熱導(dǎo)式分析儀器的檢測原理（1）

        熱導(dǎo)式氣體分析儀器K1550、K6050、KG6050、K850、KG850、K522等是通過對混合氣體熱導(dǎo)系數(shù)的測量來分析待測組份的體積百分含量的。由于氣體的導(dǎo)熱系數(shù)很小，直接測量比較困難，工業(yè)上多是把測量導(dǎo)熱系數(shù)的變化轉(zhuǎn)化為測量隨其變化的熱敏元件的電阻的變化。也就是將由于混合氣體中待分析組份的變化所引起總的導(dǎo)熱系數(shù)的改變轉(zhuǎn)化為電阻的變化。而測量電阻的變化是很容易的。

        為了達(dá)到這一目的，一般是在一個小氣室內(nèi)（又稱熱導(dǎo)池）懸一個電阻絲作為熱敏元件。電阻絲向四周散發(fā)熱量的方式有以下幾種：1、氣體的熱傳導(dǎo)；2、熱導(dǎo)池中不同點(diǎn)存在著溫度梯度，使氣體產(chǎn)生對流散熱；3、電阻絲的熱輻射；4、電阻線的軸向熱傳導(dǎo)。

        在熱導(dǎo)式氣體分析儀器K1550、K6050、KG6050、K850、KG850、K522等中，主要是用氣體熱傳導(dǎo)這一傳熱過程來實現(xiàn)混合氣體導(dǎo)熱系數(shù)的變化，從而引起電阻絲阻值的變化。因此，在設(shè)計熱導(dǎo)檢測傳感器的結(jié)構(gòu)、選擇確定電阻絲的材料、質(zhì)量、氣體的流量時，均應(yīng)保證散熱主要是通過氣體熱傳導(dǎo)方式進(jìn)行。

         為了減少氣體的對流散熱，使熱導(dǎo)傳感器的氣室尺寸盡可能小些，一般氣室的直徑約為3 - 7mm左右。器壁（即熱導(dǎo)池的池壁）與電阻絲很貼近，熱導(dǎo)池的軸向與水平方向垂直，并保證氣體流過的流量從下而上地通過測量熱導(dǎo)池，使熱對流的方向與氣流方向一致，流過熱導(dǎo)池中待測組份的流量小而穩(wěn)定，這樣就可以部分地減少氣體對流散熱的損失。

        至于減少熱輻射散熱，只要當(dāng)電阻絲的溫度與氣室的內(nèi)壁溫度差不超過200攝氏度時，輻射散失的熱量就很小，可以忽略不計。

        在要求測量精度較高時，可采用恒溫裝置，使整個熱導(dǎo)池的池體溫度處于恒定。

        在制造熱導(dǎo)池時，優(yōu)先應(yīng)選擇的材料是銅，為了防止氣體對它的腐蝕，在熱導(dǎo)池的內(nèi)壁和氣路內(nèi)鍍一層金或鎳。也可用不銹鋼來做。

        K1550、K6050、KG6050、K850、KG850、K522等都應(yīng)用的都是熱導(dǎo)式分析原理。

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2020-03-27