АНАЛИЗАТОР КОНЦЕНТРАЦИИ NH3 и CO

УДК 621.317.444

  • Оробей Игорь Олегович – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры автоматизации производственных процессов и электротехники. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). Е-mail: orobei@tut.by

  • Сарока Виктор Викторович – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры автоматизации производственных процессов и электротехники. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). Е-mail: viksar@mail.ru

  • Гринюк Дмитрий Анатольевич – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры автоматизации производственных процессов и электротехники. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). Е-mail: hryniuk@tut.by

  • Олиферович Надежда Михайловна – ассистент кафедры автоматизации производственных процессов и электротехники. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). Е-mail: oliferovich@belstu.by

  • Анкуда Максим Анатольевич – старший преподаватель кафедры автоматизации производственных процессов и электротехники. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). Е-mail: ankuda@rambler.ru

Ключевые слова: измерительный преобразователь, измерение, чувствительность, концентрация, датчик, оксид.

Для цитирования: Оробей И. О., Сарока В. В., Гринюк Д. А., Олиферович Н. М., Анкуда М. А. Анализатор концентрации NH3 и CO // Труды БГТУ. Сер. 3, Физико-математические науки и информатика. 2022. № 1 (254). С. 50–57. DOI: https://doi.org/10.52065/2520-6141-2022-254-1-50-57.

Аннотация

В статье рассмотрены вопросы измерения концентрации газов. При анализе концентрации газов и их смесей осуществлено определение качества и количества компонентов газовых смесей. Газовый анализ выполнен по лабораторным методикам с помощью специальных газоанализаторов. Обзор лабораторных и промышленных методов газового анализа основан на измерении физических параметров и свойств газовой среды. Наиболее перспективным методом проведения экспресс-анализа концентрации газовых смесей в промышленности является использование полупроводникового метода, при реализации которого измеряется сопротивление полупроводника (пленки или монокристалла), взаимодействующего с определяемым компонентом газовой смеси. Данный метод применяют для измерения содержания Н2, метана, пропана, О2, оксидов углерода и азота и др. Минимально определяемое значение концентрации метода лежит в пределах от 0,00001 до 0,00100%. В работе описан измеритель концентрации многокомпонентных газовых смесей. Чувствительный элемент первичного измерительного преобразователя выполнен в виде слоя допированного оксида олова (IV), полученного методом магнетронного распыления металлической мишени сложного состава. Для измерения концентрации NH3 и CO электронная схема осуществляет изменение и стабилизацию температуры резистивного слоя оксида олова в точках максимальной чувствительности к соответствующему газу. Вследствие малого теплового сопротивления чувствительного элемента и нагревателя, последний используется в качестве датчика температуры. Первичный измерительный преобразователь работает под управлением микропроцессорного контроллера и позволяет получить погрешность измерения не более 1 ppm.

Список литературы

  1. Коллеров Д. К. Метрологические основы газоаналитических измерений. Теория и практика получения градуировочных и поверочных газов и газовых смесей. М.: Изд-во Комитета стандартов, 1967. 395 с.
  2. Хоровиц П., Хилл У. Исскуство схемотехники: в 2 т. М.: Мир, 1984. Т. 1, 2.
  3. Магнитометр на датчике Холла / И. О. Оробей [и др.] // Приборы и техника эксперимента. 2003. № 2. С. 141–144.
  4. Оробей И. О., Шишкин Н. Я., Сарока В. В. Измеритель концентрации составляющих газовых смесей // Приборы и техника эксперимента. 2004. № 3. С. 154–155.
Поступила после доработки 24.12.2021