
描述
百分比级(%)热导分析仪(TCD)利用不同气体热导率的物理差异,测量二元或准二元混合气体中目标气体的浓度。作为一种非消耗性、非破坏性的物理测量工具,它不仅是高热导率气体(如 H2 和 He)检测的“金标准”,对于低热导率气体(如 CO2、Ar 和 SF6)同样具有极佳的测量效果。这种多功能分析仪广泛应用于空分、电子特种气体配制、生化发酵尾气分析、冶金保护气氛控制及电厂吹扫等领域,是工业过程自动化中坚固耐用且维护需求低的核心设备。
原理
当样气进入热导池时,薄膜上方的一个热敏电阻用于维持恒定温度。由此,薄膜的上方和下方形成了一个微小腔体,待测气体可扩散进入其中。系统通过加热来补偿因样气热传导而产生的热损失,而维持薄膜恒温所需的功率即反映了待测气体的热导率。
应用领域
• 工业空分与稀有气体精制
氦气回收与纯化:利用氦气极高的导热系数(仅次于氢气),在低温分离或从天然气中回收氦气的过程中,监测高浓度氦气(0%至100%)。
炼钢过程中的氩气纯度:验证冶金工艺中使用的氩气保护气(氮气或氧气混合气中的氩气)浓度,利用氩气导热系数远低于空气的特性进行检测。
氖气与氪气提取:在从大量空气流中提取稀有气体的过程中,实时监测气体纯度。
• 生物加工、食品与农业(二氧化碳应用)
发酵尾气分析:监测工业生物反应器废气中的二氧化碳含量(通常为0%至20%),在不消耗无菌工艺气体的前提下分析微生物呼吸速率。
气调包装(MAP)质量控制:检测食品包装系统中二氧化碳与氮气充填气体的混合比例,以抑制细菌生长并延长食品保质期。
• 电力发电与基础设施
发电机外壳吹扫:监测大型发电机组中多阶段气体置换过程(空气→二氧化碳→氢气),以避免形成爆炸性混合气体。
SF6气体绝缘开关设备(GIS):监测高压电气设备中六氟化硫(SF6)绝缘气体的纯度;SF6的导热系数极低,与泄漏进入的空气形成显著差异。
• 金属加工与先进热处理
保护气混合(氮气/氢气或氩气/氦气):在线测量焊接、铜材光亮退火及粉末冶金烧结工艺中二元混合气体的比例,确保气氛成分稳定。
渗碳炉:监测含碳载气,其中二氧化碳或碳氢化合物的百分比会影响金属的硬化深度。
• 化学合成与酸生产
硫酸转化器进料:分析催化转化为三氧化硫(SO3)之前,空气中高浓度二氧化硫(SO2)气体的含量。
合成气与氨合成回路:持续平衡氨合成回路中氢气与氮气(H2/N2)反应物的比例。
测量组分及量程
• H2: 0 ~ 1% ~ 100%
详细介绍请参见热导式分析仪。