Русская Википедия:Анализатор (состава и свойств веществ)

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Файл:Detector for Gas.jpg
Портативный газоанализатор

Анализатор (состава и свойств веществ) — прибор для определения физико-химических свойств, состава и структуры твердых, жидких и газообразных веществ.[1][2] Для количественного анализа анализатор устанавливает в пробе количество определенных химических элементов, элементов, структур и т.д.[3] При качественном анализе анализатор определяет наличие их в пробе путем идентификации.[4] К таким приборам применяться общий термин — средства измерений и контроля.[5]Шаблон:Rp

Анализаторы состава и свойств веществ идентифицируют качественный состав, измеряют количественный состав веществ и некоторые свойства (плотность, вязкость и другие), характеризующие состав и свойства веществ. Также может определяться микро- и макроструктура, строение веществ.[6]

Анализаторы подразделяются на лабораторные и промышленные.[7]Шаблон:Rp Автоматические анализаторы используются для противопожарной и противовзрывной защиты технологических процессов.[8]Шаблон:Rp

Значение анализаторов состава и свойств веществ возросло в 1940-х годах, когда в управлении производственными процессами начался сдвиг от контроля косвенных критериев (температура, давление и др.) к прямому контролю качественных признаков веществ (состав, свойства, структура).[6]

Первичные преобразователи

Анализаторы отличаются от других типов приборов наличием аналитического блока, в котором возникает первичный сигнал. Для получение сигнала используются физические и физико-химические явления, возникающие при взаимодействии анализируемого вещества с энергией или вспомогательными веществами.[6] Большинство приборов для измерения состава жидкостей и газов измеряет не состав, а какое-либо свойство вещества. Концентратомер может получать результат измеряя электропроводность, газоанализатор — теплопроводность и т.д. В основе таких устройств лежит предположение о однозначной зависимости между указываемой и фактически измеряемой величиной. Но эта однозначность условна и границы условности, как правило, четко не определены.[9]

Средства контроля

Многие прикладные и крайне важные направления деятельности связаны с определением величин (свойств), не относящихся к классическим физическим величинам.[5]Шаблон:Rp

Индикаторы (определители, сигнализаторы) выдают сигналы о качественном составе анализируемого вещества (например, о наличии или отсутствии какого-либо компонента).[7]Шаблон:Rp В законодательстве России и ЕАЭС к измерениям относится только определение количественного значения величины.[10][11] Для определения качественных величин возможно использовать термин "оценивание"[12]Шаблон:Rp, "идентификация"[13]Шаблон:Rp, "измерительный контроль"[5]Шаблон:Rp. Качественное оценивание производится с использованием неметрических шкал наименований и порядка.[12]Шаблон:Rp Идентификация объектов относится к разделу математической метрологии.[13]Шаблон:Rp

Различные шкалы оценки вредности и опасности (пожарной, биологической, радиационной и т.д.) являются шкалами порядка[14]Шаблон:Rp или наименований. Ранг пожароопасности определяется температурой, скоростью ее изменения, задымленностью и уровнем содержания в воздухе угарного газа.[13]Шаблон:Rp

Уровень автоматизации

Анализатор может действовать непрерывно или периодически. Пробы отбираться могут также непрерывно или периодически, вручную или автоматически. Автоматические анализаторы обычно являются стационарными устройствами, они могут служить в качестве элементов автоматических систем. Полуавтоматические анализаторы требуют либо ручной подачи пробы, либо дополнительной обработки результатов анализа. Индикаторы являются разновидностью полуавтоматического анализатора и, как правило, требуют ручного обслуживания.[15]Шаблон:Rp

Приборы для анализа состава газов и паров

Файл:Vinařice, Hornický skanzen Mayrau, Expozice báňského záchranářství, detekční trubice.jpg
Индикаторные трубки

Лабораторные методы контроля при применении их на предприятиях недостаточно оперативны, время развития аварийной ситуации во многих химических производствах измеряется секундами или долями секунды. Для экспрессных методов определения применяются индикаторы. Лабораторные и экспрессные методы не позволяют осуществлять автоматический и непрерывный контроль.[16]Шаблон:Rp

В конце XIX века газовый анализ перестал быть только лабораторным. В 1897 году в Швеции появился первый автоматический газоанализатор. В СССР интенсивное развитие автоматического газового анализа началось в конце 1940-х годов, к началу 1970-х в СССР эксплуатировалось около 1 млн. автоматических газоанализаторов. До 1960-х годов в СССР газоанализаторы не относились к средствам измерений. В остальном мире в этот же период велись работы по разработке методов поверки для газоанализаторов.[17]Шаблон:Rp

Газоанализаторы являются измерительными приборами, которые предназначены для определения количественного или качественного состава смеси.[16]Шаблон:Rp

Газосигнализаторы осуществляют только сигнализацию достижения заранее установленного значения концентрации анализируемого компонента. Может быть установлено несколько значений концентрации, при которых выдается сигнал.[16]Шаблон:Rp

Газоиндикаторы обнаруживают анализируемый компонент при достижении концентрации, равной порогу чувствительности прибора.[16]Шаблон:Rp

Газовый пожарный извещатель реагирует на газы, выделяющиеся при тлении или горении материалов. Прибор выдает сигнал при минимальной концентрации газа, равной его чувствительности.[18]

В качестве чувствительных элементов или измерительных преобразователей используются газовые детекторы.

Приборы для измерения плотности

Измерение плотности имеет важное прикладное значение. Плотномеры применяются в пищевой, нефтехимической и других отраслях.[17]Шаблон:Rp

Приборы для измерения влажности

Файл:Athmospheric station made in USSR.jpg
Бытовой гигрометр

Гигрометрами измеряют влажность газов.[17]Шаблон:Rp

Влагомерами измеряют влажность зерна и зернопродуктов. Влажность зерна влияет на вес, потребительские свойства, режимы хранения и переработки.[17]Шаблон:Rp

Влагомеры для нефти используются при добыче, транспортировке, хранении, переработке.[17]Шаблон:Rp

Примечания

Шаблон:Примечания Шаблон:Измерительные приборы

  1. Анализатор//Корнеева Т.В. Толковый словарь по метрологии, измерительной технике и управлению качеством. Основные термины: около 7000 терминов —М.:Рус.яз., 1990
  2. Анализа состава веществ автоматическая аппаратура//Энциклопедия современной техники. Автоматизация производства и промышленная электроника. Том 1 (А – И) —М.: Советская энциклопедия, 1962
  3. Количественный анализ//Корнеева Т.В. Толковый словарь по метрологии, измерительной технике и управлению качеством. Основные термины: около 7000 терминов —М.:Рус.яз., 1990
  4. Каечственный анализ//Корнеева Т.В. Толковый словарь по метрологии, измерительной технике и управлению качеством. Основные термины: около 7000 терминов —М.:Рус.яз., 1990
  5. 5,0 5,1 5,2 Новиков Н.Ю. Теория шкал. Принципы построения эталонных процедур измерения, кодирования и управления. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2011
  6. 6,0 6,1 6,2 Состава и свойств веществ автоматическая измерительная аппаратура//Энциклопедия современной техники. Автоматизация производства и промышленная электроника. Том 3 (Погрешность решения — Телеизмерительная система частотная) —М.: Советская энциклопедия, 1964
  7. 7,0 7,1 Фарзане Н.Г., Илясов Л.В., Азим-заде А.Ю. Технологические измерения и приборы —М.: Высшая школа, 1989
  8. Тименский М.Н., Зуйков Г.М. Контрольно-измерительные приборы для противопожарной и противовзрывной защиты —М.:Стройиздат, 1982
  9. Феста Н.Я. Вопросы повышения надежности и точности средств получения и переработки информации для систем управления технологическими процессами в химической промышленности//Автометрия № 1, 1965
  10. Международный договор от 29.05.2014 г. "Договор о Евразийском экономическом союзе" Приложение N 10 к Договору "Протокол о проведении согласованной политики в области обеспечения единства измерений"
  11. Федеральный закон от 26.06.2008 г. N 102-ФЗ "Об обеспечении единства измерений" Статья 2
  12. 12,0 12,1 Брянский Л.Н. Непричесанная метрология —Менделеево, 2008
  13. 13,0 13,1 13,2 Российская Метрологическая Энциклопедия. Второе издание. Под ред. академика РАН В.В. Окрепилова. В двух томах. Том 1. СПб.: ИИФ «Лики России», 2015
  14. Брянский Л.Н., Дойников А.С., Крупин Б.Н. Метрология. Шкалы, эталоны, практика —М.: ВНИИФТРИ, 2004
  15. Ваня Я. Анализаторы газов и жидкостей —М.:Энергия, 1970
  16. 16,0 16,1 16,2 16,3 Иовенко Э.Н. Автоматические анализаторы и сигнализаторы токсичных и взрывоопасных веществ в воздухе —М.:Химия, 1972
  17. 17,0 17,1 17,2 17,3 17,4 Российская метрологическая энциклопедия —СПб.: ИИФ «Лики России», 2001
  18. Газовый пожарный извещатель//Пожарная безопасность. Энциклопедия. —М.:ФГУ ВНИИПО, 2007