پنج شنبه , ۲۳ مرداد ۱۳۹۹
خانه / آنالایزر(Analyzer)

آنالایزر(Analyzer)

شرکت سگال صنعت صدرا وارد کننده و توزیع کننده محصولات ابزار دقیق از بهترین برندها
انواع :فلومتر،گیج فشار،مانومتر،ترمومتر،ترموول،ترانسمیتر،گیج اختلاف فشار,لول سوئیچ, پرشرسوئیچ, پرشرگیج ,سنسور فشار,ترانسمیتر دما,ترمومترمیله ایی,گیج فشار,اتصالات ابزار دقیق,ترمومتر بی متال ترانسمیتر روزمونت,ترانسمیتر فشار ویکا,ترمومتر دیجیتال,شیر برقی پنوماتیک …..WIKA,KROHNE,ROSEMOUNT,ASHCROFT,FISHER,ENDRESS & HAUSER,HONEYWELL,ABB,SAMSON,SWAGELOK

به طور کلی آنالایزرها تجهیزاتی هستند که مقداروخلوص یک ماده رادریک ترکیب بر اساس خواص شیمیایی و فیزیکی آن اندازه گیری می کنند، در صورتیکه در پروسه تولید نیاز به سنجش دائمی ماده ای خاص احساس شود از آنالایزرهای online که در مسیر چریان ماده قرار دارند و اطلاعات را به صورت مداوم به اتاق های کنترل مخابره می کنند استفاده می شود؛ این در حالیست که گاهی به دلیل حساسیت و دقت بالای مورد نیازو یا عدم نیاز به انجام آزمایش های مکرر؛ ماده مربوطه ابتدا با طی کردن روند آماده سازی به نمونه ای قابل سنجش در آزمایشگاه در آمده و سپس توسط آنالایزرهای Offline مورد بررسی قرار می گیرند. آنالایزرها یی که جهت سنجش گاز مورد استفاده قرار می گیرند به دو دسته کلی آنالایزرهای گازهای محیطی و آنالایزرهای گازهای حاصل از احتراق طبقه بندی می شوند و آنالایزرهای مربوط به مایعات جهت اندازه گیری خلوص سیال ؛ pH ؛اکسیژن،کلر.. مورد استفاده قرار می گیرند. در ذیل به برخی از پر کاربردترین این تجهیزات اشاره ای مختصر می نماییم:

۱- سنجش گر pH Analyzer) pH)

یکی از پرکاربردترین پارامترهایی که در صنعت جهت کنترل کیفیت محصول و جلوگیری از خوردگی و آلودگی محیط زیست مورد اندازه گیری قرار می گیرد pH یا معیار اسیدی یا بازی بودن یک محلول می باشد.
یک pH متر الکتروشیمیایی ساده ازیک الکترود مرجع (معمولاً از جنس کلرید نقره )و الکترودی که در محلول غوطه ور است و یک غشاء شیشه ای که قابلیت نفوذ هیدروژن و جداسازی آن از یون های دیگر را دارا می باشد تشکیل یافته است . الکترودها معمولاً در یک پل نمکی از جنس کلرید پتاسیم قرار دارندکه از تماس مستقیم آنها با محلول جلوگیری میکند. معمولاً برای سادگی استفاده و کوچکتر کردن حجم pH مترها، از یک الکترود ترکیبی که شامل یک محفظه محتوی دو الکترود می باشد استفاده میشود. سنسور pH به همراه سنسور دما بوده (معمولا PT100 )وpH را در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد نشان می دهد در این حالت ضریب حرارتی سیال باید برای جبران محاسبه افزایش هیدروژن یونیزه شده در اثر افزایش دما مشخص باشد.
در اثر تجمع یون هیدروژن در دو طرف غشاء اختلاف پتانسیلی تولید میشود که توسط یک ولتمتر دقیق اندازه گیری میشود. اگر محلولی مورد نظر دارای pH برابر محلول مرجع یا ۷ باشد، اختلاف پتانسیل صفر خواهد بود. اگر pH بیشتر از ۷ باشد، پتانسیل مثبت(با نسبت خطی ) و اگر کوچکتر از ۷ باشد پتانسیل منفی وجود خواهد داشت . برای نصب الکترود عموما از یک محفظه با یک ورودی و خروجی جهت جریان پیوسته نمونه مورد اندازه گیری استفاده می شود.
نوع دیگری از سنسورهای اندازه گیری pH از الکترود های حالت جامد یا(Ion-sensitive field effect transistors (ISFET به عنوان جایگزین الکترودهای شیشه ای جهت اندازه گیری استفاده می کنند. این الکترودها با تماس مستقیم با سیال توانایی اندازه گیری مقادیر نمونه ها در اندازه ۳۰ میکرو لیتر را دارامی باشند .

۲-آنالایزر اکسیژن(Oxygen Analyzer)

عموما” آنالایزرهای اکسیژن جهت اندازه گیری اکسیژن در گازها و محلول ها مورد استفاده قرار می گیرند. با اندازه گیری اکسیژن در خروجی بویلرها و کوره ها به کاهش مصرف سوخت آنها کمک شایانی شده و با سنجش اکسیژن در واحد های تصفیه فاضلاب از کیفیت پروسه تصفیه مطلع می گردند.همچنین اکسیژن محلول در آب در مراکز پرورش آبزیان، مراکز دامپزشکی ،کشاورزی ،آزمایشگاه ها ،معادن ،صنایع غذایی کاربرد فراوان دارند.
در آنالایزرهای گازی اکسیژن سنسور اندازه‌گیری دارای یک صفحه با یک لایه متخلخل بوده که از یک طرف تحت فشار گاز مرجع و از طرف دیگر تحت فشار گاز نمونه قرار می‌گیرد. با گرم کردن فضای داخل سنسور یونهای اکسیژن از صفحه الکترود عبور کرده و باعث ایجاد اختلاف پتانسیل می گردند.
Paramagnetic oxygen analyzer نوع دیگری از آنالایزر های اکسیژن هستند که از خاصیت جذب بالای میدان مغناطیسی توسط اکسیژن برای اندازه گیری میزان اکسیژن استفاده می کنند و در دو نوع حرارتی و مکانیکی طراحی و تولید می گردند.

۳-کدورت سنج (Turbidity Analyzer)

کدورت شاخصی است که میزان شفافیت آب را مشخص می کند. و به عنوان یک خاصیت ظاهری آب محسوب می گردد. کدورت باعث پراکندگی یا جذب نور در حین عبور آن بر روی یک خط مستقیم در آب می شود این تجهیزات از خاصیت انعکاس نور توسط ذرات معلق در محلول جهت اندازه گیری کدورت (مثلا” در تصفیه خانه ها جهت اندازه گیری کیفیت آب) استفاده می نمایند .در این دستگاه ها عموما”یک آشکار ساز فوتو الکتریک که در زاویه ی ۹۰ درجه ای به نسبت پرتوی نور قرار داده می شود تا مقدار نور پراکنده شده را اندازه گیری کند و همچنین یک تله نوری نیز جلوی آشکار سازی هرگونه نوری که قبلا از نمونه عبور کرده است را میگیرد تا خطایی در نتایج به دست نیاید. منبع نور مادون قرمز امکان اندازه گیری نمونه های رنگی و بدون رنگ را فراهم می نماید.

۴- هدایت سنج الکتریکی (Conductivity Meter)

هدایت الکتریکی یا رسانایی الکتریکی یکی دیگر از معیارهای سنجش کیفیت آب می باشد، با توجه به این که هدایت الکتریکی رابطه مستقیمی با TDS و نمک های محلول در آب دارد، لذا اندازه گیری آن به منظور کنترل کیفیت آب از اهمیت زیادی برخوردار است.
هدایت الکتریکی آب بر روی سرعت خوردگی آن و درجه یونیزاسیون نمک های آب تأثیر می گذارد؛با افزایش EC یا TDS سرعت خورندگی آب افزایش یافته و درجه یونیزاسیون نمک های موجود در آب کاهش می یابد. از هدایت سنج های الکتریکی به منظور آنالیز آب ، آزمایشات محیطی و همچنین در مراحل تولید که نیاز به بررسی رسانایی محلول وجود دارد استفاده می شود. هر دستگاه هدایت سنج دارای دو الکترود یکسان پلاتینی می باشد. الکترودها در یک محفظه شیشه ای پیرکس یا شیشه ی مقاوم دیگر، موازی هم قرار گرفته اند. به مجموعه ی این الکترودها در محفظه ی شیشه ای، پیل کنداکتومتر می گویند.این تجهیزات عموما” با دو نوع سنسور خازنی و مقاومتی طراحی و ساخت می گردند. در نوع خازنی ،سنسور از دو صفحه استوانه ای متحدالمرکز تشکیل شده که سیال از بین آنها عبور می کند. با عبور سیال از بین این دو صفحه خازنی خواهیم داشت که ظرفیت آن با میزان ذرات باردار سیال ارتباط مستقیم دارد ، با اندازه گیری مقدار ظرفیت خازنی می توانیم هدایت الکتریکی را اندازه گیری نماییم در نوع مقاومتی سنسور دو صفحه وجود دارد که با عبور سیال از بین آنها عمل جابجایی یونها صورت می گیرد و باعث تغییر مقاومت بین دو صفحه می شودکه با اندازه گیری آن ،رسانایی مورد سنجش قرار می گیرد.

۵- رطوبت سنج (Moisture Analyzer)

 مقدار رطوبت در گاز تصفیه شده ویا رطویت در رنج در صدی در مواد غذایی از جمله کاریرد های مهم این تجهیزات می باشد.
اندازه گیری رطوبت در آنالایزرها به روشهای متفاوت انجام می پذیرد از جمله آنها می توان به بدست آوردن نقطه شبنم و محاسبه رطوبت گاز و یا روش رسانایی الکتریکی که برای اندازه گیری و کنترل پیوسته رطوبت در جامدات استفاده می شود اشاره کرد.
همچنین روش طیف نما نیز که در آن یک نور درون گاز نمونه فرستاده می شود و با اندازه گیری مقدار نوری که در طول موج های خاص متراکم شده رطوبت را مورد سنجش قرار می دهد از دیگر روش های اندازه گیری به حساب می آید.

۶-آنالایزر گاز کلر (Cl2 Analyzer)

کلر یک مادۀ شیمیایی خطرناک است که در حد مجاز به‌عنوان تصفیه‌کنندۀ آب‌های آشامیدنی کاربرد عمده دارد اما عدم رعایت موارد ایمنی و بی‌احتیاطی می‌تواند منجر به نشت این گاز و بروز مسمویت شود.اندازه گیری میزان کلر در آب به هدف کنترل میزان این ماده سمی؛ یکی دیگر از پارامترهای مهم اندازه گیری در صنعت مخصوصا” در واحد های آب و بخار کارخانجات می باشد. سنسور های اندازه گیری کلر عموما” شامل آند از جنس نقره و کاتد از جنس طلا و غشاء عبور دهنده یونهای کلر می باشند. با اعمال ولتاژ از ترانسمیتر به سنسور آنالایزر؛ الکترولیت محلول قطبی شده و سبب انتقال یونهای کلر از کاتد به سمت آند می شوند که این خود سبب ایجاد یک جریان اکتریکی متناسب با میزان و غلظت یونهای کلر می گردد. با اندازه گیری این جریان میزان کلر موجود در نمونه مورد آزمایش اندازه گیری می گردد.

۷-آنالایزر گاز هیدروژن (H2 Analyzer)

  اندازه گیری هیدروژن بر مبنای تفاوت هدایت حرارتی هیدروژن که بسیار بیشتر از سایر گازها است می باشد .این تجهیزات شامل دو سلول مجزا از به همراه Filaments یا رشته مقاومتی می باشند که مقاوت آنها در اثر تغیر دما تغییر می نماید .یک منبع تغذیه ولتاژ ثابتی را روی رشته های مقاومتی اعمال کرده و دمای آنها را به اندازه دمای طراحی شده بالا میبرد نمونه به یکی ازسلول ها و گاز مرجع به سلول دیگر وارد میشود . به دلیل اینکه هیدروژن دارای ضریب هدایت بالایی میباشد، در اثر عبور گاز نمونه از رشته مقاومتی دمای آن کاهش می- یابد. با اندازه گیری ومقایسه مقاومت هر یک از رشته های مقاومتی و با در نظر داشتن رابطه مقاومت و دمای آنها هیدروژن گاز تزریقی را میتوان بوسیله مدار پل وتسون اندازه گیری نمود .

۸-آنالایزر گاز H2S Analyzer) H2S)

  در حالحاضرجهت اندازه گیری مقدار گاز H2S ازدو روش متداول موجود مطابق بااستانداردهای D5705 ASTM و UOP163 استفاده میگردد؛روش ارائه شده دراستاندارد D5705 ASTM بدین صورت میباشد که پس از همزدن نمونه، مقدار گاز H2S موجود در فضای بالای مایع رادر مجاورت یک رول کاغذ استات سرب قرار داده و و از طرف یک منبع نور دو پرتو نور به کاغذ یکی قبل از تماس گاز و یکی بعد از تماس با گاز می‌تابد. چون کاغذ در تماس با غلظتهای مختلف گاز H2S رنگهای مختلفی تولید می‌کند این رنگها توسط پرتو نور دوم تشخیص داده می‌شود. از این روش برای گاز H2S با درصدهای بالا استفاده می‌شود و دقت پایینی دارد.در روش ارائه شده در استاندارد ۱۶۳ UOP براساس اندازه گیری تیتراسیون حالت مایع بوده و در این روش نمونه تحت فشار محیط (فشار جو) هم زده میشود.

۹- کروماتوگرافی گازی (Gas Chromatography (GC

کروماتوگرافی گازی که امروزه کاربرد گسترده ای دارد یکـی از روشهـای فیزیکـی برای جداکردن و خالص سازی مواد به شمارمی رود. این روش براساس جذب سطحی Adsorption و یا تقسیم Partition بین دو فاز ساکن و متحرک میباشدو امکان جداسازی ترکیبات بسیار پیچیده را در حداقل زمان ممکن فراهم می نماید. شرط جداسازی یک مخلوط بوسیله روش کروماتوگرافی گازی آن است که نمونه مورد آزمایش در حین حرارت و تبدیل شدن به گاز تجزیه نشود. در کروماتوگرافی گازی فاز متحرک یک گاز میباشد کـه معمـولاً گـاز حامـل (Gas Carrier ) نامیده میشود ؛این در حالیست که در کروماتوگرافی مایع (Chromatography Liquid )فاز متحرک یک مایع میباشد.
این تجهیزات عموما “متشکل از یک سیلندر گاز حامل (Carrier Gas Tank or Cylinder)؛ ادوات تنظیم فشار و جریان (Flow and pressure regulator)محل تزریق نمونه (Sample Injection Chamber) ؛ ستون(Column)؛ آشکار سا(Detector)  محفظه گرمکن (Oven) وداده پرداز و نمایشگر(Data system & Displayer)می باشند. گازی که به یک دستگاه GC وارد می شود بایـد فـشار و سـرعت جریـان (Flow ) ثابتی که توسط کنترل کننده های فشار دائماً تنظیم میگردند، داشته باشد. نمونه های مورد آنالیز توسط سیـستم تزریـق (Injector )به درون ستون وارد می گردند. عمل جداسازی اجزاء توسط ستون انجام می گیـرد و سـپس ایـن اجـزاء شسته شدهو توسط دتکتور تشخیص داده می شوند. خروجی دتکتور توسط یک آمپلی فایر تقویـت شـده و سپس به یک سیستم ثبات فرستاده می شود. علایم خروجی از دتکتور که به صورت mV بـر حـسب زمـان ترسـیم میشود یک کروماتوگرام (Chromatogram) نامیده می گردد.
آشـــــــکار ساز( Detector)  در ایــــن تجهـــــــیزات عمومـــــا” از دو نــــــــوع : (Thermal Conductivity Detector(TCD ویا(Flame Ionization Detector(FIDمی باشند ؛در نوع اول (TCD) که شامل یک پل وتسون است دو مدار به عنوان مرجع و دو بازوی دیگر پل اندازه گیر هستند. بازوهای پل در مجاورت گاز قرار دارند که در اثر عبور گاز و تبادل حرارت با بازوی پل مقاومت بازو تغییر می کند. گاز هیدروژن به عنوان گاز مرجع استفاده می شود. مقدار سیگنالی که پل در اثر عدم تعادل تولید می کند متناسب با غلظت گاز در حال اندازه گیری است. در نوع دوم (FID) ماده ارگانیک در یک شعله می سوزد که این شعله از سوختن هیدروژن در اکسیژن و ماده ارگانیک حاصل می شود. در هنگام سوختن ماده ارگانیک در نوک شعله یونهایی تشکیل می شود که این یونها توسط یک سلول حساس جمع آوری و شناسایی می شود. در اثر جابجایی یونها بین شعله و الکترود جمع کننده جریانی تولید می شود که میزان این جریان متناسب با غلظت ماده در حال اندازه گیری است.

۱۰- طیف سنجی پرتو ایکس (X-Ray Fluorescence (XRF

آنالیز مواد بوسیله سنجش طیف اشعه پرتوایکس یکی از روشهای آنالیز عناصر است که امروزه از آن به طور وسیعی در صنعت و مراکز پژوهشی استفاده میشود. این روش، به ویژه به خاطر سرعت و دقت خود در تعین عناصر طیف وسیعی از مواد، برای برخی از صنایع، مانند معادن ،صنایع فولاد …دارای کاربرد فراوان می باشد.اجزای تشکیل دهنده این تجهیزات عموما”شامل۱-لوله تولید کننده پرتو ایکس (X-ray tube-40-60kV,50-300W) ب۲-بلور آنالیز کننده  ۳- تجهیزات سازنده نمونه  ۴- آشکارسازها (Detection system ) می باشند.دستگاههای XRF از نوع تفکـیک طول موج (Wavelength Dispersive Spectroscopy (WDS یا تفکیک انرژی (Energy-dispersive spectroscop (EDS هستند. در نوع EDS پرتو خروجی از نمونه، بدون آن که توسط بلور آنالیزکننده،تفکیک شودواردآشکارساز میگردد؛درنوعWDS پرتو ایکس خروجی از نمونه مجهول، پیش از ورود به آشکارساز، توسط یک بلور تفکیک میشود.در این روش، پرتو ایکس به نمونه مجهول تابیده و با برانگیختن اتمها باعث پدید آمدن پرتو ایکس ثانویه میشود. پرتو ایکس خروجی از نمونه که در حقیقت پرتو مشخصه عنصرهای موجود در نمونه مجهول است پس از عبور از جمع کننده(کلیماتور )،به سوی یک بلور هدایت میشود.پرتو برخورد کننده به بلور، گستره ای از طول موجهاست، که هر کدام به یک عنصر تعلق دارد. بلور آنالیز کننده، طبق رابطه براگ باعث پراش هر یک از طول موج ها در زاویه ویژه ای میشود و پس از پراشیدن، آنها را به آشکارساز میفرستد از آنجا که این بلور با یک زوایه ویژه و با فاصله صفحات معین، دربرابر تابش پرتو ایکس قرار دارد، طبق رابطه براگ در هر زاویه یک طور موج ویژه که در این رابطه صدق کند را انتخاب میکند و آن طول موج را به طرف آشکارساز بازتاب میدهد. با پراش یک طول موج، بقیه طول موجها که با این رابطه سازگاری ندارند در فضای اطراف بلور پخش شده و از بین میروند. با تعیین طول موج یا انرژی پرتو ایکس ثانویه، عنصر(های ) مورد نظر را میتوان شناسایی کرد.