Pomiary tlenu.pdf

POMIARY TLENU

Tlen wyróżnia się spośród gazów właściwościami magnetycznymi, jest gazem

paramagnetycznym.

Analizatory magnetyczne gazu:

1. Analizatory mechaniczne

1 – ciało wypierane

2 - nabiegunniki

3 – nić kwarcowa

4 – lustro

5 – żarówka

6 – podziałka

Działają na zasadzie wagi torsyjnej lub porównania właściwości magnetycznych dwóch

gazów. Analizatory typu wagi torsyjnej charakteryzują się prostą budową i największą

dokładnością. W polu magnetycznym między nabiegunnikami obwodu umieszczone są

dwie szklane kuleczki zawieszone sztywno na sprężystej nici kwarcowej. Do nici

przymocowane jest lusterko. Skręcanie nici powoduje zmianę położenia plamki

świetlnej na skali przyrządu. Moment zwrotny powstaje wskutek sprężystości nici. Stan

równowagi jaki się ustala jest funkcją podatności magnetycznej gazu. Inne analizatory

działają na zasadzie porównania właściwości magnetycznych, wykorzystują powstanie

siły wyporu na granicy dwóch różnych gazów, co objawia się zmianą ciśnienia

wypływającego z komory gazu. Zakres: 0,1 – 100%

Χ= C

T +Δ

C – stała Curie

T – temperatura bezwzględna

Δ – stała (dla tlenu 0)

K =Χ g - podatność magnetyczna objętościowa

g = pM

p – ciśnienie gazu,

M – ciężar cząsteczkowy

R – stała gazowa

T – temperatura bezwzględna

W M = 1

8π μ ∫ V H 2 dV - energia magnetyczna

μ=1+4π K

Δ W M = 1

8π (μ A −μ B ) ∫ V H 2 dV

Siła działająca na kulki:

F M = 1

2 V k H δ H

δ x ( k − k k )

V k – objętość kulki

k k – podatność magnetyczna kulki

Moment skręcający:

M M = 1

2 lV k H δ H

δ x ( k − k k )

l – odległość kulek

Błędy:

◦zależne od składników, które się zmieniają

◦temperatury, zależność podatności magnetycznej tlenu i gazu od temperatury

2. Analizatory termomagnetyczne

Wykorzystują zależność podatności magnetycznej tlenu od temperatury. Sygnał wyjściowy

analizatora zależy od stężenia tlenu oraz od wielkości wpływających na temperaturę.

Podział:

• Pierścieniowe

Przetwornikiem jest komora pierścieniowa. Przez środek przechodzi rurka. Jeżeli

pojawi się pole magnetyczne, w rurce powstaje siła wyporu magnetycznego

skierowana wzdłuż jej osi. Powstaje różnica temperatury proporcjonalna do

podatności magnetycznej tlenu. Niedokładność: 2 – 5%. Dobre właściwości

dynamiczne. Wadą jest duża szczelina w obwodzie magnetycznym i duże straty

cieplne.

Wskazania zależne od:

• prądu zasilania,

• temperatury otoczenia,

• ciśnienia gazu,

• składu gazu nośnego,

• natężenia pola magnetycznego.

• Krążeniowe (komorowe)

Wykorzystują zjawisko konwekcji termomagnetycznej w gazach

paramagnetycznych. Niedokładność: 1 – 2,5 %. Zaletą jest duża stabilność.

Przyczyny błędów:

• zmiany prądów zasilania,

• temperatura otoczenia,

• ciśnienie,

• skład gazu nośnego.

Przeciwdziała się stosując stabilizację prądu zasilającego lub napięcia poprzez

umieszczenie przetwornika w termostacie.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: