Детекторы по теплопроводности.

В основе функционирования всех типов детекторов по теплопроводности лежат закономерности передачи тепла от разогретого чувствительного элемента детектора в окружающую газовую среду.

В зависимости от особенностей устройства чувствительного элемента следует различать два основных типа детекторов по теплопроводности:

• детектор с чувствительным элементом, изготовленным в виде проволочки или спирали. Детекторы этого типа получили название катарометрических;

• детектор с чувствительным элементом, роль которого выполняет термистор − термисторныедетекторы.

Катарометрический детектор

Теоретической основой функционирования детекторов по теплопроводности являются следующие положения:

• при изменении состава газового потока в рабочей камере детектора вследствие изменения величин теплоемкости и теплопроводности, соответствовавших чистому газу-носителю, имеет место изменение величины тепловых потерь и, как следствие, изменение температуры чувствительного элемента.

Величина этого изменения описывается уравнением:

•изменение температурычувствительного элемента приводит к изменению величины его сопротивления, которые связаны между собой соотношением:

• изменение величины сопротивления чувствительного элемента при сохраняющемся постоянным подаваемом напряжении, в соответствии с законом Ома, приведет к изменению величины силы токана участке цепи, содержащем этот чувствительный элемент.

На практике используют 4 режима работы детектора по теплопроводности:

• режим постоянного тока на чувствительных элементах;

• режим постоянного напряжения на чувствительных элементах;

• режим постоянной температуры чувствительных элементов;

• режим постоянной средней температуры чувствительных элементов.

Для увеличения продолжительности работы элементов детектора по теплопроводности следует работать при минимальной температуре элементов, необходимой для данного анализа

Для успешной работы с детектором по теплопроводности рекомендуется в качестве газа-носителя использовать гелий, поскольку в ряду используемых газов-носителей гелий характеризуется величиной теплопроводности близкой к водороду, имеет большое отличие по этому параметру от разделяемых соединений, что позволяет обеспечить более высокую чувствительность при их обнаружении и установлении количественного содержания.

Термисторный детектор

Это шарик диаметром около 0.5 мм, изготовленный из смеси оксидов марганца, кобальта, никеля со специальными добавками для получения необходимых электрических характеристик.

Термистор покрывается тонкой стеклянной оболочкой для защиты от разрушающего действия газа-носителя и анализируемых веществ.

За счет увеличения сопротивления термистора может быть реализована более высокая чувствительность, чем у катарометра.