氣體在線分析儀是測(cè)量氣體成分的流程分析儀表。在很多生產(chǎn)過(guò)程中,特別是在存在化學(xué)反應(yīng)的生產(chǎn)過(guò)程中,僅僅根據(jù)溫度、壓力、流量等物理參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制常常是不夠的。由于被分析氣體的千差萬(wàn)別和分析原理的多種多樣,氣體分析儀器的種類繁多。
氣體在線分析儀主要利用氣體傳感器來(lái)檢測(cè)環(huán)境中存在的氣體種類,氣體傳感器是用來(lái)檢測(cè)氣體的成份和含量的傳感器。一般認(rèn)為,氣體傳感器的定義是以檢測(cè)目標(biāo)為分類基礎(chǔ)的,也就是說(shuō),凡是用于檢測(cè)氣體成份和濃度的傳感器都稱作氣體傳感器,不管它是用物理方法,還是用化學(xué)方法。比如,檢測(cè)氣體流量的傳感器不被看作氣體傳感器,但是熱導(dǎo)式氣體在線分析儀卻屬于重要的氣體傳感器,盡管它們有時(shí)使用大體一致的檢測(cè)原理。
對(duì)環(huán)境空氣中污染物濃度的表示方法有兩種:
1.質(zhì)量濃度表示法:每立方米空氣中所含污染物的質(zhì)量數(shù),即mg/m3;
2.體積濃度表示法:一百萬(wàn)體積的空氣中所含污染物的體積數(shù),即ppm。
質(zhì)量濃度(mg/m3)=物質(zhì)分子量(M)/22.4(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的摩爾體積B)·體積濃度(ppm);
體積濃度(ppm)=質(zhì)量濃度(mg/m3)/[物質(zhì)分子量(M)/22.4(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的摩爾體積B)]。
注:SO2分子量-64;NOX分子量-46;CO分子量-28;SO2原始濃度(mg/m3)=64/22.4·SO2的ppm;NOX原始濃度(mg/m3)=48/22.4·NOX的ppm;CO原始濃度(mg/m3)=28/22.4*CO的ppm。
大多氣體檢測(cè)儀器測(cè)得的氣體濃度都是體積濃度(ppm),而按我國(guó)規(guī)定,特別是環(huán)保部門(mén),則要求氣體濃度以質(zhì)量濃度的單位(如mg/m3)表示,我們國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也都是采用質(zhì)量濃度單位(mg/m3)表示。
這兩種氣體濃度單位mg/m3與ppm有何關(guān)系呢?
使用質(zhì)量濃度單位(mg/m3)作為空氣污染物濃度的表示方法,可以方便計(jì)算出污染物的真正量。但質(zhì)量濃度與檢測(cè)氣體的溫度、壓力環(huán)境條件有關(guān),其數(shù)值會(huì)隨著溫度、氣壓等環(huán)境條件的變化而不同;實(shí)際測(cè)量時(shí)需要同時(shí)測(cè)定氣體的溫度和大氣壓力。而在使用ppm作為描述污染物濃度時(shí),由于采取的是體積比,不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題。
濃度單位ppm與mg/m3的換算式:
質(zhì)量濃度mg/m3=M氣體分子量/22.4·ppm數(shù)值·[273/(273+T氣體溫度)]·(Ba壓力/101325);
其中:M為氣體分子量,ppm為測(cè)定的體積濃度值,T為溫度、Ba為壓力。
如果濕度很大時(shí),如在100%相對(duì)濕度下,還需另外一項(xiàng)-氣體分子量,分子量的計(jì)算可在以下軟件中輸入分子式以后得出。