Ph−ơng pháp phân tích khí theo độ từ thẩm của khí dựa trên tính chất từ của các loại khí. Chất khí nào có độ từ thẩm lớn sẽ bị nam châm hút, còn chất khí nào có độ từ thẩm thấp không chịu tác động của từ tr−ờng. Ph−ơng pháp này th−ờng dùng để phân tích thành phần oxy trong hỗn hợp.
Bảng 5.2 Độ từ thẩm của chất khí (à) .
Khí O2 NO K.khí NO2 C2H2 He H2 N2 Cl2 CO
à 192 60,0 30,8 9 1 -0,0083 -0,164 -0,154 -0,6 0,84
Sơ đồ thiết bị phân tích trình bày trên hình 5.4a.
Uc ∼ 0,8V Us Rk R R6 R7 R1 R2 ∼ 20V ĐC 2 1 R6 R7 3 4 A a) b)
Hình 5.4 Sơ đồ thiết bị phân tích khí theo độ từ thẩm 1) Sơ đồ cấu tạo buồng đo b) Sơ đồ hệ thống đo
Thiết bị đo gồm buồng đo hình tang trống (1) có hai cửa, cửa trên để dẫn khí vào, cửa d−ới để dẫn khí ra. Trong buồng đo bố trí màn chắn (2), điện trở R6 và R7
bằng dây bạch kim, nam châm (3) và cực từ giả (4) có hình dáng giống với nam châm (3) nhằm tạo ra sự đối xứng về truyền nhiệt.
Nguyên lý hoạt động: dòng khí cần phân tích đ−ợc dẫn vào buồng đo bị tấm chắn (2) tách thành hai dòng. Dòng khí bên trái không chịu tác động của nam châm đi dọc thành buồng đo tới cửa ra. Dòng khí bên phải chịu lực hút của nam châm (3) đi qua điện trở R6 đã đ−ợc nung nóng sau đó tới cửa ra. Do dòng khí lạnh liên tục đi qua, nhiệt độ điện trở R6 giảm. Căn cứ vào độ chênh nhiệt độ của điện trở R6 và R7 có thể xác định đ−ợc thành phần của khí cần phân tích.
Để đo độ chênh nhiệt độ dây sử dụng hệ thống đo có sơ đồ nh− hình 5.4b. Phần (A) là buồng đo, R là biến trở đo, K là bộ khuếch đại, (ĐC) là động cơ xoay chiều liên kết động với kim chỉ và con chạy của biến trở đo R. Các điện trở R6 và R7 của buồng đo đ−ợc nung nóng từ nguồn điện ∼20V. Khi ch−a cho dòng khí đi qua, nhiệt độ của hai điện trở R6 và R7 bằng nhau do đó điện trở của chúng bằng nhau, điều chỉnh R để cho Us =Uc. Khi đó ∆U=Us−Uc =0, động cơ (ĐC) đứng yên và kim chỉ chỉ 0. Khi cho dòng khí đi qua, nhiệt độ của điện trở R6 giảm xuống, Uc thay đổi và Uc ≠US⇒ ∆U=Us−Uc ≠0, chênh áp qua khuếch đại (K) cấp điện cho động cơ (ĐC), động cơ quay kim chỉ và dịch con chạy của biến trở (R) cho đến khi
.
c
s U
U =
Độ chính xác của kết quả phân tích phụ thuộc vào khoảng hàm l−ợng oxy, trong khoảng từ 0 - 10% hoặc từ 0 - 21% sai số ±0,5%O2, còn trong khoảng từ 0 - 100% sai số ±1,25%O2.