Was ist ein Gasanalysator?
Ein Gasanalysator ist ein Gerät zur Analyse der gasförmigen Bestandteile eines Stoffes.
Es wird in der Regel zur Messung der Konzentration von Komponenten in Gasen verwendet und zu den Zielgasen gehören Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Sauerstoff und Stickoxide. Die Arten von Gasen, die gemessen werden können, und die Anzahl der Positionen sind je nach Anwendung sehr unterschiedlich.
In Fabriken werden sie zur Überwachung der Luftverschmutzung und zur Energieeinsparung eingesetzt. Die Geräte werden auch in vielen anderen Bereichen eingesetzt, z. B. in der Landwirtschaft.
Anwendungen von Gasanalysatoren
Gasanalysatoren werden in einer Vielzahl von Situationen eingesetzt, da sie verschiedene Arten von Gasen messen können. Nachstehend einige Beispiele für den Einsatz von Gasanalysatoren:
1. Umweltüberwachung
Durch die Überwachung der Konzentration von Gaskomponenten in der Atmosphäre ist es möglich, den Zustand der Luftverschmutzung zu bestimmen und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen. Gemessen werden die Konzentrationen von Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Stickstoffoxiden und Schwefeloxiden.
Gasanalysatoren, die zur Messung von Fabrikabgasen eingesetzt werden, werden auch Abgasanalysatoren genannt. Abgasanalysatoren müssen in den im Luftreinhaltegesetz genannten raucherzeugenden Anlagen installiert werden und werden häufig zur Umweltüberwachung eingesetzt.
2. Medizinische Versorgung
Gasanalysatoren werden auch in der Medizin eingesetzt, vor allem für die Diagnose und Behandlung von Atemwegs- und Stoffwechselkrankheiten. Sie können die Konzentration von Gaskomponenten im ausgeatmeten Atem bei Lungenfunktionstests oder die Konzentration von Gaskomponenten im Blut bei der Blutgasanalyse messen.
Medizinische Gasanalysatoren müssen mit hoher Genauigkeit messen und sind so konzipiert, dass sie von medizinischem Fachpersonal leicht bedient werden können. Leichte Bedienbarkeit ist besonders wichtig für den Einsatz in Notfällen und Krankenwagen, wo schnelle und genaue Messungen erforderlich sind.
3. Industrielle Prozesse
Sie werden zur Prozesskontrolle in Chemieanlagen und Produktionsbetrieben eingesetzt. Die Konzentration von Gaskomponenten im Reaktor wird zur Prozessoptimierung und Qualitätskontrolle gemessen. In der Lebensmittelindustrie wird auch die Konzentration von Gaskomponenten in der Luft innerhalb von Verpackungen gemessen, um Frische und Qualität zu beurteilen.
Funktionsweise der Gasanalysatoren
Es gibt eine Reihe von Gasen, die mit Gasanalysatoren gemessen werden können. Daher gibt es eine breite Palette von Analysemethoden. Im Folgenden sind Beispiele für Gasanalysatoren aufgeführt:
1. Infrarot-Absorption
Die Probe wird mit Licht einer bestimmten Wellenlänge bestrahlt und die Menge der absorbierten Infrarotstrahlung wird von einem Massendurchflusssensor erfasst. Je nach Art der Bestrahlung wird zwischen Zweistrahl- und Einstrahlverfahren unterschieden. Bei der Zweistrahlmethode wird die Gaskonzentration durch Vergleich einer Referenzzelle (Leerwert) mit einer Probenzelle ermittelt, während bei der Einstrahlmethode nur die Probenzelle gemessen wird.
2. Wärmeleitungsmethode
Bei dieser Methode wird die Tatsache ausgenutzt, dass, wenn ein Platindraht erhitzt und mit einem Probengas in Kontakt gebracht wird, die Gleichgewichtstemperatur zwischen der zugeführten und der abgegebenen Wärme von der Wärmeleitfähigkeit des jeweiligen Gases abhängt. Sie ist einfach aufgebaut und kann eine breite Palette von Gasen messen.
3. Magnetkraftmethode
Wenn ein Magnetfeld an die Probe angelegt wird, entsteht ein Druck, wenn Sauerstoff davon angezogen wird. Dieser Druck wird durch den Massendurchflusssensor erfasst. Diese Methode wird hauptsächlich zur Messung der Sauerstoffkonzentration verwendet.
Für die Messung von Sauerstoff gibt es auch die Zirkoniumdioxid-Methode. Diese Methode nutzt die Eigenschaft von Zirkoniumdioxid-Porzellan, Sauerstoffionen bei hohen Temperaturen zu leiten. Die Sauerstoffkonzentration wird durch Messung der elektromotorischen Kraft bestimmt, die an den Elektroden des Zirkoniumdioxid-Elements erzeugt wird.
Auswahl eines Gasanalysators
Bei der Auswahl eines Gasanalysators sollte man sich nach der Art des Gases, der Nachweisempfindlichkeit und dem Verwendungszweck richten. Wenn das Budget begrenzt ist, ist es wichtig, ein Messgerät mit den minimal erforderlichen Funktionen auszuwählen.
Prüfen Sie zunächst die Art des Gases, das Sie messen möchten. Welche Gasanalysatoren verwendet werden können, hängt von der Gaszusammensetzung ab. Grundsätzlich gibt es verschiedene Produkte, wie im obigen Abschnitt beschrieben, mit unterschiedlichen Gaskomponenten, die gemessen werden können. Die Wahl muss je nach Zweck getroffen werden.
Nachdem die Gasart bestimmt wurde, ist die Nachweisempfindlichkeit zu prüfen. Wenn die Gaskonzentration im gewünschten Bereich nicht gemessen werden kann, ist die Anwendung nicht erfüllt. Wenn Sie Gaskomponenten mit niedrigen Konzentrationen messen, müssen Sie ein Messgerät mit hoher Empfindlichkeit wählen.
Es ist auch wichtig, ein Produkt entsprechend dem Verwendungszweck auszuwählen. Da es tragbare Produkte und Produkte für kontinuierliche Messungen gibt, hängt die Auswahl vom Verwendungszweck ab.