Phép đo pha khí là gì?

Các phương pháp thường được sử dụng để phân tích thành phần khí thải được liệt kê trong bảng dưới. Tất cả các kỹ thuật này đều dựa trên đặc tính vật lý đã chọn của khí được đo. Trong một số trường hợp, các loại được đo trải qua phản ứng hóa học trong máy phân tích nhưng ngay cả khi đó chỉ một đặc tính vật lý đi kèm được đo trực tiếp. Nồng độ của các loại khí được tính toán bằng cách so sánh tín hiệu của thiết bị với tín hiệu được tạo ra bằng cách sử dụng khí hiệu chuẩn có nồng độ đã biết chính xác.

Bảng : Kỹ thuật phân tích phát thải
Kỹ thuật Khí ga Phạm vi điển hình 90% thời gian đáp ứng
Hồng ngoại không tán sắc (NDIR) khí CO 0-3000 trang/phút 2-5 giây
CO2 _ 0-20% 2-5 giây
2 O 0-200 trang/phút 2-5 giây
Tia cực tím không phân tán (NDUV) NOx 0-3.000 trang/phút 2-5 giây
Máy dò phát quang hóa học (CLD) NOx 0-10.000 trang/phút 1,5-2 giây
Đầu dò ion hóa ngọn lửa (FID) Tổng HC 0-10.000 trang/phút 1-2 giây
Hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) NOx, NH 3 , N 2 O, một số HC, v.v. đa dạng 5-15 giây
máy phân tích thuận từ Của 2 0-25% 1-5 giây
Máy quang phổ đi-ốt laser (LDS) NH3 _ 0-15 trang/phút > 1 giây

Các kỹ thuật phân tích được liệt kê ở trên đã được phát triển hoặc áp dụng để đo khí thải từ động cơ đốt trong. Chúng cung cấp độ chính xác khá cao và không nhạy cảm với sự can thiệp lẫn nhau giữa các loại khí. Các phương pháp này thường được sử dụng để chứng nhận khí thải và kiểm tra tuân thủ.

Do phản ứng chậm, máy phân tích được sử dụng để chứng nhận và kiểm tra tuân thủ không phù hợp lắm cho thử nghiệm động cơ nhất thời thực sự. Máy phân tích được thiết kế cho công việc ở trạng thái ổn định phải chính xác, nhạy cảm và ổn định và do đó có xu hướng có thời gian phản hồi chậm và được làm ẩm tốt. Máy phân tích cho công việc nhất thời phải phản hồi rất nhanh, tốt nhất là trong vòng vài mili giây. Một vấn đề khác trong thử nghiệm thoáng qua phát sinh từ độ trễ về thời gian và khoảng cách liên quan đến việc định vị các điểm lấy mẫu khí thải, nằm ở phía sau động cơ. Các kỹ thuật toán học được sử dụng để tái tạo lại tín hiệu thực từ tín hiệu của thiết bị, có tính đến độ trễ lấy mẫu và các đặc điểm đáp ứng của thiết bị.

Máy phân tích khí phản ứng nhanh cho tổng HC, NO/NO2 , CO và CO2 đã được phát triển, như được nêu trong Bảng 2. Máy phân tích phản ứng nhanh là sự phát triển thu nhỏ của các thiết bị thông thường tương ứng, có khả năng đo thời gian phản hồi tính bằng mili giây và do đó có thể được sử dụng để thử nghiệm nhất thời thực sự cũng như cho các phép đo trong xi lanh và ống xả. Những công cụ này được sử dụng chủ yếu cho các nỗ lực nghiên cứu và phát triển.

Bảng: Máy phân tích khí phản hồi nhanh
Kỹ thuật Khí ga Nồng độ tối đa 10-90% phản hồi
FID nhanh Tổng HC 1.000.000 trang/phút 1 mili giây
CLD nhanh KHÔNG/KHÔNG 2 20.000 trang/phút 2-10 mili giây
Hầu như NDIR CO2 & CO2 250.000 trang/phút 8 mili giây

Ngoài các phương pháp được liệt kê trong các bảng trên, pin điện hóa đã được phát triển để đo nhiều loại khí. Nhiều máy phân tích di động sử dụng các cảm biến điện hóa như vậy. Các thiết bị loại này thường được sử dụng trong thực hành an toàn và sức khỏe nghề nghiệp để đánh giá chất lượng không khí xung quanh. Máy phân tích khí thải tế bào điện hóa di động cũng có sẵn để đo khí thải trong điều kiện hiện trường. Các dụng cụ cảm biến điện hóa thường kém chính xác hơn và theo quy định, không được phép sử dụng theo quy trình kiểm tra khí thải theo quy định. Các nguồn lỗi cơ bản khi sử dụng dụng cụ điện hóa là:

  • Độ nhạy chéo. Các tế bào điện hóa có thể nhạy cảm với các hợp chất khác có trong khí đo được. Ví dụ, NO độ nhạy chéo của tế bào CO có thể cao tới 30%, tùy thuộc vào chất lượng của tế bào.
  • Sự thoái hóa của tế bào. Tuổi thọ của các tế bào điện hóa thường là 1-2 năm và hiệu suất giảm dần thường được quan sát thấy.
  • Các hệ thống lấy mẫu đơn giản trong các thiết bị cầm tay có thể gây ra một số lỗi liên quan đến nhiệt độ hoặc độ ẩm của khí được đo. Nếu ngưng tụ xảy ra trong đường lấy mẫu, khí axit sẽ hòa tan trong phần ngưng tụ và biến mất khỏi pha khí.

0901.856.888