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熱導(dǎo)分析儀測量原理

熱量傳遞的方式有三種：熱對流、熱輻射和熱傳導(dǎo)；熱導(dǎo)式氣體分析儀是根據(jù)各種物質(zhì)導(dǎo)熱性能的不同，通過測量混合氣體熱導(dǎo)率的變化來分析氣體組成的儀器，充分利用由熱導(dǎo)形成的熱量交換，盡可能地抑制熱對流、熱輻射造成的熱量損失。

由傳熱學(xué)可知，各種氣體都具有一定的導(dǎo)熱能力，但程度不同，通常用熱導(dǎo)率λ來表示。熱導(dǎo)率λ越大則導(dǎo)熱性能越好，其值的大小與物質(zhì)的組分、結(jié)構(gòu)、密度、溫度及壓力等有關(guān)。

一般情況下，熱導(dǎo)氣體分析儀適宜分析導(dǎo)熱系數(shù)相差甚大的二元混合物中某一組分。如果測量多種氣體混合物中某一組分時，則希望其余組分的導(dǎo)熱系數(shù)相同或十分接近，這樣可以將它們看做一個組分來對待，否則要在預(yù)處理系統(tǒng)中將干擾組分盡可能去除。熱導(dǎo)氣體分析儀檢測部分一般用惠斯頓電橋作為熱導(dǎo)傳感器也稱為熱導(dǎo)池。

熱導(dǎo)分析儀的特點和局限

熱導(dǎo)氣體分析儀是一種選擇性較差的分析儀器，即使在設(shè)計制造中采取了種種措施又規(guī)定了使用條件，在一定程度上抑制或削弱了某些干擾因素的影響，但其基本誤差都在±2%左右。究其原因，主要是由于背景氣復(fù)雜多元的組分對樣氣導(dǎo)熱性能產(chǎn)生不同程度的影響，造成分析結(jié)果的誤差增大。熱導(dǎo)分析儀的測量誤差由基本誤差和附加誤差兩部分組成。基本誤差是由其測量原理、結(jié)構(gòu)特點、各環(huán)節(jié)的信號轉(zhuǎn)換精度及顯示儀表精度等條件決定的，即分析儀在規(guī)定條件下工作時產(chǎn)生的誤差;附加誤差是由于對儀器的調(diào)整、使用不當或外界條件變化帶來的誤差。能夠引起附加誤差的主要因素有校驗標準氣的組成和精度、干擾組分、灰塵和液滴的存在，樣氣壓力、流量、溫度的變化，熱導(dǎo)池恒溫溫控及電橋電源等。現(xiàn)場應(yīng)用中熱導(dǎo)分析儀故障的主要因素是熱導(dǎo)池、溫控系統(tǒng)和預(yù)處理系統(tǒng)。