简述热导式氢气分析仪的原理及结构

热导式氢气分析仪

利用待分析组分和背景组分导热系数的差异，且混合气体导热系数随待分析组分变化而变化这一特性进行工作，由热导式气体传感器与智能信号转换器构成的在线分析仪表具有测量范围宽、稳定性好、响应时间短的特点，用于非防爆场合氢含量的自动分析。该仪表适用于化肥厂生产流程、发电机冷却机组、裂解制气等行业的氢含量在线分析。

工作原理

热导式氢分析器工作原理基于氢气热导率比其它气体高，各种气体具有不同的热导率，如以空气为参比，在标准气压和0℃时，各种气体的相对热导率如下：

本仪器的基本原理，是根据气体的导热率，而确定其成分，即通过混合气体的导热率的测量来决定混合气体中某气体的含量，在混合气体中氢气热导率，因此当混合气体中背景气体（如N2等）或其它成分基本保持恒定时，混合气体的热导率基本取决于氢气的多少，这样根据混合气体导热率的不同，就可测出所含氢气多少。

    实际上气体的导热率值极小，尤其在工业中更不易正确测出，由于气体导热率的变化而使电阻值改变，从而可间接测得不同气体的不同导热率，本仪器利用上述特性进行工作，利用通电加热的铂丝作敏感元件以测量混合气体导热率的变化，当被测气体中氢含量变化时，导热率随之变化，其电阻值也随之改变，则在惠斯登电桥中产生不平衡电压，通过数字表头显示氢的含量。

仪器结构

仪器由传送器、电源部件、温控部件、放大部件等组成。传送器是仪器的心脏部分，它的作用是将被分析气体中的氢气含量变化转化成电压信号

传送器由四个热敏电阻组成惠斯登桥路，其中工作桥臂R1， R3置于通过被测气体的管道内，参比桥臂R2， R4置于热导池密封腔内，热敏电阻要求电阻率和电阻温度系数稳定，并且要求有高度化学稳定性以保证工作的可靠性。热敏电阻用直径0.02mm 铂丝绕在芯轴上,外边套细玻璃管，经过精密制造工艺，保证热惯性小，防震，防腐蚀，工作稳定可靠，传送器内气路结构采用对流扩散式，这样仪器受气体流量变化的影响小，同时保持响应时间较快速反应。