в других потенциально опасных с точки зрения загазованности и задымления местах.

Типовое устройство в исполнении BG2202 владельцы хвалят за приемлемую стоимость, высокую скорость срабатывания и практичность в обслуживании.

Если нужен компактный бытовой газоанализатор для постоянного контроля небольшого участка в помещении, то этот вариант оптимально подойдет.

Что еще учесть в выборе?

Помимо основных возможностей анализа газовой среды, следует учитывать коммутационные способности и степень защищенности корпуса. Стационарные и независимые датчики сигнализации не обязательно должны поддерживать связь с электронными контроллерами и компьютерами.

Но если нужен газоанализатор бытовой с устройством отключения подачи газа, то желательно предусмотреть присутствие таких интерфейсов, как RS-232 (для соединения с компьютером) и реле управления для интеграции прибора в комплексные средства обеспечения безопасности.

Это позволит связать устройство с вытяжкой, регуляторами клапанов газового оборудования и сиреной.

Степень защищенности самого прибора определяется маркировкой IP. Комнатные бытовые модели, как правило, обеспечиваются классом пыле- и влагозащищенности IP20. Самые же долговечные и надежные газоанализаторы имеют многоуровневую оболочку IP67, оберегающую от ударов, агрессивных химических сред и затопления водой.

Заключение

Перед покупкой оптимальной модели прибора будет не лишним рассчитать монтажную схему. Чтобы чувствительный элемент работал с максимальной эффективностью и точностью, его следует устанавливать в определенных условиях. Поэтому характеристики целевого помещения могут также влиять на критерии выбора.

Размещать бытовой газоанализатор природного газа рекомендуется в удалении от вентиляционных каналов, вытяжных систем и оконных проемов. Целевая среда должна быть стабильной и защищенной от сторонних воздействий.

В то же время следует определить зоны охвата, которые будут наиболее подвержены заполнению газовой смесью от работающих коммуникаций или оборудования.

Принципы работы газоанализаторов

Газоанализатор – это специальный прибор для измерения количественного и качественного состава смеси газов. На сегодняшний день различают 2 основных типа газоанализаторов:

Автоматические газоанализаторы

Данные измерительные приборы позволяют измерять физико-химический или физический состав смеси газов или отдельных его частей. Исходя из принципа действия, существует 3 группы автоматических анализаторов:

1. Химические или объемно-манометрические анализаторы.
2. Газоанализаторы, основанные на физико-химическом и физическом методах.
3. Физические газоанализаторы

Химические или объемно-манометрические анализаторы

Первая группа устройств этого типа позволяет определить изменение давления и объема газовой смеси при помощи химических реакций, которые происходят с различными компонентами смеси газов.

Газоанализаторы, основанные на физико-химическом и физическом методах

В зависимости от физики использованного процесса, приборы 2-ой группы подразделяются на:

• Хроматографические
• Термохимические
• Фотоколориметрические
• Электрохимические

Хроматографические газоанализаторы

Данный тип приборов предназначен для измерения состава смеси газов, твердых тел или жидкости. Принцип действия хроматографического анализатора заключается в индикации качественного и количественного состава разделенной газовой смеси.

Существует 3 метода хроматографического измерения:

1. Вытеснительный
2. Фронтальный
3. Проявительный

Термохимические газоанализаторы

Термохимические анализаторы газа – это устройства, определяющие энергию выделяемого тепла при прохождении химической реакции в смеси газов.

Принцип работы

Основной принцип работы – процесс окисления компонентов газа с применением дополнительных катализаторов (марганцево-медный катализатор, мелкодисперсная платина).

Измерение возникающей температуры осуществляется с помощью терморезистора, который в зависимости от температуры, меняет свое сопротивление, тем самым изменяя проходящий ток.

Фотоколориметрические газоанализаторы

Фотоколориметрический анализатор газа – это прибор, использующий оптическую систему (излучатель-приемник), который при помощи уровня поглощенного светового потока веществом определяет его.

Существует 2 разновидности фотоколориметрических газоанализаторов:

1. Жидкостный фотоколориметрический анализатор газа (реакция протекает в растворе, что позволяет с точностью до 5% определить компоненты смеси);
2. Ленточный фотоколориметрический газоанализатор (используют для реакции твердые носители).

Электрохимические газоанализаторы

Данный тип приборов предназначен для определения токсических газов в помещениях или на рабочих зонах. Отличительной чертой данного устройства, является возможность применять его во взрывоопасных зонах. Он компактный, энергосберегающий и практически нечувствителен к механическим воздействиям.

Они способны определять следующие вещества:

• Аммиак NН3;
• Сероводород H2S;
• Угарный газ СО;
• Оксид серы SO2;
• Хлор Cl2;
• Объемные доли кислорода (О2).

По принципу действия они подразделяются на:

• Гальванические (реагируют на изменение электропроводности);
• Электро-кондуктометрические (реагируют на изменения тока или напряжения);
• Потенциометрические (измеряют отношение напряженности поля и активных ионов).

В основе работы электрохимических анализаторов газа лежит явление электрохимической компенсации, которое заключается в выделении специального реагента, который реагирует с определенным компонентом смеси.

Физические газоанализаторы

Данные устройства работают благодаря физическим процессам и подразделяются на следующие виды:

• Термокондуктометрические;
• Магнитные;
• Оптические;
• Денсиметрические.

Магнитные газоанализаторы

Предназначены для определения процента О2 в смеси газов.

Магнитные анализаторы газа подразделяются на 2 группы:

1. Термомагнитные;
2. Магнитомеханические.

Данные устройства измеряют силу, которая возникает в неоднородном магнитном поле и воздействует на ротор устройства, и позволяет измерять концентрации в диапазоне 10-2.

Термокондуктометрические газоанализаторы

Данные устройства позволяют определить состав газовой смеси при помощи такой физической величины, как теплопроводность.

Принцип действия: при изменении качественного и количественного состава газовой смеси, изменяется теплопроводность и соответственно сопротивления в терморезисторах, в результате чего полученные данные анализируются, и по шаблону определяется состав определенных компонентов газа.

Оптические газоанализаторы

Устройства данной конструкции работают по принципу изменения оптических свойств газовой смеси (оптическая плотность, спектральное излечение,  показатель преломления и т.д.).

Данные газоанализаторы могут определять как органические (метан СН4,  ацетилен С2Н2, этан С2Н6, и т.д.) так и неорганические (хлор, аммиак, сероводород и т.д.) вещества.

Оптические газоанализаторы подразделяются на:

• Ультрафиолетовые;
• Инфракрасные;
• Спектрофотометрические;
• Интерферометрические.

Принцип действия: определенный газ поглощает инфракрасное излучение с определенной длинной волны, в зависимости от которой устройство ведет расчет.

Ручные газоанализаторы

Ручные анализаторы газа – это переносные устройства, которые обладают высокой точностью и служат для проверки автоматических анализаторов газа в процессе их эксплуатации. Они также предназначены для лабораторных и контрольных анализов.

Основное отличие от автоматических устройств – это длительность процесса забора пробы, которая зависит от квалификации специалиста и может занимать от 5-и до 10-и минут.

Таблица основных преимуществ и недостатков некоторых газоанализаторов

На сегодняшний день наибольшего распространения получили:

• Оптические газоанализаторы;
• Электрохимические газоанализаторы.

Классификация по форм-фактору:

По форм-фактору, устройства можно разделить на на:

• Стационарные  газоанализаторы — устройства, предназначенные для стационарной установки в рабочей зоне промышленных заводов и комбинатов, химических лабораториях, на нефтеперерабатывающих и газодобывающих предприятиях и других производствах
• Портативные  газоанализаторы — устройства, индивидуального применения, которые служат дополнительной защитой к стационарным анализаторам газа
• Переносные газоанализаторы — устройства, занимающие промежуточную нишу между стационарными и портативными. Больше по размеру, чем  портативные устройства, но обладают и большими возможностям. Подходят для небольших предприятий.

Газоанализаторы – это незаменимые устройства, которые используются как на производстве, так и в быту и позволяют определять качественный и количественный состав загрязняющих веществ в рабочей зоне или любом другом помещении, где есть опасные факторы утечки вредных веществ и газов.

Газоанализатор. Виды и работа. Применение и особенности

Газоанализатор – это измерительный прибор, предназначенный для определения концентрации определенных компонентов в газовых смесях. Он может работать в ручном или автоматическом режиме.

Результат измерений выражается в процентном соотношении концентрации или просто сообщается о критическом превышении установленной нормы определенного вещества в воздухе или другой газовой среде.

Устройство предназначено для измерения содержания отдельного компонента и не может реагировать на превышение концентрации другого.

Разновидности устройств по функциональным возможностям

Газоанализаторы разделяют на несколько видов в зависимости от их функционального предназначения. Они производятся в виде:

• Индикатора.
• Течеискателя.
• Сигнализатора.

Приборы индикаторного типа предназначены для кратковременного измерения с целью определения концентрации определенного компонента в газовой среде. Такие устройства зачастую представлены переносными портативными моделями.

Газоанализаторы в виде течеискателей также являются портативными. Они предназначены для поиска течи в газовых трубах. С помощью такого устройства можно точно определить поврежденный участок, через который осуществляется утечка в атмосферу.

Прибор работает практически по принципу индикатора, но анализирует не общий объем газа в помещении, а охватывает ограниченное пространство вокруг чувствительного элемента.

Прикладывая прибор к трубе, осуществляется сканирование газа вокруг ее стенок с целью выявления участка, где превышение концентрации будет максимальным.

Совет

Зачастую такие приборы оснащаются взрывозащищенным корпусом, что исключает образование искры способной воспламенить среду, если идет анализ повреждения труб с горючими газами.

Течеискатели часто можно встретить у работников жилищных управляющих компаний, которые проверяют герметичность подключения колонок, плит и духовых шкафов к трубам.

Это компактные и легкие приборы, позволяющие осуществлять анализ воздуха на наличие примесей природного газа за считанные секунды.

Газоанализаторы в виде сигнализаторов осуществляют непрерывный анализ состава газовой среды. Они представлены стационарным оборудованием, которое закрепляется неподвижно.

При получении данных с превышением допустимых показателей прибор сигнализирует об этом на пульт управлении, в результате чего осуществляется звуковой или световой сигнал.

Пульт управления может автоматически перекрыть подачу газа или включить дополнительную вентиляцию.

Существуют анализаторы, которые оснащены собственным световым и звуковым оборудованием для сообщения об опасности. Отдельные устройства идут в комплекте с электроклапаном, который при срабатывании прибора перекрывает трубу. При этом автоматические процессы происходят без участия пульта управления, что позволяет отказаться от его использования.

Виды газов, на которые реагируют анализаторы

Газоанализатор может иметь разнообразную конструкцию, которая реагирует на любое газовое вещество. К самым востребованным устройствам относятся приборы, которые откалиброваны для измерения концентрации следующих видов газов:

• Сероводород.
• Пропан.
• Метан.
• Окись углерода.
• Кислород.
• Диоксид серы и пр.

Бытовой газоанализатор

Согласно требованиям законодательства, газоанализаторы устанавливаются в обязательном порядке на промышленных объектах, а также котельных. В помещениях, где работают отопительные системы, применяются приборы, которые анализируют концентрацию углекислоты, а также горючего газа.

На производстве, где существует риск выброса других разновидностей газа, также устанавливаются анализаторы, реагирующие на подобные вещества. В бытовых помещениях наличие подобного оборудования необязательно. При этом использование газоанализаторов существенно повышает безопасность.

Предлагаемое производителями оборудование для бытовых помещений не требует подключения к пульту управления. Это снижает затраты на оснащение помещения чувствительными датчиками и системами управления.

Обратите внимание

В домашних помещениях применяется два типа оборудования – для горючих и угарных газов. Приборы, которые реагируют на горючие смеси, устанавливаются в тех помещениях, где имеются потребители газа. Такие устройства являются стационарными.

Они закрепляются на стене вблизи с возможным источником утечки, и с помощью проводов соединяются с электроклапаном, установленным на выходе газовой трубы или на выходе баллона.

При превышении допустимой концентрации газа устройство подаст звуковой и световой сигнал, а также даст команду электроклапану перекрыть подачу.

Более распространенными являются бытовые устройства, реагирующие на угарный газ. Его образование происходит при горении обычного газа, дров, угля и любых других предметов. Подобные устройства при обнаружении превышения концентрации окиси углерода выдают звуковой и световой сигнал.

При наличии принудительной вентиляции, прибор подсоединяется к ее управлению. Он включает вытяжку, что осуществляет обновление воздуха в помещении. Если устройство устанавливается в помещении с современным отопительным котлом, то срабатывание датчика приводит к перекрытию подачи кислорода в камеру сгорания.

Это позволяет прекратить горение и предотвратить увеличение концентрации угарного газа.

Бытовые устройства работают непрерывно. Частота анализа воздуха в помещении осуществляется с периодичностью 5-60 секунд.

Перед тем как концентрация опасных веществ в воздухе достигнет критического уровня, бытовой газоанализатор издает предупредительные сигналы, сообщающие о значительном увеличении опасных веществ.

Важно

Это позволяет заранее среагировать и устранить проблему до того как сработает аварийный сигнал и последует запуск автоматических процессов.

Зачастую бытовой газоанализатор является комбинированным и имеет чувствительные датчики, которые реагируют на несколько веществ. Обычно это три компонента – метан, пропан-бутан и оксид углерода.

Подобные устройства будут уместными для установки в следующих помещениях:

• В квартирах и домах.
• Гаражах.
• Котельных.
• Хранилищах баллонов с газом.

Разновидности газоанализаторов в зависимости от физических принципов работы

В зависимости от физического принципа, по которому осуществляется анализ газовой среды для выявления отдельных компонентов, существует больше 10 разновидностей газоанализаторов.

Не существует полностью универсальной конструкции, которая бы позволяла анализировать состав любых смесей.

Для одних разновидностей газов используется один физический принцип, в то время как для других он не действенный или небезопасный.

Выделяют следующие популярные виды газоанализаторов:

• Термокондуктометрические.
• Пневматические.
• Магнитные.
• Инфракрасные.
• Ионизационные.
• Ультрафиолетовые.
• Люминесцентные.

Термокондуктометрические реагируют на теплопроводность смеси. Данные устройства анализируют насколько эффективно осуществляется передача температуры в газовой среде.

Подобное оборудование подходит в тех случаях, когда уровень теплопроводности у основного газа и примесей, которые нужно выявить, существенно отличается.

Пневматические анализируют вязкость смеси, которая присутствует в помещении. Данные приборы не имеют электрических компонентов, поэтому их можно использовать на взрывоопасных объектах. Механические элементы прибора не создают искру, поэтому риск воспламенения газа исключается.

Магнитный газоанализатор используется для анализа кислорода. Подобные приборы используются в различных высокотехнологических механизмах, в которых проводится подготовка газовой смеси для сжигания.

По данному принципу работает лямбда-зонд, который монтируется в выхлопной системе современных автомобилей.

Устройство определяет концентрацию кислорода в выхлопных газах, что позволяет оценить, насколько эффективно прогорело топливо.

Инфракрасные облучают газовую среду инфракрасными лучами, после чего чувствительные датчики реагируют на уровень поглощения молекулами вещества излучаемого света. Такие устройства имеют взрывозащищенный корпус, поэтому часто используются с взрывоопасными веществами. По данному принципу работает значительная доля лабораторного и промышленного оборудования.

Ионизационный газоанализатор проверяет электропроводимость и ионизованных газов. При наличии примесей электропроводимость отличается, что фиксируется прибором и отображается в процентном выражении концентрации. Подобные устройства могут работать только с теми газами, которые не могут воспламеняться.

Ультрафиолетовые работают по схожему принципу с инфракрасными, за тем исключением, что осуществляют облучение ультрафиолетовыми лучами. Данные приборы также анализируют интенсивность поглощения молекулами измеряемой среды направленных на них лучей.

Люминесцентный газоанализатор измеряет люминесцирующие свойства газов. Эти свойства отличаются в зависимости от концентрации определенных примесей.

Данные устройства являются не столь распространенными, поскольку существуют намного более простые технологии производства оборудования, работающие по другому принципу, которые позволяют получить данные с такой же точностью, но с меньшими затратами на изготовление анализатора.

Бывает также прочее оборудование, работающее по другим физическим принципам. Оно является менее распространенным, поскольку затратное в производстве, или требует обслуживания.

Зачастую подобные газоанализаторы работают по химическому принципу и требуют заправки приборов реагентами, которые после израсходования нужно доливать.

Такие приборы применяются для специфических газов, которые другими способами не анализируются.

Похожие темы:

Обзор Российского рынка газоанализаторов – Промприбор-Р

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.

Совет

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.

Обратите внимание

 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).

Важно

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.

Совет

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