FTC300熱導(dǎo)氣體分析儀和熱導(dǎo)傳感器原理

FTC300熱導(dǎo)氦氣分析儀    FTC300熱導(dǎo)氫氣分析儀

20世紀20年代以來，在化學(xué)工業(yè)中，熱導(dǎo)氣體分析儀和熱導(dǎo)傳感器作為**臺用于過程氣體混合物的組成定量分析的儀器。每種氣體都有一個典型的導(dǎo)熱系數(shù)，由摩爾質(zhì)量和粘度決定。熱導(dǎo)氣體分析儀和熱導(dǎo)氣體傳感器測量的原理是氣體的混合物熱導(dǎo)率取決于氣體的熱導(dǎo)率及氣體混合物中的組分及其含量。因此不同組分氣體含量可以確定。熱導(dǎo)氣體分析儀和熱導(dǎo)傳感器原理的主要優(yōu)點是，不同于非分散紅外技術(shù)（NDIR）原理，它不僅可以測量具有長久偶極矩的氣體。它能對稀有氣體（氦He、氬Ar、氖Ne等）和同核氣體(比如氫氣H2和氮氣N2)。此外，它是穩(wěn)健和性價比高的一種測試方法。

如果不同的氣體組分具有明顯不同的熱導(dǎo)率，并且滿足以下條件之一，則熱導(dǎo)式測量原理*有效：

1、該混合物僅包含兩種成分（二元混合物），例如N2中的CO2或N2中的H2。
2、混合物含有兩種以上的成分，但只有兩種氣體的含量在變化。

3、兩個或多個組份的熱導(dǎo)率相似，例如：測量H2和N2混合物（準二元混合物）中的H2或He時。

FTC300熱導(dǎo)氣體分析儀和熱導(dǎo)氣體傳感器原理

通過測量通過氣體混合物的熱源和散熱器之間的熱導(dǎo)率，F(xiàn)TC300熱導(dǎo)氣體分析儀和熱導(dǎo)傳感器得到的混合物被測氣體的含量。被測量氣體通過不銹鋼傳導(dǎo)到持保在60°C恒溫塊上的熱導(dǎo)氣體傳感器。使用控制回路使恒溫塊溫度穩(wěn)定可以作為散熱（槽）。微機械硅片薄膜作為散熱槽。
兩個薄膜電阻集成在薄膜上，一個用于兩種薄膜都是用來測量溫度的。**個控制回路將膜溫穩(wěn)定在135℃。在薄膜的上方和下方，兩個小溝槽被蝕刻在硅上，此溝槽的被擴散測量氣體填充。膜背面的表面與散熱器熱連接。取決于氣體熱導(dǎo)率，或多或少的能量是從膜表面被傳導(dǎo)走。需要電壓保持薄膜恒定是測量氣體熱導(dǎo)率的一種測試方法。

薄膜上的兩個加熱電阻都由惰性涂層保護，以防止與被測量氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

部分氣體0℃時的導(dǎo)熱系數(shù) W/(m?℃)

氣體                 導(dǎo)熱系數(shù)             氣體                 導(dǎo)熱系數(shù)
氫氣                 0.163                 一氧化碳            0.0226
氦氣                 0.144                 二氧化碳            0.0137
氬氣                 0.0173                甲烷                 0.0300
氖氣                 0.0455                乙烷                 0.0180
氧氣                 0.0240                丙烷                0.0148
氮氣                 0.0228                乙烯                0.0164
空氣                 0.0233                乙炔                 0.0184