氫分析儀是一種用于精確測量氣體中氫氣含量的儀器,廣泛應用于化工生產(如合成氨、加氫反應)、能源行業(如燃料電池氣體純度檢測)、環保監測(如廢氣中氫氣泄漏檢測)等領域。其工作原理基于氫氣的物理或化學特性(如熱導性、電化學活性、紅外吸收等),操作過程需兼顧樣品預處理與儀器校準,確保數據可靠。
氫分析儀操作過程:從樣品到數據的“精準鏈路”
作過程需遵循“預處理→校準→測量→后處理”四步流程:
1.樣品預處理:“凈”與“穩”
凈化樣品:
通入樣品氣前,需通過預處理系統去除干擾成分:
脫水:用干燥器(如硅膠、分子篩)除去水汽(水汽會影響熱導率,導致誤差);
除雜質:用過濾器(孔徑≤1μm)除去粉塵、油霧(避免堵塞氣路或污染傳感器);
穩壓穩流:通過減壓閥將樣品氣壓力控制在0.1-0.3MPa(超壓可能損壞儀器),流量計調節流量至儀器額定值(通常300-500mL/min)。
氣路檢查:
連接樣品氣管道(用銅管或聚四氟乙烯管,避免使用橡膠管——氫氣易滲透),接口用密封墊密封,開啟閥門后用肥皂水檢測是否漏氣(無氣泡為合格)。
2.儀器校準:“準”為前提
零點校準:
通入純氮氣(或與樣品氣基體一致的惰性氣體,如分析合成氨尾氣時用純氮氣),待儀器讀數穩定后(通常10-15分鐘),按“零點校準”鍵,將當前值設為0%H?。
量程校準:
通入已知濃度的氫氣標準氣(如50%H?,需與待測樣品濃度范圍匹配,通常選量程的80%),待讀數穩定后,按“量程校準”鍵,儀器自動修正線性關系。
校準后需用另一點標準氣(如20%H?)驗證,誤差應≤±1%(超出需重新校準)。
3.樣品測量:“穩”中求數據
通氣與平衡:
切換氣路至樣品氣,打開進氣閥,讓樣品氣沖洗氣路(時間≥5倍氣路體積,通常3-5分鐘),確保殘留標準氣被置換。
讀數記錄:
觀察儀器顯示屏,待數值波動≤±0.1%時(達到穩定狀態),記錄當前濃度值;連續測量時,每5-10分鐘記錄一次,取平均值作為結果。
特殊情況處理:
若讀數突然跳變,檢查樣品氣壓力是否波動(調節減壓閥)或氣路是否堵塞(清洗過濾器);
若讀數持續偏低/偏高,可能是傳感器老化(需更換)或校準失效(重新校準)。
4.測量結束:“清”與“關”
氣路清洗:
測量結束后,切換至純氮氣或干燥空氣,沖洗氣路5-10分鐘,避免殘留腐蝕性氣體(如含硫氫氣)損壞傳感器。
儀器關閉:
先關閉樣品氣進氣閥,再關閉儀器電源;長期不用時,需斷開氣路連接,蓋上進氣口防塵帽。
氫分析儀的關鍵注意事項
安全防護:氫氣易燃易爆,樣品氣路需遠離火源,儀器需接地(防止靜電火花),通風良好(避免氫氣積聚)。
環境要求:儀器需放置在常溫(15-35℃)、無陽光直射、無強電磁干擾(如遠離電機、變壓器)的環境,濕度≤85%(防潮)。
傳感器維護:熱導池傳感器需避免劇烈震動(熱絲易斷);電化學傳感器需定期更換電解液(按說明書周期,通常6-12個月)。
