ИЗМЕРЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

И СОСТАВА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ

Управление различными технологическими процессами, в том числе

и трубопроводного транспорта, только по таким параметрам, как давле-

ние, уровень, расход и температура, не гарантирует требуемую эффектив-

ность. Во многих случаях необходим автоматический контроль состава

и физико-химических свойств (плотности, вязкости) перекачиваемых

продуктов. Например, при коммерческом учете необходимо учитывать

влагосодержание и солесодержание нефтепродуктов, для чего узлы учета

имеют в своем составе специальные блоки контроля качества.

Для контроля состава и физико-химических свойств жидкостей и

газов используются автоматические устройства аналитической техники,

являющейся отдельной отраслью измерительной техники. Это связано

со специфической особенностью этих измерений — сильным влияни-

ем на их результаты побочных факторов (температуры, давления, ско-

рости движения вещества, места его отбора на анализ и т. п.). Поэтому

автоматические анализаторы обычно оснащены сложным дополнитель-

ным оборудованием для отбора пробы, подготовки ее к анализу, стаби-

лизации условий измерений или автоматического введения поправки

и т. п. Многообразие анализируемых веществ и широкий диапазон их

составов и свойств обусловили производство автоматических приборов

с чрезвычайно разнообразными методами анализа — плотномеров,

вискозиметров, газоанализаторов, влагомеров, хроматографов и т.д.

Если для измерения таких общетехнических параметров, как давление,

уровень, расход и температура, практически во всех производствах

применяются одни и те же приборы, то анализаторы часто создаются

для специфических задач конкретного производства.

Контроль состава газа

Виды анализа и анализируемых смесей. Понятие

Концентрации

Анализируемые вещества обычно представляют собой смеси различ-

ных компонентов. Эти смеси делятся на бинарные, многокомпонентные

и псевдобинарные. Бинарной называют газовую смесь, состоящую из

двух газов, или жидкость, содержащую один растворенный компонент.

Анализ бинарной смеси возможен при условии, что составляющие ее

компоненты отличаются друг от друга какими-либо физическими или

физико-химическими свойствами. Многокомпонентной называют смесь

из трех и более компонентов. Ее анализ проводят только после предва-

рительного разделения на отдельные компоненты. Псевдобинарной

называют многокомпонентную смесь, в которой неопределяемые ком-

поненты резко отличаются по физическим или физико-химическим

свойствам от определяемого компонента. Анализ такой смеси аналогичен

анализу бинарной смеси. Большинство выпускаемых промышленностью

автоматических анализаторов предназначено для определения состава и

свойств бинарных и псевдобинарных смесей.

Анализ состава бывает качественный и количественный. Целью

качественного анализа является получение информации о том, какие

компоненты входят в смесь, а количественного, кроме того, — инфор-

мации о количественном содержании каждого компонента, т. е. о его

концентрации. Концентрация — доля какого-либо компонента в сме-

си. Для характеристики концентрации используется отношение коли-

чества определяемого компонента к количеству всей взятой для анали-

за пробы. Она может быть выражена в массовых, объемных долях

(процентах) и молярных долях или единицах массовой (кг/м3, г/м3,

г/см3, г/мл) и молярной концентрации (моль/м3, моль/см3, моль/мл),

т. е. в этом случае концентрация характеризуется содержанием компо-

нента в единице объема. При измерении малых концентраций исполь-

зуются единица млн-1 (ррт), составляющая одну часть на миллион

частей анализируемого газа, или 0,0001 %, и млрд-1 (ppb) — одну часть

на миллиард.

Приборы, используемые для измерения состава, являются факти-

чески средствами измерений значений не концентрации как таковой,

а тех свойств анализируемых сред, которые положены в основу реа-

лизованного в приборе метода измерения. Промышленность выпу-

скает эти приборы либо с условными шкалами (например, разделен-

ными на 100 делений), либо со шкалами, отградуированными в

единицах измеряемой величины. Например, кондуктометрические

анализаторы, в которых в зависимости от концентрации определяе-

мого компонента меняется электропроводность чувствительного

элемента, градуируются в единицах электрического сопротивления

(Ом) или проводимости (См). Для получения информации о составе

анализируемой среды производят их градуировку, т. е. опытным путем

устанавливают зависимость измеряемого прибором параметра от

концентрации.

Дата: 2018-12-28, просмотров: 65.