آنالایزر گاز؛ ابزاری دقیق برای تجزیه و تحلیل ترکیبات گازی
۲۴ دی ۱۴۰۳ _ ۱۰:0۹

شناسایی و اندازهگیری گازهای مختلف با پیچیدگیهای خاصی همراه است و در صورت استفاده از ابزار نامناسب این پیچیدگیها میتوانند بسیار دردسرساز شوند.
آنالایزر گاز یکی از موثرترین و بهترین دستگاههای برای آنالیز گاز در محیطهای متفاوت است؛ اما به راستی این دستگاه چگونه کار میکند؟ در چه صنایعی از آنالایزر گاز استفاده میشود؟
آنالایزر گاز چیست؟
پیش از هر چیزی باید به بررسی این موضوع بپردازیم که اصلا آنالایزر گاز چیست؟
در حقیقت آنالایزر گاز یک دستگاه پیشرفته و تخصصی است که در شناسایی و اندازهگیری دقیق انواع گاز، نمونههای هوا و شیمیایی استفاده میشود.
این دستگاه در بسیاری از مواقع با دتکتور گاز اشتباه گرفته میشود.
دتکتور گاز و آنالایزر گاز هر دو برای تشخیص و اندازهگیری انواع گاز از جمله گازهای سمی استفاده میشوند؛ اما کاربرد و عملکرد این دو دستگاه کاملا با یکدیگر متفاوت است.
آنالایزر گاز امروزه در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، پتروشیمی، پزشکی، دارویی، غذایی و محیط زیست استفاده میشود.
انواع این دستگاه میتوانند گازهای مختلف را شناسایی کنند. برخی از مهمترین این گازها عبارتند از:
-
قابل اشتعال
-
سمی
-
گلخانهای
-
تشکیلدهنده جو هوا
آنالایزر گاز با بهرهگیری از تکنولوژیهای مختلف نظیر طیفسنجی، جذبسنجی، کروماتوگرافی گازی، سنسورهای الکتروشیمی و لیزر، تجزیه و تحلیل دقیق ترکیبات گازی را انجام میدهد.
کاربردهای آنالایزر گاز در صنایع مختلف چیست؟
انواع آنالایزر گاز در صنایع مختلف کاربرد دارند و شما میتوانید از آنها برای اندازهگیری غلظت گاز و ترکیبات شیمیایی مختلف استفاده کنید.
برخی از مهمترین کاربردهای این ابزار حیاتی عبارت است از:
صنعت نفت و گاز
آنالایزرهای گاز در صنعت نفت و گاز نقش مهمی دارند و از آنها با هدف اندازهگیری دقیق ترکیب و غلظت گازهای مختلف در فرآیندهای تولید و پالایش نفت و گاز استفاده میشوند.
صنعت شیمیایی
از دیگر کاربرد انواع آنالایزر گاز میتوان به نظارت بر فرآیندهای تولید مواد شیمیایی و اطمینان از کیفیت محصولات اشاره کرد.
این دستگاه در تشخیص گازهای سمی نظیر آمونیاک و کلر نیز به فراوانی کاربرد دارد.
صنعت غذایی
بهترین تکنیک برای اندازهگیری گازهای بستهبندی و اطمینان از کیفیت و تازگی مواد غذایی، استفاده از سنسور گاز است.
صنعت دارویی
اندازهگیری ناخالصیهای گازی در داروها و اطمینان از کیفیت و ایمنی آنها به کمک آنالایزرهای گازی انجام میگیرد. البته میتوان از این دستگاه برای اطمینان از رعایت استانداردهای کیفی نیز کمک گرفت.
صنعت محیط زیست
یکی دیگر از کاربردهای انواع آنالایزر از جمله آنالایزر اکسیژن، اندازهگیری آلایندههای گازی هوا نظیر اکسیدهای نیتروژن، دیاکسید گوگرد و ذرات معلق با هدف تشخیص آلودگی هوا و میزان آن است.
انواع آنالایزر گاز
هنگام خرید آنالایزر گاز با انواع مختلفی از این دستگاه مواجه خواهید شد.
به طور کلی این دستگاه بر اساس روش اندازهگیری و نوع گاز مورد آنالیز، انواع مختلفی دارد که 6 مورد از مهمترین آنها عبارتند از:
1.آنالایزر گاز مادون قرمز (Infrared Analyzers)
این آنالایزر به کمک امواج مادون قرمز، شناسایی و اندازهگیری غلظت گازهای مختلف در یک نمونه گازی را انجام میدهد.
عملکرد آنالایزر گاز مادون قرمز، بر اساس جذب نور مادون قرمز توسط مولکولهای گاز است و هر طیف جذب مادون قرمز با طیف دیگر متفاوت بوده و مانند اثر انگشت عمل میکند.
این آنالایزر خود انواع مختلفی دارد که به طور کلی عبارتند از:
-
آنالایزر مادون قرمز غیرپراکنده (NDIR): نور مادون قرمز در این دستگاه اندازهگیری غلظت گاز، از یک منبع تکفام منتشر و با عبور از نمونه به آشکارساز میرسد.
-
آنالایزر مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR): یک منبع نور پهنباند در این دستگاه مادون قرمز استفاده شده است که از طریق تبدیل فوریه، طیف جذب نمونه را به دست میآورد.
2.آنالایزر کروماتوگرافی گازی (Gas Chromatographs)
آنالایزر کروماتوگرافی که به اختصار GC نامیده میشود؛ یک ابزار تحلیلی و تخصصی برای جداسازی و شناسایی ترکیبات فرار در نمونههای گازی است.
این آنالایزر امروزه در صنایع پتروشیمی، دارو، غذا و محیط زیست با هدف تشخیص و اندازهگیری گاز کاربرد دارد.
3.آنالایزر گاز الکتروشیمیایی (Electrochemical Gas Analyzer)
این دستگاه از اصول الکتروشیمیایی برای شناسایی و اندازهگیری غلظت گازهای مختلف استفاده میکند.
طیف اندازهگیری غلظت گاز در آنالایزر الکتروشیمیایی مانند دیگر انواع آنالایزر بسیار گسترده است که برخی از رایجترین آنها به شرح زیر هستند:
-
گازهای خورنده نظیر کلر، فلوئور، هیدروژن، سولفید و دی اکسید کربن
-
گازهای قابل اشتعال نظیر متان، اتان و پروپان
-
گازهای سمی نظیر مونوکسید کربن، آمونیاک و اکسیژن
آنالایزر گاز الکتروشیمیایی، جریان الکتریکی را در واکنشهای شیمیایی بین گاز و الکتروهای حسگر اندازهگیری و غلظت گاز مورد نظر را تعیین میکند.
اندازهگیری و تشخیص گاز در این دستگاه توسط سلولهای الکتروشیمیایی انجام میگیرد و این سلولها به دو گروه اصلی تقسیم میشوند که عبارتند از:
-
سلولهای گالوانی
-
سلولهای الکترولیتی
4.آنالایزر هدایت حرارتی (Thermal conductivity Analyzer)
از دیگر انواع آنالایزر گاز میتوان به آنالایزر هدایت حرارتی اشاره کرد که اندازهگیری غلظت گازها در یک مخلوط گازی را انجام میدهد.
اساس کار این دستگاه، هدایت حرارتی در گازهای مختلف است و با هدف پایش گاز فرآیندهای صنعتی، اندازهگیری گازهای خنثی و قابل اشتعال استفاده میشود.
5.آنالایزر گاز لیزری (Laser Gas Analyzer)
یکی از پیشرفتهترین ابزارهای اندازهگیری و نمونهبرداری گاز، آنالایزر گاز لیزری است که شناسایی و اندازهگیری در آن توسط نور لیزر انجام میگیرد.
از مهمترین ویژگیهای این دستگاه میتوان به دقت بالا، سرعت پاسخدهی سریع، قابلیت اندازهگیری طیف وسیعی از گازها و تکرارپذیری اشاره کرد.
در مقایسه آنالایزر گاز لیزری با دیگر آنالایزرها میتوان گفت این دستگاه مانند سنسور گاز مادون قرمز، الکتروشیمیایی و کروماتوگرافی گازی، دقت و انتخابپذیری بالایی دارد.
6.آنالایزر گاز فلورسانس (Fluorescence Gas Analyzer)
این نوع آنالایزر یکی از ابزارهای قدرتمند برای آنالیز گاز است که به کمک پدیده فلورسانس، تشخیص و اندازهگیری دقیق غلظت انواع گاز را انجام میدهد.
استفاده از آنالایزر گاز فلورسانس با مزایای بسیار نظیر حساسیت بالا، انتخابپذیری بالا، سرعت بالا، عدم نیاز به آمادهسازی نمونه و کاربرد گسترده همراه است.
آنالایزر گاز فلورسانس انواع مختلفی دارد که به طور کلی مهمترین آنها عبارتند از:
-
اتمی
-
مولکولی
در جدول زیر به مقایسه انواع آنالایزر گاز میپردازیم.
نوع آنالایزر |
اصل عملکرد |
محدوده اندازهگیری |
دقت |
سرعت پاسخ |
کاربردهای اصلی |
آنالایزرهای نوری |
جذب یا نشر نور |
بسیار گسترده |
بالا |
متوسط تا بالا |
اندازهگیری غلظت مواد در محلولها، شناسایی ترکیبات و اندازهگیری آلودگی |
آنالایزرهای الکتروشیمیایی |
خواص الکتریکی محلولها |
وابسته به نوع الکترود |
بالا |
بالا |
اندازهگیری PH، هدایت الکتریکی و غلظت یونها |
آنالایزرهای کروماتوگرافی |
جداسازی و شناسایی یونها |
بسیار گسترده |
بالا |
پایین تا متوسط |
آنالیز مخلوطهای پیچیده و جداسازی ایزومرها |
آنالایزرهای طیفسنجی جرمی |
جداسازی و شناسایی یونها |
بسیار گسترده |
بسیار بالا |
متوسط |
آنالیز ترکیبات آلی و معدنی و تعیین ساختار مولکولی |
آنالایزر اکسیژن (Oxygen Analyzer)
همانطور که میدانید اکسیژن یک عنصر حیاتی و مهم در بسیاری از فرآیندهای زیستی و صنعتی است و اندازهگیری دقیق آن در بسیاری از مواقع اهمیت بالایی دارد.
آنالایزر اکسیژن، دستگاهی دقیق و تخصصی برای اندازهگیری غلظت اکسیژن در یک محیط گازی است و به کمک سنسورهای الکتروشیمیایی یا اپتیکال، میزان اکسیژن موجود در محیط را اندازه میگیرد.
این دستگاه طبیعی بودن یا نبودن اکسیژن محیط را در میلی ثانیه نشان میدهد.
امروزه از آنالایزر اکسیژن در نیروگاهها، پالایشگاهها و پتروشیمیها به فراوانی استفاده میشود. البته این دستگاه برای آنالیز گاز پزشکی نیز کاربرد دارد.
استفاده از این نوع آنالایزر گاز در صنایع مختلف با مزایای بسیاری همراه است که برخی از مهمترین آنها عبارتند از:
-
دقت بالا
-
سرعت بالا
-
سهولت استفاده
-
پایداری بالا
این آنالایزر خود انواع مختلفی دارد که برخی از آشناترین آنها عبارتند از:
آنالایزر اکسیژن با سنسور الکتروشیمیایی (Electrochemical analyzers)
این دستگاه به طور معمول از سنسور اکسیژن گالوانیک استفاده میکند و به دلیل دوام بسیار هیچ نیازی به تعمیر و نگهداری ندارد.
در آنالایزر اکسیژن الکتروشیمیایی، یک سلول الکتروشیمیایی با یک کاتد و آند به چشم میخورد که توسط یک الکترولیت از یکدیگر جدا شدهاند.
آنالایزر اکسیژن زیرکونیا (Zirconia type measurement System)
این دستگاه یک ابزار دقیق و قابل اعتماد برای اندازهگیری غلظت اکسیژن در گازهای مختلف است که در صنایع مختلف نظیر پتروشیمی، تولید انرژی و محیط زیست به فراوانی کاربرد دارد.
آنالایزر اکسیژن پارامغناطیسی (Magnetic type measurement System)
همانطور که از نام این نوع آنالایزر مشخص است؛ از خاصیت مغناطیسی اکسیژن استفاده میکند و در آن مولکولهای اکسیژن جذب میدان مغناطیسی میشوند.
آنالایز گاز چگونه کار میکند؟
حال که با انواع آنالایزر گاز آشنا شدیم، به بررسی این موضوع میپردازیم که اصلا چگونه یک آنالایزر گاز کار میکند؟
به طور کلی مراحل کار یک آنالایزر گاز عبارت است از:
نمونهبرداری
در گام اول باید نمونهای از گاز محیط اطراف یا یک منبع مشخص به درون دستگاه کشیده شود.
در بسیاری از مواقع نمونهبرداری و اندازهگیری با هدف آنالیز گاز محیطی انجام میگیرد و تنها کافی است بخشی از گاز اطراف خود را درون آنالایزر قرار دهید.
آماده سازی نمونه
در صورتی که نمونه شما نیاز به خشک کردن یا فیلتر کردن دارد؛ اقدامات لازم را انجام دهید.
اندازهگیری
حال به کمک روشهای فیزیکی یا شیمیایی، غلظت گاز مورد نظر باید اندازهگیری شود.
پردازش سیگنال
در گام آخر سیگنال حاصل از اندازهگیری باید تبدیل به یک سیگنال قابل فهم شود و به صورت عددی یا گرافیکی نمایش داده شود.
آمادهسازی نمونه گاز برای آنالیز
در آنالیز گاز صنعتی، محیطی و به طور کلی هر نوع گاز، آمادهسازی نمونه یک مرحله بسیار مهم قبل از آنالیز است که بر دقت و صحت نتایج تاثیر دارد.
آمادهسازی نمونه گاز برای آنالیز چندین مرحله دارد که به ترتیب انجام عبارتند از:
نمونهبرداری
-
انتخاب نقطهای مناسب برای نمونهبرداری
-
استفاده از لولههای مناسب و کاربردی
-
تناسب حجم نمونه با حساسیت دستگاه آنالیز و غلظت مورد انتظار گاز
فیلتراسیون
-
حذف ذرات جامد در نمونه
-
استفاده از فیلترهای مناسب با توجه به اندازه ذرات و ماهیت گاز
خشک کردن
-
حذف رطوبت موجود در نمونه گازی
-
استفاده از انواع خشککن فیزیکی و شیمیایی با هدف کاهش رطوبت نمونه
تنظیم فشار و دما
-
سازگاری فشار نمونه با فشار کاری دستگاه آنالیز
-
قرار دادن دمای نمونه در محدوده مجاز دستگاه آنالیز
تزریق به دستگاه
-
استفاده از مناسبترین روشهای تزریق
-
اطمینان از عدم نشت گاز هنگام تزریق
چه عواملی بر دقت اندازه گیری آنالایزر گاز تاثیر میگذارند؟
دقت اندازهگیری در آنالایزرهای گاز اهمیت بسیاری دارد و ثابت نیست. برخی از مهمترین عوامل اثرگذار بر این دقت عبارتند از:
عوامل مرتبط با دستگاه
-
نوع آنالایزر
-
کالیبراسیون
-
تمیزی دستگاه
-
پایداری منبع تغذیه
-
دمای محیط
عوامل مرتبط با نمونه
-
غلظت گاز
-
تداخلات گازی
-
رطوبت
-
ذرات معلق موجود در نمونه
عوامل مرتبط با روش نمونهبرداری
-
نشت در سیستم نمونهبرداری
-
سرعت جریان نمونه
-
دمای نمونه
دیگر عوامل موثر در اندازهگیری دقت آنالایزر گاز
-
خطای انسانی
-
نویز الکتریکی
کالیبراسیون آنالایزر گاز
کالیبراسیون در آنالایزر گاز مانند دیگر تجهیزات دقیق یک فرآیند الزامی به شمار میآید و با هدف اطمینان از دقت و صحت نتایج اندازهگیری انجام میگیرد.
در این فرآیند دستگاه با استفاده از گازهای مشخص و با غلظت تعیینشده تنظیم میشود.
مراحل انجام کالیبراسیون آنالایزر گاز به ترتیب انجام عبارتند از:
-
آمادهسازی دستگاه و نصب درست آن
-
تهیه گازهای استاندارد با غلظت مشخص
-
تنظیم دستگاه مطابق با دستورالعملهای آن
-
تزریق گاز استاندارد به آنالایزر
-
تنظیم دستگاه یا تغییر تنظیمات قبل
-
تکرار مراحل و ترسیم منحنی کالیبراسیون
-
ثبت نتایج و ترسیم نمودار کالیبراسیون
نتیجهگیری
آنالایزر گاز دستگاهی دقیق و تخصصی است که در تجزیه و تحلیل ترکیبات گازی کاربرد دارد.
استفاده از این دستگاه با مزایای مختلف نظیر کنترل کیفیت در صنایع مختلف، افزایش ایمنی و جلوگیری از حوادث و پایش محیط زیست و کنترل آلودگی همراه است.
خرید این دستگاه مانند دیگر تجهیزات دقیق از فروشگاههای مختلف امکانپذیر است که آمازون ابزار یکی از معتبرترین این فروشگاهها به شمار میآید.
این فروشگاه با تضمین اصالت کالا یا اورجینال بودن انواع آنالایزر گاز آماده ثبت سفارشات شما عزیزان است.
سوالات متداول
1. کاربرد آنالایزر گاز در صنایع مختلف چیست؟
آنالایزر گاز در صنایع مختلف نظیر نفت و گاز، شیمیایی، دارویی، غذا و محیط زیست، با هدف کنترل کیفیت، پایش فرآیند و افزایش ایمنی استفاده میشود.
2.هنگام خرید آنالایزر گاز چه نکاتی را باید در نظر داشت؟
-
تعیین نیاز دقیق از خرید دستگاه
-
نوع آنالایزر
-
مشخصات فنی دستگاه
-
امکانات جانبی
-
برند و خدمات پس از فروش
-
قیمت
3.قیمت آنالایزر گاز به چه صورت است؟
به طور کلی قیمت آنالایزر گاز با توجه به عوامل مختلف نظیر نوع دستگاه، برند، ویژگیها، دقت اندازهگیری و کاربرد متفاوت است و از چند میلیون تا چند میلیارد تومان را شامل میشود.
۲۴ دی ۱۴۰۳ _ ۱۰:0۹
برچسب ها: