热导气体分析仪原理和特点

热导分析仪测量原理

热量传递的方式有三种：热对流、热辐射和热传导；热导式气体分析仪是根据各种物质导热性能的不同，通过测量混合气体热导率的变化来分析气体组成的仪器，充分利用由热导形成的热量交换，尽可能地抑制热对流、热辐射造成的热量损失。

由传热学可知，各种气体都具有一定的导热能力，但程度不同，通常用热导率λ来表示。热导率λ越大则导热性能越好，其值的大小与物质的组分、结构、密度、温度及压力等有关。

一般情况下，热导气体分析仪适宜分析导热系数相差甚大的二元混合物中某一组分。如果测量多种气体混合物中某一组分时，则希望其余组分的导热系数相同或十分接近，这样可以将它们看做一个组分来对待，否则要在预处理系统中将干扰组分尽可能去除。热导气体分析仪检测部分一般用惠斯顿电桥作为热导传感器也称为热导池。

热导分析仪的特点和局限

热导气体分析仪是一种选择性较差的分析仪器，即使在设计制造中采取了种种措施又规定了使用条件，在一定程度上抑制或削弱了某些干扰因素的影响，但其基本误差都在±2%左右。究其原因，主要是由于背景气复杂多元的组分对样气导热性能产生不同程度的影响，造成分析结果的误差增大。热导分析仪的测量误差由基本误差和附加误差两部分组成。基本误差是由其测量原理、结构特点、各环节的信号转换精度及显示仪表精度等条件决定的，即分析仪在规定条件下工作时产生的误差;附加误差是由于对仪器的调整、使用不当或外界条件变化带来的误差。能够引起附加误差的主要因素有校验标准气的组成和精度、干扰组分、灰尘和液滴的存在，样气压力、流量、温度的变化，热导池恒温温控及电桥电源等。现场应用中热导分析仪故障的主要因素是热导池、温控系统和预处理系统。