آنالایزر؛ عملکرد و انواع آن

آنالایزر

آنالایزر چیست؟

به طور کلی آنالايزرها تجهیزاتی هستند که مقدار و خلوص يك ماده را در یک تركيب بر اساس خواص شیمیایی و فیزیکی آن مورد اندازه گیری قرار می دهند .

اندازه گیری ترکیب شیمایی می تواند به منظور کنترل انها و یا رعایت قوانین زیست محیطی باشد.به عنوان مثال مقدار اکسیژن لازم جهت اختراق در کوره های و بویلر ها در یک میزان مسخصی کنترل شود.

به این معنی که اگر میزان از یک حدی کمتر باشد،احتراق در کوره ناقص خواهد بود و ضمن تولید الایندگی محیط زیست،سبب کاهش بازده کاری واحد می شود.اگر میزان اکسیژن از یک حدی بالاتر رود،خروج اکسیژن نسوخته داغ از دود کش باعث اتلاف حرارت و انرژی می شود.

در مواردی برای حفظ محیط زیست و کنترل آلاینده ها،میزان ترکیب گوگرد دار در جریان های خروجی از واحد ها نیز باید کتر از یک میزان مشخص باشد.

عملکرد آنالایزرها

به طور کلی انالایزها برای اندازه گیری خواص شیمیایی و فیزیکی سیالات فرایندی به کار می روند و از لحاظ عملکرد به دو دسته online  و ofline  تقسیم می شوند.

  • آنالایزرهای آنلاین

معنولا در واحد های نزدیکبه منبع و یا دستگاهی که ماده را تولید می کند قرار دارد. این دستگاه ها عمدتا به صورت پیوسته کمیت مورد نظر را اندازه گیری می کنند و اطلاعات حاصله توسط یک ترانسدیوسر  به اتاق کنترل جهت رویت اپراتور انتقال می یابند.

  • آنالایزرهای آفلاین

به دلایلی از جمله حساس بودن،قیمت بالا،عدم لزوم به استفاده مکرر نیاز به مراحل کاربردی خاص و بعضا نیاز به شرایط ازمایشگاهی می بایست در ازمایشگاه ها مورد استفاده قرار گیرند.

نکته مهم برای آنالایزرها

نکته مهم که برای آنالایزرهای باید در نظر گرفت،نحوه نمونه گیری مناسب می باشد.محل نمونه گیری  و فاصله زمانی بین نمونه گیری ها باید تعیین شوند. در برخی از واحد هایی که دارای انالایزرهای طیادی است،امکان دارد اتاقی به نام آنالایزر وچود داشته باشد که دستگاه های آنالایزر را به جهت ایجاد شرایط مطلوب و همچنین  ایمنی بالاتر در ان قرار دهند.نمونه توسط خطوط جریان مناسبی با اتاق منتقل شده و توسط آنالایزها اندازه گیری می شود. یک آنالایزر خوب باید قادر باشد تا در کم ترین زمان،مقدار مورد نظر را اندازه گیری  کرده و گزارش دهد.

به طور کلی انالایزر ها  از دو بخش مناسب سازی نمونه و اندازه گیری اصلی تشکیل شده اند.

  • مناسب سازی نمونه

در بخش مناسب سازی نمونه پارامتر هایی از جمله دما،فشار و دبی نمونه تنظیم می گردند.

  • اندازه گیری اصلی

نمونه مناسب سازی شده سپس به بخش اندازه گیری اصلی انتقال یافته و در انجا اندازه گیری مورد نظر انجام می شود.

در اینجا به طور مختصر به معرفی چند آنالایزر پرکاربرد می پردازیم .

۱-آنالایزر گاز کلر 

 کلر یک از جمله مواد شیمیایی خطرناک است که در حد مجاز به‌عنوان تصفیه‌ کنندۀ آب‌های آشامیدنی کاربرد عمده دارد اما عدم رعایت موارد ایمنی و بی‌احتیاطی می‌تواند منجر به نشت این گاز و بروز مسمویت شود.

اندازه گیری میزان کلر در آب به هدف کنترل میزان این ماده سمی؛ یکی دیگر از پارامترهای مهم اندازه گیری در صنعت به خصوص در واحد های آب و بخار کارخانجات است.

چگونگی عملکرد آنالایزر گاز کلر

سنسور های اندازه گيری كلر شامل آند از جنس نقره و كاتد از جنس طلا و غشاء عبور دهنده يونهای كلر می باشند. با اعمال ولتاژ از ترانسميتر به سنسور آنالایزر؛ الکترولیت محلول قطبی می شود و باعث انتقال یونهای کلر از كاتد به سمت آند شده که این خود سبب ایجاد يك جريان اکتریکی متناسب با ميزان و غلظت يونهای كلر می گردد. با اندازه گیری این جریان میزان کلر موجود در نمونه مورد آزمایش اندازه گیری می گردد.

۲-آنالايزر اكسيژن 

 عموما ” آنالايزرهای اكسيژن جهت اندازه گیری اکسیژن در گازها و محلول ها می شوند. با اندازه گیری اکسیژن در خروجی بویلرها و کوره ها به کاهش مصرف سوخت آنها کمک شایانی شده و با سنجش اکسیژن در واحد های تصفیه فاضلاب از کیفیت پروسه تصفیه مطلع می شوند.

چگونگی عملکرد آنالایزر گاز اکسیژن

در آنالایزرهای گازی اکسیژن سنسور اندازه‌گيری دارای یک صفحه با يك لايه متخلخل بوده كه از يك طرف تحت فشار گاز مرجع و از طرف ديگر تحت فشار گاز نمونه قرارگرفته با گرم کردن فضای داخل سنسور يونهای اكسيژن از صفحه الكترود عبور کرده و باعث ایجاد اختلاف پتانسیل می گردند.

Paramagnetic oxygen analyzer نوع دیگری از آنالایزر های اکسیژن هستند که از خاصیت جذب بالای میدان مغناطیسی توسط اکسیژن برای اندازه گیری میزان اکسیژن استفاده می کنند و در دو نوع حرارتی و مکانیکی طراحی و تولید می گردند.

کاربرد آنالایزر اکسیژن در صنایع

  • مراکز پرورش آبزیان
  • مراکز دامپزشکی
  • کشاورزی
  • آزمایشگاه ها
  • معادن
  • صنایع غذایی
ثبت نام در سناماین

۳-آنالایزر گاز هیدروژن  

   اندازه گيری هيدروژن بر مبنای تفاوت هدايت حرارتی هيدروژن که بسيار بيشتر از ساير گازها است می باشد.

این تجهیزات شامل دو سلول مجزا از به همراه Filaments یا رشته مقاومتی می باشند که مقاوت آنها در اثر تغیر دما تغییر می نماید .يك منبع تغذيه ولتاژ ثابتی را روي رشته های مقاومتی اعمال كرده و دمای آنها را به اندازه دمای طراحی شده بالا مي برد نمونه به يكی ازسلول ها و گاز مرجع به سلول ديگر وارد می گردد .

به دليل اينكه هيدروژن دارای ضريب هدايت بالايی است، در اثر عبور گاز نمونه از رشته مقاومتی دمای آن كاهش می يابد. با اندازه گیری ومقايسه مقاومت هر یک از رشته های مقاومتی و با در نظر داشتن رابطه مقاومت و دمای آنها هيدروژن گاز تزريقی را ميتوان بوسیله مدار پل وتسون اندازه گيری کرد .

۴-آنالایزر  PH

 یكی از پركاربردترین پارامترهایی که در صنعت جهت کنترل کیفیت محصول و جلوگیری از خوردگی و آلودگی محیط زیست مورد اندازه گیری قرار می گیرد pH یا معیار اسیدی یا بازی بودن یك محلول است.

چگونگی عملکرد آنالایزر PH

یك pH سنج الكتروشیمیایی ساده ازیک الکترود مرجع ( عمدتا از جنس كلرید نقره ) و الکترودی که در محلول غوطه ور است و یك غشاء شیشه ای كه قابلیت نفوذ هیدروژن و جداسازی آن از یون های دیگر را دارا می باشد، تشكیل شده است .

الكترودها معمولاً در یك پل نمكی از جنس كلرید پتاسیم قرار می گیرند که از تماس مستقیم آنها با محلول جلوگیری شود . عمدتا برای سادگی استفاده و كوچكتر كردن حجم pH سنج ها، از یك الكترود تركیبی که شامل یک محفظه محتوی دو الکترود می باشد استفاده میگردد.

آنالایزر pH به همراه سنسور دما بوده (معمولا PT100 )وpH را در دمای ۲۵ درجه سانتيگراد نشان می دهد در این حالت ضريب حرارتی سيال بايد برای جبران محاسبه افزایش هیدروژن یونیزه شده در اثر افزایش دما مشخص باشد.
در اثر تجمع یون هیدروژن در دو طرف غشاء اختلاف پتانسیلی تولید میشود كه توسط یک ولتمتر دقیق اندازه گیری میشود. اگر محلولی مورد نظر دارای pH برابر محلول مرجع یا ۷ باشد، اختلاف پتانسیل صفر خواهد بود.

اگر pH بیشتر از ۷ باشد، پتانسیل مثبت(با نسبت خطی ) و اگر كوچكتر از ۷ باشد پتانسیل منفی وجود خواهد داشت . برای نصب الكترود عموما از یك محفظه با یك ورودی و خروجی جهت جریان پیوسته نمونه مورد اندازه گیری استفاده می شود.
نوع دیگری از سنسورهای اندازه گیری pH از الکترود های حالت جامدبه عنوان جایگزین الکترودهای شیشه ای جهت اندازه گیری استفاده می گردد.

این الکترودها با تماس مستقیم با سیال توانایی اندازه گیری مقادیر نمونه ها در اندازه ۳۰ میکرو لیتر را داراست .

۵-آنالایزر رطوبت

اندازه گیری رطوبت در آنالایزرها به روشهای متفاوت انجام می پذیرد از جمله آنها می توان به بدست آوردن نقطه شبنم و محاسبه رطوبت گاز و یا روش رسانايي الكتريكی که براي اندازه گيري و كنترل پيوسته رطوبت در جامدات مورد استفاده قرار میگیرد اشاره کرد.
همچنین روش طیف نما نیز که در آن یک نور درون گاز نمونه فرستاده شده و با اندازه گیری مقدار نوری که در طول موج های خاص متراکم شده رطوبت را مورد سنجش قرار می دهد که از دیگر روش های اندازه گیری به حساب می آید.

کاربرد آنالایزر رطوبت

  • مقدار رطوبت در گاز تصفيه شده ویا رطوبت در رنج در صدی در مواد غذایی از جمله کاریرد های مهم این تجهیزات می باشد.
  • صنایع شیمیایی و ساخت مواد
  • یخچال های صنعتی
آنالایزر

پاور آنالایزر

پاور آنالایزر وسیله ای است که به اندازه گیری دقیق ویژگی های قدرت الکتریسیته دستگاه های تولید ، تبدیل و تغییر برق می پردازد.  همچنین اندازه گیری دقیقی از قدرت واقعی در اینورتر ها ، درایورهای موتور، تجهیزات دفتری و اداری ، منابع تغذیه و ماشین آلات صنعتی به دست می دهد. امروزه پاور آنالایزر ها دارای کاربرد های بسیاری هستند ، به عنوان مثال می توانند میزان انرژی در سیستم های تکفاز یا سیستم های متقارن لود سه فاز را اندازه گیری کنند با قابلیت اندازه گیری پارامتر هایی همچون ولتاژ، جریان ،وات ،وار ، توان اکتیو ، توان راکتیو، کیلو ولت آمپر . همچنین قابلیت اتصال به کامپیوتر جهت ثبت به صورت مینیموم و ماکزیمم.
با پیشرفت در بهره وری انرژی و قدرت ، افزایش تقاضا برای اندازه گیری دقیق و قابل اعتماد انرژی برق وجود دارد. آنالایزر های پایدار و قابل اعتماد مهندسین را قادر می سازد که اتلاف انرژی برق در دستگاه های اینورتر ، موتور و مدار های روشنایی و برق جلوگیری کنند

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

error: Content is protected !!