محلل الغاز: ما هو، وأنواعه، واستخداماته

محلل الغازات هو جهاز مصمم لقياس تركيز بعض الغازات في الهواء أو الوسائط الأخرى. وهو ضروري لسلامة وكفاءة العمليات في المؤسسات الصناعية. يستخدم محلل الغاز في مختلف الصناعات لمراقبة مستوى الغازات الضارة أو الخطرة.

تصميم أجهزة تحليل الغازات

يتكون محلل الغاز من أجهزة استشعار تتفاعل مع أنواع مختلفة من الغازات. يمكن أن تكون من أنواع مختلفة: الكهروكيميائية أو الأشعة تحت الحمراء أو الحفازة أو أشباه الموصلات. تقوم الإلكترونيات بمعالجة البيانات التي يتم الحصول عليها.

كيف يعمل محلل الغازات

• عندما يصطدم الغاز بالمستشعر، يحدث تفاعل كيميائي أو فيزيائي يغير الخصائص الكهربائية للمستشعر.
• يتم قياس هذه التغييرات وتفسيرها بواسطة الإلكترونيات لتحديد تركيز الغاز.
• عادةً ما يتم عرض النتائج أو نقلها عبر واجهة للتحليل أو المراقبة.

تختلف أجهزة تحليل الغازات من حيث الحجم والمظهر حسب الغرض منها والشركة المصنعة لها. وهي أدوات مدمجة على شكل صندوق أو لوحة مع شاشة عرض لعرض نتائج القياس. يمكن أن يختلف الحجم من بضع عشرات من السنتيمترات إلى متر في الطول.

أنواع أجهزة تحليل الغازات

يكمن الفرق بين أجهزة تحليل الغازات في طرق القياس التي تستخدمها. هناك نماذج مدمجة. الأنواع الرئيسية من أجهزة تحليل الغازات:

• أجهزة التحليل الكهروكيميائية المزودة بمستشعرات لقياس تركيز الأكسجين وثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين وغيرها.
• أجهزة التحليل بالأشعة تحت الحمراء لقياس تركيز الغازات عن طريق تحليل التغيرات في الأشعة تحت الحمراء الناتجة عن التفاعل مع غازات معينة.
• تقيس أجهزة التحليل التحفيزي تركيز الغازات، مثل الغازات أو الأبخرة القابلة للاشتعال، باستخدام محفزات.
• تعتمد أجهزة تحليل أشباه الموصلات على استخدام مواد أشباه الموصلات. وهي تكتشف التغيرات في التوصيلية الناتجة عن وجود غازات معينة.
• مطيافات الكتلة الغازية هي أجهزة أكثر تطوراً لتحليل تركيب خليط الغازات بدقة أكبر عن طريق تأيينها وتحليل كتل الأيونات.

يتم تركيب أجهزة تحليل الغازات على معدات الإنتاج أو خطوط الأنابيب. يتم وضعها على جدران المباني أو على رفوف خاصة. هذه هي الطريقة التي يتم بها مراقبة جودة الهواء في المباني أو في الهواء الطلق.

استخدامات أجهزة تحليل الغاز

تُستخدم أجهزة تحليل الغاز في أنظمة الحماية من الحرائق في المنازل والشركات. وهي إلزامية في الإنتاج الخطير. أجهزة تحليل الغاز ضرورية لمثل هذه المهام:

• مراقبة مستوى الغازات الضارة أو الغازات القابلة للانفجار في منشآت الإنتاج مثل المصانع الكيميائية ومصافي النفط ومصانع الصلب.
• مراقبة تلوث الهواء والماء لتحسين البيئة.
• تشخيص تركيزات الغازات في مخاليط الغازات الطبية، بما في ذلك في التخدير والعناية المركزة.
• السلامة الداخلية والكشف عن تسرب الغازات ومراقبة جودة الهواء في الأماكن المغلقة مثل المباني والأنفاق.
• الدراسات العلمية لعمليات التفاعل الكيميائي وتحليل تركيب مخاليط الغازات ومراقبة التغيرات البيئية.

مع مجموعة متنوعة من أنواع وتقنيات الاستشعار، يتم الحصول على قياسات دقيقة. وهذا يساعد على إنشاء تقنيات وحلول للسلامة والأمن وحماية البيئة. في المصانع، يتم تحسين كفاءة العمليات من خلال مراقبة توازن الغازات.