Методы аналитического контроля. Классификация приборов газового анализа

Контрольная работа по дисциплине

«Производственная и пожарная автоматика»

 

Вариант № 85 

Тема: 1. Методы аналитического контроля. Классификация приборов газового анализа.

            2. Правила размещения пожарных извещателей на объекте. Структурная схема защиты объекта техническими средствами пожарной сигнализации.

            3. Область применения, конструктивные особенности и требования, предъявляемые к модульным установкам газового пожаротушения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Санкт-Петербург - 2012

 

1. Введение……………………………………………………………………3стр.

2. Основная часть…………………………………………………………….4 стр.

2.1. Методы аналитического контроля. Классификация приборов газового анализа...………………………………………………………………...........4 стр.

2.2. Правила размещения пожарных извещателей на объекте. Структурная схема защиты объекта техническими средствами пожарной сигнализации..…………….……………………………………………….10 стр.

2.3. Область применения, конструктивные особенности и требования, предъявляемые к модульным установкам газового пожаротушения..………….….……………………………………………..13 стр.

3. Заключение……………………………………………………….........…17 стр.

4. Список использованной литературы……………………………………18 стр. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   1. Введение

   Пожарная  автоматика — комплекс технических  средств для предупреждения, тушения, локализации или блокировки пожара внутри помещений. Пожарной автоматикой оборудуют здания и помещения с повышенной пожарной опасностью. Средства пожарной автоматики предназначены для автоматического обнаружения пожара, оповещения о нем людей и управления их эвакуацией, автоматического пожаротушения и дымоудаления, управления инженерным и технологическим оборудованием зданий и объектов.

   Различают системы пожарной автоматики, включающиеся автоматически и действующие  по определённой программе — системы  автоматической пожарной защиты (САПЗ), и установки пожарной защиты (УПЗ), приводимые в действие оператором.

   В данной работе затронуты отдельные  вопросы пожарной автоматики. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      2. Основная часть.

   2.1. Методы аналитического контроля. Классификация приборов газового анализа.

  Разнообразие  и многочисленность задач, стоящих  перед аналитическим контролем, обусловливает и многообразие его  видов. Классификация методов анализа (аналитического контроля) основана на различных признаках.

  В зависимости от цели различают качественный и количественный анализ. Задачей качественного анализа является обнаружение (идентификация) компонентов анализируемого образца — атомов, ионов, молекул. Задачей количественного анализа является определение масс, концентраций (содержаний) или количественных соотношений компонентов анализируемого объекта.

  В зависимости от того, какие компоненты нужно обнаружить или определить, различают анализ элементный, изотопный, молекулярный, фазовый. Элементный анализ представляет собой совокупность методов качественного обнаружения и количественного определения элементов Периодической системы элементов Д.И. Менделеева, входящих в состав пробы анализируемого вещества, без учёта видов связи в нём или структуры. Содержание составных частей в веществе различно.

  Компонент, содержащийся в пробе в количестве 5-100 %,обычно называют основным, 0,01 — 5 % -легирующим, ниже 10-2 % — следовым или  примесью. Подобное разделение условно  и ориентировочно. Содержание определяемых компонентов в пробе чаще всего  выражают в массовых процентах, реже в атомных или мольных процентах.

  Методы  аналитического контроля подразделяют на прямые и комбинированные

  В тех случаях, когда необходимо с  высокой скоростью анализировать  большие массы однотипной продукции, применяют прямые методы. Для анализа нестандартной металлургической продукции и при анализе сложных по составу объектов, как правило, — комбинированные методы. 

  Прямые  методы анализа проводят без какой-либо специальной химической пробоподготовки (растворение, перевод в газовую  фазу, предварительное разделение анализируемого вещества на отдельные компоненты).

  Прямые  методы обеспечивают высокую производительность, экономичность, возможность неразрушающего, дистанционного и локального анализа. Контроль правильности таких методов  и градуировку приборов обычно осуществляют при помощи адекватных стандартных образцов состава или специально синтезированных образцов сравнения. Адекватными стандартными образцами называют образцы, которые по своему составу и структуре строго идентичны аналогичным характеристикам анализируемой пробы.

  Прямой  анализ ведется при помощи автоматических и полуавтоматических приборов, работа которых основана на измерении физических свойств анализируемых объектов, например, испускании электромагнитного  излучения в оптическом или рентгеновском диапазоне.

  В тех случаях, когда анализируется  нестандартная продукция сложного состава, а адекватные стандартные  образцы на нее отсутствуют, или  в тех случаях, когда наблюдается  сильное влияние компонентов  пробы на определение одного (или каждого) из них — прибегают к комбинированным методам. Такие методы более трудоемки и длительны, но они пригодны для анализа материалов любой сложности и обеспечивают высокую правильность и низкие границы определяемых содержаний. Кроме того, такие методы не требуют использования дефицитных и дорогостоящих адекватных стандартных образцов. Выполняют эти анализы, как правило, химики-аналитики высокой квалификации.

  В зависимости от природы анализируемого объекта различают аналитический  контроль органических и неорганических веществ. В современном аналитическом контроле с его многообразными задачами и техническими средствами можно выделить непрерывный, локальный, неразрушающий, дистанционный и другие виды контроля. 

  Приборы, при помощи которых производят газовый анализ, называют газоанализаторами. Они бывают ручного действия и автоматические. Среди первых наиболее распространены химические абсорбционные, в которых компоненты газовой смеси последовательно поглощаются различными реагентами.

    Автоматические газоанализаторы измеряют какую-либо физическую или физико-химическую характеристику газовой смеси или её отдельных компонентов.

    В настоящее время наиболее  распространены автоматические  газоанализаторы. По принципу  действия они могут быть разделены  на три основных группы:

    Приборы, действие которых основано  на физических методах анализа,  включающих вспомогательные химические  реакции. При помощи таких газоанализаторов  определяют изменение объёма  или давления газовой смеси  в результате химических реакций её отдельных компонентов.

    Приборы, действие которых основано  на физических методах анализа,  включающих вспомогательные физико-химические  процессы (термохимические, электрохимические,  фотоколориметрические и др.). Термохимические  основаны на измерении теплового эффекта реакции каталитического окисления (горения) газа. Электрохимические позволяют определять концентрацию газа в смеси по значению электрической проводимости электролита, поглотившего этот газ. Фотоколориметрические основаны на изменении цвета определённых веществ, при их реакции с анализируемым компонентом газовой смеси.

    Приборы, действие которых основано  на чисто физических методах  анализа (термокондуктометрические, термомагнитные, оптические и др.).  Термокондуктометрические основаны  на измерении теплопроводности газов. Термомагнитные газоанализаторы применяют главным образом для определения концентрации кислорода, обладающего большой магнитной восприимчивостью. Оптические газоанализаторы основаны на измерении оптической плотности, спектров поглощения или спектров испускания газовой смеси.

  Производителями газоанализаторов в настоящее время  используются практически все из перечисленных методов газового анализа, но наибольшее распространение  получили электрохимические газоанализаторы, как наиболее дешевые, универсальные и простые. Минусы данного метода: невысокая избирательность и точность измерения; небольшой срок службы чувствительных элементов, подверженных влиянию агрессивных примесей.

    Все приборы газового анализа  также могут быть классифицированы:

    по функциональным возможностям (индикаторы, течеискатели, сигнализаторы,  газоанализаторы);

    по конструктивному исполнению (стационарные, переносные, портативные);

    по количеству измеряемых компонентов  (однокомпонентные и многокомпонентные);

    по количеству каналов измерения (одноканальные и многоканальные);

    по назначению (для обеспечения  безопасности работ, для контроля  технологических процессов, для  контроля промышленных выбросов, для контроля выхлопных газов  автомобилей, для экологического  контроля).

  Классификация по функциональным возможностям.

    Индикаторы - это приборы, которые  дают качественную оценку газовой  смеси по наличию контролируемого  компонента (по принципу «много - мало»). Как правило, отображают  информацию посредством линейки  из нескольких  точечных индикаторов. Горят все индикаторы - компонента много, горит один - мало. Сюда же можно отнести и течеискатели. При помощи течеискателей, снабженных зондом или пробоотборником, можно локализовать место утечки из трубопровода, например, газа-хладагента.

    Сигнализаторы также дают весьма  приблизительную оценку концентрации  контролируемого компонента, но  при этом имеют один или  несколько порогов сигнализации. При достижении концентрацией  порогового значения, срабатывают  элементы сигнализации (оптические индикаторы, звуковые устройства, коммутируются контакты реле).

    Вершина эволюции приборов газового  анализа (не считая хроматографов) - это непосредственно газоанализаторы. Данные приборы не только дают количественную оценку концентрации измеряемого компонента с индикацией показаний (по объему или по массе), но и могут быть снабжены любыми вспомогательными функциями: пороговыми устройствами, выходными аналоговыми или цифровыми сигналами, принтерами и так далее.

  Классификация по конструктивному исполнению.

  Как и большинство контрольно-измерительных  приборов, приборы газового анализа  могут иметь разные массогабаритные  показатели и режимы работы. Этими  свойствами и обуславливается разделение приборов по исполнению. Тяжелые и  громоздкие газоанализаторы, предназначенные, как правило, для длительной непрерывной работы, являются стационарными. Менее габаритные изделия, которые могут быть без особого труда перемещены с одного объекта на другой и достаточно просто запущены в работу - переносные. Совсем маленькие и легкие - портативные.

  Классификация по  количеству измеряемых компонентов.

  Газоанализаторы могут быть сконструированы  для  анализа сразу нескольких компонентов. Причем анализ может производиться  как одновременно по всем компонентам, так и поочередно, в зависимости от конструктивных особенностей прибора.

  Классификация по количеству каналов измерения.

  Приборы газового анализа могут быть как  одноканальными (один датчик или одна точка отбора пробы), так и многоканальными. Как правило, количество каналов измерения на один прибор бывает от 1 до 16. Следует отметить, что современные модульные газоаналитические системы позволяют наращивать количество каналов измерения практически до бесконечности. Измеряемые компоненты для разных каналов могут быть как одинаковыми, так и различными, в произвольном наборе. Для газоанализаторов с датчиком проточного типа (термокондуктометрические, термомагнитные, оптико-абсорбционные) задача многоточечного контроля решается при помощи специальных вспомогательных устройств - газовых распределителей, которые обеспечивают поочередную подачу пробы к датчику из нескольких точек отбора.

  Классификация по назначению.

  Контроль  разных газов, в разных диапазонах концентраций, производится по-разному, посредством  различных методов и способов измерения. Поэтому производителями конструируются и выпускаются приборы для решения конкретных задач измерения. Основные такие задачи: контроль атмосферы рабочей зоны (безопасность), контроль промышленных выбросов (экология), контроль технологических процессов (технология), контроль газов в воде и др. жидкостях, контроль рудничной атмосферы, контроль выхлопных газов автомобилей (экология и технология).