Датчики для автоматического анализа состава материала

Существует несколько методов измерения, из которых наиболее распространены кондуктометрический, основан на измерении электропроводности жидкости, оптический – на законах поглощения и отражения световых лучей, электромагнитный – на измерении разности потенциалов специальных электродов в контролируемой среде.

Кондуктометрические приборы. Зависимость между удельной электропроводностью раствора, природой растворенного вещества и его концентрацией определяется законом Кольрауша: , где -удельная электропроводность, -степень диссоциации, -мольная концентрация вещества, - подвижность ионов в электрическом поле при градиенте напряжения, равном единице. Электропроводность очень чувствительна к изменению температуры. Для исключения поляризации электродов измерение проводят на переменном токе, В зависимости от метода взаимодействия с измеряемой средой кондуктометрические концентратомеры делятся на электродные и безэлектродные.

Оптические методы. Нашли широкое применение в лабораторной практике. Калориметрический метод основан на зависимости поглощения света, которое проходит через контрольный раствор, его цвета в функции концентрации. Зависимость между интенсивностью света на входе и выходе из раствора описывается: , где - молярный коэффициент гашения, l - толщина раствора, С - концентрация. Для регистрации величины I используют разные типы фотоэлементов с целью выделения спектра, который наиболее всего поглощается раствором.

Измерение состава газовых смесей. Для измерения состава газовых смесей наибольшее распространение получили газоанализаторы, которые позволяют количественно оценить содержание измеряемого компонента в газовой смеси. Термокондуктометры основаны на том, когда теплопроводность всех компонентов смеси, кроме анализируемой, одинакова, то общая теплопроводность будет зависеть от концентрации определяемого компонента. Измерительная часть газоанализатора неуравновешенный мост, плечи которого образованы одинаковыми ячейками. Каждая ячейка – цилиндрическая камера, по оси которой натянута платиновая нить. Платиновая нить одновременно является и нагревательным элементом и термометром сопротивления. Через две ячейки пропускают анализируемый газ, две другие заполнены чистым воздухом. Если компонента нет, то мост уравновешен, когда компонент появляется мост разбалансируется.