FTC300热导气体分析仪和热导传感器原理

FTC300热导气体分析仪和热导传感器原理

FTC300热导氦气分析仪    FTC300热导氢气分析仪

20世纪20年代以来，在化学工业中，热导气体分析仪和热导传感器作为**台用于过程气体混合物的组成定量分析的仪器。每种气体都有一个典型的导热系数，由摩尔质量和粘度决定。热导气体分析仪和热导气体传感器测量的原理是气体的混合物热导率取决于气体的热导率及气体混合物中的组分及其含量。因此不同组分气体含量可以确定。热导气体分析仪和热导传感器原理的主要优点是，不同于非分散红外技术（NDIR）原理，它不仅可以测量具有长久偶极矩的气体。它能对稀有气体（氦He、氩Ar、氖Ne等）和同核气体(比如氢气H2和氮气N2)。此外，它是稳健和性价比高的一种测试方法。

如果不同的气体组分具有明显不同的热导率，并且满足以下条件之一，则热导式测量原理*有效：

1、该混合物仅包含两种成分（二元混合物），例如N2中的CO2或N2中的H2。
2、混合物含有两种以上的成分，但只有两种气体的含量在变化。

3、两个或多个组份的热导率相似，例如：测量H2和N2混合物（准二元混合物）中的H2或He时。

FTC300热导气体分析仪和热导气体传感器原理

通过测量通过气体混合物的热源和散热器之间的热导率，FTC300热导气体分析仪和热导传感器得到的混合物被测气体的含量。被测量气体通过不锈钢传导到持保在60°C恒温块上的热导气体传感器。使用控制回路使恒温块温度稳定可以作为散热（槽）。微机械硅片薄膜作为散热槽。
两个薄膜电阻集成在薄膜上，一个用于两种薄膜都是用来测量温度的。**个控制回路将膜温稳定在135℃。在薄膜的上方和下方，两个小沟槽被蚀刻在硅上，此沟槽的被扩散测量气体填充。膜背面的表面与散热器热连接。取决于气体热导率，或多或少的能量是从膜表面被传导走。需要电压保持薄膜恒定是测量气体热导率的一种测试方法。

薄膜上的两个加热电阻都由惰性涂层保护，以防止与被测量气体发生化学反应。

部分气体0℃时的导热系数 W/(m?℃)

气体                 导热系数             气体                 导热系数
氢气                 0.163                 一氧化碳            0.0226
氦气                 0.144                 二氧化碳            0.0137
氩气                 0.0173                甲烷                 0.0300
氖气                 0.0455                乙烷                 0.0180
氧气                 0.0240                丙烷                0.0148
氮气                 0.0228                乙烯                0.0164
空气                 0.0233                乙炔                 0.0184