http://www.infracar.ru/articles/ Mon, 21 May 2012 05:28:28 +0400 HostCMS http://www.infracar.ru/articles/293/ Газоанализатор — это прибор, предназначенный для определения качественного и количественного состава газовой смеси. В зависимости от реализованного принципа действия газоанализаторы бывают: термохимические, термокондуктометрические, электрохимические, магнитные, оптические. Применяются газоанализаторы в промышленности, медицине, науке, на сервисных станциях, «зеленых» постах. Газоанализатор — это прибор, предназначенный для определения качественного и количественного состава газовой смеси. В зависимости от реализованного принципа действия газоанализаторы бывают: термохимические, термокондуктометрические, электрохимические, магнитные, оптические. Применяются газоанализаторы в промышленности, медицине, науке, на сервисных станциях, «зеленых» постах. Большинство автоматических газоанализаторов, применяемых в промышленности, являются одноканальными приборами, измеряющими один компонент. В отличие от них автомобильный газоанализатор должен фиксировать концентрацию, как правило, четырех компонентов выхлопа: CO, CH, CO2 и О2. По степени технического совершенства все существующие на сегодняшний день приборы можно разбить на две группы: • Устаревшие газоанализаторы. В первую очередь это морально устаревшие газоанализаторы, которые, в основном уже сняты с производства. Однако именно ими до недавнего времени оснащались станции технического обслуживания и посты экологического контроля. Основной и часто единственной функцией приборов первой группы является определение концентрации оксида углерода (СО) в отработавших газах. Достоверность результата, полученного с помощью подобных газоанализаторов, зависит от множества факторов. Наибольший вес имеют: температура, барометрическое давление, влажность воздуха. Для компенсации их влияния полученный результат корректируется поправочным коэффициентом, зависящим от свойств окружающей среды на момент проведения замера. Полученное таким образом фактическое содержание СО не должно превышать норм, утвержденных ГОСТом. Однако следует помнить, что в данном случае мы имеем интегрированную погрешность нескольких измерительных приборов (термометра, барометра, газоанализатора). Эти погрешности могут суммироваться и существенно уменьшать достоверность результата замера. • Современные газоанализаторы. Большая часть автомобильных газоанализаторов как отечественного, так и импортного производства, причисляемая ко второй группе, работает по принципу поглощения отработавшими газами инфракрасного излучения. Данный метод обеспечивает достаточную точность измерения при сравнительно невысокой стоимости газоанализатора, что немаловажно в условиях серийного производства приборов. Суть метода в следующем: молекулы каждого газа представляют собой колебательную систему, способную поглощать инфракрасное излучение в строго определенном диапазоне волн (для каждого газа индивидуально). Для «вырезания» нужной области спектра излучения применяются узкополосные интерференционные оптические фильтры, а для измерения степени поглощения газом излучения служит специальный детектор (приемник). В современных импортных газоанализаторах, а также приборах отечественного производства имеются, как правило, три спектральных канала, два из которых фиксируют концентрацию СО и СН, а третий является сравнительным (учитывает изменения в системе). Главными же отличительными признаками современного газоанализатора следует считать наличие в нем микропроцессора, управляющего его работой, а также совершенной системы отбора и подготовки проб. Основной функцией микропроцессора является обеспечение надежной работы прибора в различных условиях его эксплуатации. Не стоит забывать и о возможности выведения на печать результатов замера с помощью встроенного в газоанализатор принтера. Чаще всего о газоанализаторах говорят в контексте эксплуатации автомобиля. В сознании многих газоанализатор прочно ассоциируется с определением токсичности выхлопных газов. Контроль токсичности — одна из основных функций газоанализатора, но не единственная. Газоанализатор способен решать широкий круг задач по исследованию состояния двигателя и его систем. Как уже говорилась выше, первоначально все газоанализаторы были однокомпонентными, то есть измеряли концентрацию только одного газа — СО. К 70-м годам, когда остро встал вопрос контроля вредных выбросов автотранспорта, уровень развития техники позволил создать более качественные, двухкомпонентные приборы. Они измеряли дополнительно концентрацию еще одного вредоносного компонента — НС (несгоревших частиц углеводородов, входящих в состав топлива). Дальнейшее совершенствование газоанализаторов определялось как постоянно ужесточавшимся контролем токсичности, так и повышением требований к прибору как диагностическому инструменту. Появились трехкомпонентные газоанализаторы, дополнительно позволявших измерять концентрацию диоксида углерода СО2, безопасного газа без цвета и запаха, натурального продукта сгорания углеводородов. Информация о нем ничего не дает, с точки зрения определения вредности выбросов в атмосферу. Зато ценна для диагноста, поскольку позволяет косвенно судить о полноте сгорания топлива даже в случае, если двигатель оборудован нейтрализатором выхлопных газов. Имейте ввиду, как бы ни были привлекательны с ценовой точки зрения двухкомпонентные газоанализаторы, при диагностике современных двигателей, оборудованных катализатором, они имеют ограниченное применение. Чтобы дать возможность диагностам какое-то время использовать двухкомпонентные приборы для анализа, ранее некоторые модели автомобилей снабжались специальным патрубком для отбора проб газов до катализатора. С появлением четырех- и пятикомпонентных газоанализаторов необходимость в этом отпала. Еще раз подчеркнем, что под хорошим газоанализатором для диагностики современных двигателей мы подразумеваем, как минимум, четырехкомпонентный прибор с функцией расчета состава смеси. Тем, кто занимается организацией государственных или альтернативных пунктов инструментального контроля, адресуются наиболее совершенные и дорогие модели. Они представляют собой стойку, в которой смонтирован высококачественный многокомпонентный газоанализатор, процессор для компьютерной обработки измерений, включающей экспертную оценку работоспособности систем двигателя, монитор и принтер. Надежность и ресурс таких приборов позволяют в течение десятка лет ежедневно работать в непрерывном режиме. Для оснащения участков диагностики можно использовать газоанализаторы классом пониже. Наиболее дешевы приборы отечественного производства. Большинство из них изготавливается по общей схеме, с использованием импортных комплектующих, чем в большой степени и определяется конечная цена газоанализатора. Любителям импортной продукции предлагаются приборы из Америки, Италии, Германии, Чехии, Кореи. Качество сборки, зависящее от страны-производителя, конечно, имеет значение, но не забывайте «зреть в корень», то есть на происхождение измерительного блока и степень оснащенности прибора, о чем мы уже упоминали. Современные газоанализаторы высокого класса, кроме надежности и удобства в работе, имеют множество дополнительных функций. Они могут измерять частоту вращения коленчатого вала двигателя, температуру масла, а также запоминать промежуточные протоколы измерений и передавать результаты на персональный компьютер или печать их на встроенном принтере. Sat, 01 Nov 2008 22:36:00 +0300 http://www.infracar.ru/articles/293/ http://www.infracar.ru/articles/294/ В сознании многих газоанализатор прочно ассоциируется с определением токсичности выхлопных газов автомобиля. Это, действительно, так. Контроль токсичности - одна из основных функций газоанализатора, но не единственная. Газоанализатор способен решать широкий круг задач по исследованию состояния двигателя и его систем. Причем, его диагностические способности столь обширны, что мы без колебаний поместили газоанализаторы в основание «диагностической пирамиды». В сознании многих газоанализатор прочно ассоциируется с определением токсичности выхлопных газов автомобиля. Это, действительно, так. Контроль токсичности - одна из основных функций газоанализатора, но не единственная. Газоанализатор способен решать широкий круг задач по исследованию состояния двигателя и его систем. Причем, его диагностические способности столь обширны, что мы без колебаний поместили газоанализаторы в основание «диагностической пирамиды». Бензиновый двигатель внутреннего сгорания можно рассматривать как преобразователь химической энергии топлива (бензина). Преобразователь потребляет топливо и окислитель (кислород, содержащийся в воздухе). В результате реакции быстрого окисления (горения) топлива, протекающей в камере сгорания, большая доля химической энергии преобразуется в механическую (вращение коленчатого вала). Это - факт положительный, так как в этом состоит основное предназначение двигателя. По закону подлости, при этом возникают, по крайней мере, два неприятных момента. Во-первых, часть выделившейся тепловой энергии рассеивается в элементах конструкции двигателя. Ее приходится удалять, используя систему охлаждения. Во-вторых, в результате горения образуются побочные химические продукты. Часть из них является нейтральными в отношении воздействия на окружающую среду (углекислый газ СО2, кислород О2, пары воды Н2О), часть - исключительно вредными (углеводороды НС, оксид углерода СО, оксиды азота NОХ). Не то, чтобы нас не волнует проблема окружающей среды, но в данный момент состав побочных продуктов реакции будет нам интересен прежде всего как диагностический параметр. Почему он таковым является? Эффективность работы двигателя в первую очередь определяется полнотой сгорания топлива. Она зависит от многих факторов: от оптимального соотношения горючего и окислителя (за это отвечают системы измерения расхода воздуха и дозирования топлива); от их тщательного перемешивания (на это влияет состояние форсунок, конструкция впускного коллектора и камеры сгорания); от эффективности предварительного сжатия топливного заряда, определяющегося состоянием ЦПГ и ГРМ; от эффективности воспламенения, что подразумевает исправность всех элементов системы зажигания и оптимальный УОЗ. Любое отклонение от нормы или несогласованность в работе перечисленных систем двигателя приводит к снижению его эффективности и, как следствие, к изменению концентрации побочных продуктов сгорания. Конструктивные недочеты, эксплуатационные отклонения параметров, нарушение регулировок - все это, так или иначе, отражается на составе «выхлопа». Таким образом, состав отработавших газов является обобщенным параметром, своего рода «пробирным камнем», с помощью которого делается вывод об эффективности двигателя, безошибочности и слаженности работы всего комплекса, его основных систем: механической, топливоподачи и зажигания. Из истории «анализов» Газоанализ начали применять для исследования процессов в двигателях задолго до того, как был принят первый закон, предусматривавший контроль токсичности выхлопа автомобилей. Кстати, принят он был в конце 60-х в Америке. Так что американцы - застрельщики в борьбе за экологически чистый транспорт. Первые образцы газоанализаторов, применявшиеся для регулировки двигателей, из всего «букета» побочных продуктов сгорания измеряли только концентрацию СО (то есть были однокомпонентными приборами). Ее анализ позволял судить о соотношении топливо-воздушной смеси, а значит, мог помочь в настройке карбюратора. В «первобытных» газоанализаторах использовался эффект изменения электропроводности платиновой спирали в среде оксида углерода. К 70-м годам, когда остро встал вопрос контроля вредных выбросов автотранспорта, уровень развития техники позволил создать более качественные, двухкомпонентные приборы. Они измеряли дополнительно концентрацию еще одного вредоносного компонента - НС (несгоревших частиц углеводородов, входящих в состав топлива). Кстати, содержание углеводородов (также и оксидов азота) определяется не в процентах, как всех прочих газообразных компонентов, а в PPM - количестве частиц на миллион. Помимо этого, использовался иной, более точный метод определения концентрации - спектрометрирование выхлопных газов в ИК-диапазоне. Этот же принцип применяется и в современных газоанализаторах. Дальнейшее совершенствование газоанализаторов определялось как постоянно ужесточавшимся контролем токсичности, так и повышением требований к прибору как диагностическому инструменту. Иначе как объяснить появление трехкомпонентных газоанализаторов, дополнительно позволявших измерять концентрацию диоксида углерода СО2, безопасного газа без цвета и запаха, натурального продукта сгорания углеводородов? Информация о нем ничего не дает, с точки зрения определения вредности выбросов в атмосферу. Зато ценна для диагноста, поскольку позволяет косвенно судить о полноте сгорания топлива даже в случае, если двигатель оборудован нейтрализатором выхлопных газов. Кстати, оборудование выхлопной системы автомобилей каталитическим нейтрализатором дало немалый импульс развитию приборов газоанализа. Двухкомпонентные газоанализаторы, как диагностические приборы, в этих условиях оказались малоэффективными. Они не давали достаточного количества объективной информации о работе двигателя, так как каталитические нейтрализаторы активно уменьшали именно концентрацию измеряемых ими продуктов сгорания - СО и НС. При покупке газоанализатора имейте это в виду. Как бы ни были привлекательны, с ценовой точки зрения, двухкомпонентные газоанализаторы, при диагностике современных двигателей, оборудованных катализатором, они имеют ограниченное применение. Чтобы дать возможность диагностам какое-то время использовать двухкомпонентные приборы для анализа, ранее некоторые модели автомобилей снабжались специальным патрубком для отбора проб газов до катализатора. С появлением четырех- и пятикомпонентных газоанализаторов необходимость в этом отпала. Современные четырехкомпонентные газоанализаторы измеряют концентрацию СО, НС, СО2, и О2. Замеры содержания первых трех компонентов выполняются упоминавшимся спектрометрическим методом. Концентрация кислорода определяется при помощи электрохимического датчика. Так же определяется содержание в выхлопе оксидов азота NOX в более сложных, пятикомпонентных приборах. Преимущество приборов этого уровня заключается в том, что они позволяют расчетным путем определить исходный состав топливной смеси даже для двигателей, выхлопная система которых оборудована катализатором. Помимо этого, они предоставляют диагносту несколько дополнительных параметров, совокупный анализ которых позволяет глубже понять характер процессов, происходящих в двигателе. Имея это в виду, газоанализаторы с успехом используют в составе диагностических комплексов совместно с мотортестером. Что такое «хорошо»? Газоанализатор - это очень тонкий физический прибор. Его качество определяется не столько формой, сколько содержанием, то есть точностью и надежностью его основных компонентов. Среди них, в первую очередь, можно отметить спектрометрический блок. Конструктивно и технологически это устройство настолько специфично, что его производство на должном, с точки зрения качества, уровне освоено лишь несколькими компаниями, имена которых хорошо известны специалистам. Среди них можно упомянуть американские фирмы Sensors и Andros, обеспечивающие до 80% потребности в данной продукции. Сами они выпуском газоанализаторов не занимаются, снабжая производителей лишь качественными комплектующими устройствами. Помимо американцев, спектрометрические блоки производят: японская фирма Horiba, немецкая - Beckmann и ряд менее известных компаний. Такое разделение труда себя оправдывает. Во всяком случае, предпринимавшиеся рядом фирм попытки самим наладить производство спектрометрических блоков к хорошим результатам не приводили. Эти устройства, как правило, страдали большими погрешностями измерений, нестабильностью результатов, низкой надежностью. Таким образом, большинство газоанализаторов - приборы-интернационалисты. В том смысле, что внутри газоанализатора, собранного в России, Корее или Италии, можно обнаружить основные блоки, произведенные в других частях света. Стремясь удешевить конечный продукт, многие фирмы используют комплектующие менее известных компаний, качество которых несколько хуже. Вывод прост: приобретая газоанализатор, необходимо интересоваться у продавца происхождением его основных блоков. Мировая известность их производителя - гарантия хорошего качества прибора в целом. При этом можно не сомневаться, что диапазон измерения и точность будут на должном уровне. Важность точности, стабильности и надежности измерительного блока газоанализатора очевидна. Не меньшее значение имеют конструктивные особенности и качество системы принудительного отбора и фильтрации газов. Лучше, если она будет двухконтурной. В этом случае насос одновременно используется и для прокачки отфильтрованного и осушенного газа, и для автоматического удаления конденсата из фильтра. Фильтр прибора одновременно используется и для удержания механических частиц, и для отделения влаги, содержащихся в выхлопе. Он должен быть максимально надежным и лучше многоступенчатым. Попадание в кювету спектрометрического блока частиц или влаги не только вносит погрешности, но способно вывести из строя самый надежный блок. Не последнюю роль играет производительность насоса. Она определяет время реакции прибора на изменение состава отработавших газов. Они подаются от пробоотборного зонда в измерительный блок по протяженному шлангу с небольшим проходным сечением. Желательно, чтобы время реакции не превышало 10 сек. Многие узлы прибора термостабилизируются, их температура поддерживается с высокой точностью. Удобнее, если время прогрева газоанализатора до рабочей температуры составляет не более 10-15 минут. На удобство в эксплуатации влияет и характер питания прибора. Комбинированное (сетевое и от 12-вольтового аккумулятора) питание позволяет более гибко использовать газоанализатор. В частности, если габариты газоанализатора невелики, можно выполнять замеры состава газов при движении автомобиля. Вообще, миниатюризация диагностических приборов, в частности, газоанализаторов, - одна из главных современных тенеденций приборостроения. Это не дань моде. Цель миниатюризации - максимально приспособить приборы к проведению исследований «на ходу», попытка перевести диагностику в «боевую» обстановку реальных режимов работы двигателя. Если говорить о газоанализе, такой подход, во-первых, позволяет измерять токсичность выхлопа в движении, что уже сейчас требуют стандарты ряда штатов в США. Во-вторых, расшифровка записи изменения состава отработавших газов при различных режимах движения дает богатейшую, качественно иную информацию для анализа. Она помогает прояснить такие тонкости рабочих процессов, которые недоступны при испытаниях в боксе в безнагрузочных режимах. Помимо этого, весьма полезными «примочками» будут: дополнительные датчики, позволяющие измерять частоту вращения двигателя и температуру масла, встроенный принтер для распечатки результатов измерений и стандартный порт для связи газоанализатора с компьютером. Последнее делает возможным компьютерную обработку замеров и созданиe базы данных. Хорошему прибору не повредит наглядная индикация, простое и удобное управление режимами, автоматизация некоторых режимов: прогрева, установки «нуля», удаления конденсата, перехода в режим «stand by». Еще раз подчеркнем, что под хорошим газоанализатором для диагностики современных двигателей мы подразумеваем, как минимум, четырехкомпонентный прибор с функцией расчета состава смеси. Что на рынке Отечественный рынок газоанализаторов обширен. На нем представлена продукция различной степени совершенства, разных производителей в широком ценовом диапазоне. В общем, есть из чего выбрать. Тем, кто занимается организацией государственных или альтернативных пунктов инструментального контроля, адресуются наиболее совершенные и дорогие модели. Они представляют собой стойку, в которой смонтирован высококачественный многокомпонентный газоанализатор, процессор для компьютерной обработки измерений, включающей экспертную оценку работоспособности систем двигателя, монитор и принтер. Надежность и ресурс таких приборов позволяют в течение десятка лет ежедневно работать в непрерывном режиме. За это придется заплатить от 6 тысяч долларов и выше. Для оснащения участков диагностики можно использовать газоанализаторы классом пониже. Стоят они меньше. Наиболее дешевы приборы отечественного производства. Большинство из них изготавливается по общей схеме, с использованием импортных комплектующих, чем в большой степени и определяется конечная цена газоанализатора. Неплохие отечественные четырехкомпонентные газоанализаторы стоят от 1,5 тысяч долларов. Любителям импортной продукции предлагаются приборы из Америки, Италии, Германии, Чехии, Кореи. Четырехкомпонентный прибор хорошего уровня можно приобрести по цене примерно от 3 тысяч долларов. Качество сборки, зависящее от страны-производителя, конечно, имеет значение, но не забывайте «зреть в корень», то есть на происхождение измерительного блока и степень оснащенности прибора, о чем мы уже упоминали. У нас все еще широко распространены двухкомпонентные газоанализаторы как отечественного, так и импортного производства. Причина - большой парк отечественных автомобилей, не оборудованных катализаторами. Такие газоанализаторы существенно дешевле, но на звание полноценных диагностических приборов даже при обслуживании российских машин претендовать не могут по причине скудности получаемой для анализа информации. «Автомобиль и Сервис». Июнь 2002 г. http://www.abs.msk.ru Sat, 01 Nov 2008 22:36:00 +0300 http://www.infracar.ru/articles/294/ http://www.infracar.ru/articles/312/ Современный диагностический участок немыслим без газоанализатора. К сожалению, даже среди профессионалов автосервиса бытует мнение, что этот прибор необходим для регулировки СО перед техосмотром или в угоду «зеленым». Это не так. Можно с уверенностью утверждать, что газоанализатор — один из основных инструментов диагноста. Как врачу для постановки диагноза необходимы анализы пациента, так и мастеру нужны данные «анализа», чтобы выявить «болячки» двигателя, ведь состав выхлопных газов напрямую зависит от его состояния. Современный диагностический участок немыслим без газоанализатора. К сожалению, даже среди профессионалов автосервиса бытует мнение, что этот прибор необходим для регулировки СО перед техосмотром или в угоду «зеленым». Это не так. Можно с уверенностью утверждать, что газоанализатор — один из основных инструментов диагноста. Как врачу для постановки диагноза необходимы анализы пациента, так и мастеру нужны данные «анализа», чтобы выявить «болячки» двигателя, ведь состав выхлопных газов напрямую зависит от его состояния. Бесспорно, на современном диагностическом участке необходим только четырехкомпонентный газоанализатор с расчетом параметра лямбда. Двухкомпонентные приборы пригодны только для регулировки карбюраторов. Какую фирму-производителя предпочесть — зависит в основном от финансовых возможностей автосервиса и большой роли не играет. Попробуем разобраться, какую информацию можно извлечь из состава выхлопных газов. Немного теории. Прежде всего вспомним из школьного курса состав атмосферного воздуха, это потребуется для правильного понимания сути происходящего. Азот _____________________________78% Кислород _________________________20.95% Аргон____________________________0.93% Углекислый газ (СО2)_______________0.03% Остальные газы, в основном инертные, присутствуют в малых количествах, и в нашем случае значения не имеют, как, впрочем, и аргон. Цифры, очень близкие к приведенным, можно увидеть на табло газоанализатора, если включить его на «свежем воздухе». Итак, в цилиндрах двигателя сгорает горючая смесь. Реакция окисления углеводородов топлива происходит по следующей схеме: СН + О2 ≥ СО2 + Н2О. Состав смеси принято оценивать коэффициентом избытка воздуха «лямбда». Он представляет собой отношение реального количества воздуха, поступившего в цилиндры, к тому количеству, которое необходимо для полного сгорания поступившего в цилиндры топлива. Смеси, в которых количество воздуха совпадает с теоретически необходимым, называются стехиометрическими. Лямбда в этом случае равна 1. Если количество воздуха больше необходимого, то смесь принято называть бедной, и лямбда находится в диапазоне 1.0…1.3. Более бедная смесь перестает воспламеняться. Если же воздуха меньше необходимого, то смесь называют богатой. Такая смесь характеризуется значением лямбда 0.8…1.0. Казалось бы, при сгорании стехиометрической смеси выхлопные газы должны состоять из углекислого газа СО2, водяного пара Н2О и азота N2. На деле не все так просто. Под действием высокой температуры в цилиндре двигателя азот и кислород вступают в реакцию, в результате которой образуются оксиды азота, в основном NО. Кроме того, в отработавших газах (ОГ) всегда содержатся углеводороды, обозначаемые обычно СН. Они представляют собой исходные или распавшиеся молекулы топлива, которые не принимали участия в сгорании. Часть СН выбрасывается в результате того, что на тактах впуска и сжатия горючей смеси пары топлива поглощаются масляной пленкой на стенках цилиндров. На такте выпуска происходит их выделение из пленки.  Кроме этого, в ОГ обязательно присутствует продукт неполного сгорания топлива — оксид углерода СО (угарный газ). И, конечно же, неизбежно остается не вступивший в реакцию кислород. Поэтому состав отработавших газов исправного инжекторного двигателя при смеси, близкой к стехиометрической, выглядит так: Значения параметров на фото близки к типичным, но далеко не эталонные. Если взглянуть на схему реакции, то становится вполне очевидным, что оптимальное сгорание горючей смеси характеризуется максимальным выделением углекислого газа СО2. Грубо говоря, чем качественнее сгорает топливо в конкретном двигателе (а каждый двигатель по большому счету — индивидуальность), тем больше СО2 в составе ОГ, и это один из критериев, которыми можно воспользоваться при регулировке топливоподачи. Как же извлечь из данных газоанализа необходимую информацию? Прежде всего, газоанализатор не укажет на неисправный датчик, но с его помощью можно определить направление поиска. Рассмотрим это на примерах. Бедная смесь. Этот режим характеризуется низким содержанием СО, пониженным СО2, повышенным — кислорода и СН. Расчетный параметр лямбда окажется больше единицы. Причины такого дефекта применительно к инжекторным двигателям — подсос воздуха во впускной тракт, низкое давление топлива, неверные показания ДМРВ, неверная регулировка топливоподачи. Искать конкретную причину необходимо уже с помощью других приборов. Бедную смесь нельзя путать со следующим дефектом.  Негерметичность выхлопной системы. Представим себе, что имеет место неплотное соединение или трещина. Что при этом происходит? Через неплотность подсасывается атмосферный воздух и, смешиваясь с отработавшими газами, изменяет их состав. У начинающих может возникнуть вопрос — почему воздух подсасывается, вроде бы должно быть наоборот. Дело в том, что перемещение газов в выхлопном тракте носит волновой характер, и зоны давления чередуются с зонами разрежения. Именно в зону разрежения и подсасывается воздух. А теперь вспомним состав атмосферы. Даже если подсос незначителен, то содержание О2 в ОГ увеличится очень сильно! Ведь в воздухе его почти 21%, а в ОГ около 1%. В то же время СО2 в воздухе мало, и количество этого газа в составе ОГ изменится не так значительно. То же можно сказать и про СО и СН. Итак, необходимо различать бедную смесь и подсос воздуха в выпускной тракт. Во втором случае имеет место неестественно высокие значения О2 и лямбда: Достаточно низкое содержание СН говорит о том, что топливо сгорает хорошо, и СО вроде бы в норме, но очень много кислорода, и, соответственно, высокое значение лямбда. Снимок сделан на автомобиле, у которого преднамеренно был ослаблен хомут глушителя. Добавлю еще, что подобный дефект с помощью двухкомпонентного газоанализатора обнаружить попросту невозможно. Богатая смесь. В этом случае газоанализатор покажет высокое содержание СО, повышенное СН, пониженное СО2, О2, и лямбда меньше единицы. Причин много — неверные показания ДМРВ (чаще всего), повышенное давление топлива, неверный сигнал ДТОЖ, а также бензин в масле, статью о котором следует читать вместе с этой, чтобы сложилось полное понимание происходящего. Говоря о повышенном содержании СН, следует понимать величину до 300..500 ррm, такое значение обычно сопровождает богатую смесь. Если же оно значительно выше, причем признаки богатой смеси могут и отсутствовать, то это уже проявление следующего дефекта. Высокое содержание СН. Мы уже говорили о том, какими путями СН появляется в отработавших газах. Нормальное значение этого параметра — 50..200 ррm. Если на табло прибора мы видим СН, равный 300..400 и более, это повод искать причину, по которой бензин попросту не сгорает, другими словами, имеют место пропуски вспышек. Не «пропуски искры», как иногда выражаются, а именно вспышек. А вот причин этих пропусков много. Изношенные или неисправные свечи, высоковольтные провода, дефектный модуль зажигания, не отрегулированные клапаны, пониженная компрессия, неисправная (забитая) форсунка. Причем все это — как в одном, так и в нескольких цилиндрах. Еще одна причина повышенного содержания в ОГ паров топлива — неплотный или начинающий прогорать выпускной клапан. В этом случае на такте сжатия часть топливного заряда попросту выталкивается в выпускной тракт. Двигатель при этом может работать вполне нормально, и остальные параметры газоанализа будут в норме. На фото ниже приведен пример параметров выхлопа двигателя, имеющего дефектные свечи. Все остальные системы заведомо в полном порядке. Проанализируем полученные данные. Повышенное содержание в ОГ паров топлива говорит о том, что последнее попросту не сгорает. Далее. СО понижено, и его значение позволяет сделать вывод, что богатая смесь не имеет места. Высокое содержание кислорода вкупе с высоким же СН позволяет сделать предположение о пропусках. Откуда кислород? Да из тех же цилиндров, которые при пропусках просто выплевывают атмосферный воздух, смешанный с бензином. СО2 понижено, что тоже говорит о ненормальном сгорании. Ну и лямбда — прибор рассчитывает ее, исходя в том числе и из содержания кислорода. Именно пропуски вспышек и наблюдались на данном двигателе, и они хорошо слышны у среза выхлопной трубы.  Датчик кислорода. То, что автомобиль оснащен ДК и катализатором, не избавляет, как ни странно, от применения газоанализатора. Полноценная диагностика включает в себя проверку правильного функционирования системы управления двигателем, даже если последняя не предоставляет возможности что-то     отрегулировать. Итак, Евро2. Вставляем зонд прибора в трубу, ждем. Если все в порядке, то будет что-то     похожее:  Что мы видим? Видим, что катализатор свое дело знает, полноценно «дожигает» ОГ до гораздо более безобидного состояния. СО — ниже предела измерения, совсем мало СН. Зато значение СО2 близко к максимальному, и очень мало кислорода, ибо весь ушел на превращение СО и СН в безвредные СО2 и Н2О. Ну и лямбда почти в идеале. Здесь мы не увидим оксидов азота, но нужно знать, что в катализаторе эти оксиды, весьма вредные для здоровья и окружающей среды, восстанавливаются до чистого азота и уже не портят экологическую обстановку.  Но можно столкнуться с совсем другой картиной. ДК работает, напряжение на нем весело скачет, а на состав ОГ страшно смотреть. Очень богатая смесь, и катализатор уже не в состоянии с ней справиться. Чтобы понять причину этого явления, надо вспомнить, как работает датчик кислорода. Он отнюдь не измеряет, он сравнивает содержание кислорода в ОГ с содержанием его же в атмосферном воздухе. Для этого датчику необходим приток воздуха, который, кстати, осуществляется по проводам ДК. Если этот приток по какой-либо причине затруднен, ДК начинает выдавать сигнал, неадекватный содержанию кислорода в ОГ. При этом датчик работает, ЭБУ корректирует топливоподачу по его сигналу, но смесь будет богатой. Причиной этого, довольно редкого, надо сказать, явления, бывают перекрученные провода ДК, вода в разъеме или неумелая обработка антикором. Приведу еще пример. На фото ниже показан состав ОГ двигателя с полностью неработающей форсункой (бывает и такое). Полная дисгармония, огромное содержание кислорода и отсюда запредельная лямбда.  Вообще работа диагноста — во многом творчество. Чаще всего один двигатель содержит кучу разных «болячек», и выявить дефект с первого взгляда на табло газоанализатора не удается. В любом случае, нужно подходить к поиску дефекта творчески, газоанализатор — только помощник вашему опыту и интуиции. А теперь рассмотрим еще один интересный вопрос. Анализ работы катализатора. В форуме часто возникают вопросы о том, как влияет катализатор на состав ОГ, как отрегулировать топливоподачу, если в ЭБУ вместо прошивки Евро2 «заливают» прошивку с поддержкой RСО, не удаляя при этом катализатор. С целью внесения ясности в этот вопрос и раз и навсегда поставить точку мной был проведен следующий эксперимент. Автомобиль — ВАЗ 2112. ЭБУ — VS5.1 Прошивка — V5D07X09, коммерческая, с поддержкой RСО. 1.Катализатор присутствует. Сняты показания СО, СО2, О2, СН и лямбда в диапазоне регулировочного коэффициента от -0.250 до +0.250. 2. Вместо катализатора установлена труба-вставка, и измерения проведены повторно.  Результаты отображены на графиках. Сплошная линия соответствует замеру с катализатором, прерывистая — без оного. Графики строились вручную, с некоторой интерполяцией. Отмечу еще один нюанс — по какой-то причине прибор наврал мне значения СО2, может, просто не выдержал столь долгой работы:) Пиковое значение без катализатора должно быть на уровне 14…14.5%, с катализатором — 16%. За пять минут до измерений он совершенно честно показал почти 16% (на фото 4), а в ходе непрерывных измерений на том же моторе до шестнадцати процентов не дотянул. С этой оговоркой можно обратить внимание на полученные результаты (рис.1) и проанализировать их.  Итак, что мы видим? 1. Первое, что бросается в глаза, — значение лямбда в обоих случаях практически совпало. На обогащенных смесях точки просто образовали одну линию, на обедненных — расхождение на уровне погрешности измерения. И лишь на самых бедных смесях разница заметна, но, вероятно, в том диапазоне просто невозможно корректное вычисление лямбда. Вывод: независимо от наличия или отсутствия катализатора, рассчитанный параметр лямбда остается одним и тем же. По-другому и быть не могло, ведь лямбда характеризует только работу двигателя, а никак не катализатора. 2. Очень любопытно ведет себя СН. Без ката — ну просто классика, как на картинках в учебниках. С катом интереснее. Он сильно влияет при бедной смеси. Около стехиометрии наблюдается характерная впадина. Именно в этом диапазоне и работает катализатор. Причем при RСО=0.05..0.06 происходит очень резкий скачок СН, и далее он почти сравнивается со значением, полученным без ката. Лучше, как говорится, один раз увидеть такую картину, чтобы многое понять. 3. Графики содержания кислорода очень похожи. Естественно, при работе катализатора кислород расходуется, и это заметно при их сравнении. 4. То же самое можно сказать и о графиках СО. Совершенно четко прослеживается диапазон в районе стехиометрии, где эффективность работы катализатора максимальна, и графики соответственно максимально разнятся. 5. Графики СО2 тоже имеют академический вид. Значение этого параметра выше с катализатором. Объясняется это тем, что последний превращает в СО2 содержащиеся в ОГ пары бензина и угарный газ. При отклонении от стехиометрии как в сторону обеднения, так и в сторону обогащения смеси, количество СО2 уменьшается. Часто возникает закономерный вопрос: нужно ли удалять катализатор, если в ЭБУ установлена тюнинговая прошивка без поддержки ДК. Мое мнение – это абсолютно бессмысленное занятие. Аргументов несколько. Во-первых, при смеси, близкой к стехиометрической, он будет продолжать работать, хоть немного сглаживая вредное влияние ОГ на окружающую среду. Во-вторых, после удаления из катализатора керамических сот появится неприятный звук, причем рядом с водителем. В-третьих, современные катализаторы содержат металлические соты, удалить которые практически невозможно. Как нереально и их самопроизвольное разрушение. Единственный случай, когда замена катализатора на трубу-вставку (а отнюдь не выбивание сот) оправдана, — это катализатор с керамическими сотами и боязнь водителя, что они разрушатся. Надо сказать, что разрушение сот – явление достаточно редкое, и случается при проезде глубоких луж или сугробов. При этом соты трескаются от перепада температуры. Так что избежать этой неприятности в наших силах. Наблюдались реальные случаи, когда на авто устанавливалась прошивка без поддержки ДК, а через 2-3 года все возвращалось «на круги своя». Катализатор при этом не только не разрушался, но и вновь начинал полноценно работать (респект Profi). Предвижу возражение: при пропусках вспышек несгоревший бензин попадает в катализатор, вызывая опасный разогрев последнего. Поэтому, чтоб не рисковать… и т.д. Конечно, так и есть. Но давайте согласимся с тем, что пропуски вспышек – это неисправность, которую надо устранять. Автомобиль должен быть исправным. К тому же в последнее время все выпускаемые автомобили оснащаются катализатором, и делать из его наличия проблему просто неразумно. Скажу больше. Взглянув на приведенные графики, несложно понять, что катализатор работает в очень узком диапазоне лямбда. Попросту говоря, на тюнинговой прошивке с поддержкой RCO он будет работать гораздо меньше. Отсюда парадоксальный на первый взгляд вывод: температура катализатора снизится по сравнению с работой двигателя на прошивке с ДК. Ведь разогрев происходит именно при реакции «дожигания» ОГ. А это самое «дожигание» возможно лишь при условии стехиометрии. Теперь о регулировке топливоподачи. Перед тем, как заливать прошивку с регулировкой, нужно провести диагностику двигателя. Надеюсь, не надо никого в этом убеждать. В ходе работы обязательно проверить на герметичность тракт выхлопа. Как — читать выше. Затем заливаем прошивку. Двигая коэффициент СО, добиваемся максимально достижимого значения СО2. Или добиваемся лямбда, равного единице. В принципе, это одно и то же. На моих графиках эти точки чуть-чуть не совпали, но это, возможно, из-за неверного СО2, которое используется прибором при расчете лямбда. Как уже говорилось, СО2 – самый конечный продукт сгорания топлива. Поэтому, чем полноценнее оно сгорает в цилиндрах двигателя (и «догорает» в катализаторе), тем выше процент этого газа в составе ОГ. Кроме того, если посмотреть на графики, то становится очевидным, что график СО2 – единственный, имеющий экстремум. Причем этот экстремум совпадает со стехиометрией. Этот просто замечательный момент. Почему? Представим себе, что в выхлопной системе есть негерметичность, или цилиндры работают неодинаково по какой-то причине, или попросту врет газоанализатор. Если для регулировки подачи топлива мы воспользуемся значением СО, то мы ошибемся! А если «поймать» максимум СО2, то это будет наилучшая настройка для данного конкретного двигателя. Поэтому метод настройки топлива по показаниям СО2 так же имеет право на жизнь (а при наличии катализатора – только он), как и метод настройки по СО. Я в работе пользуюсь обоими. Количество СО2 в выхлопе – 16 и выше с катализатором и 14,5 – без. Хотя конкретная цифра, я полагаю, очень сильно зависит от газоанализатора. Так что лучше всего понаблюдайте, что показывает конкретно Ваш прибор на разных автомобилях, и делайте выводы. Хочу еще обратить Ваше внимание на один нюанс: лямбда, которую мы видим на табло, не реальная, а рассчитанная самим газоанализатором по тем значениям СО, СО2 и О2, которые он уже получил. Так что относиться к ней надо с пониманием. Например, при абсолютно нормально настроенном двигателе и дырявом глушителе лямбда покажет бедную смесь. Вот и весь нехитрый секрет. Попробуйте внимательно последить за всеми параметрами при работе с четырехкомпонентным газоанализатором, и ваш опыт диагноста значительно обогатится. ©Алексей Пахомов, (aka Is_18) Ижевск 17.08.2005 Обновление 20.01.2008 http://chiptuner.ru/content/isdiag Tue, 30 Mar 2010 11:36:00 +0400 http://www.infracar.ru/articles/312/ http://www.infracar.ru/articles/314/ ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ, приборы, измеряющие содержание (концентрацию) одного или неск. компонентов в газовых смесях (см. также Газовый анализ). Каждый газоанализатор предназначен для измерения концентрации только определенных компонентов на фоне конкретной газовой смеси в нормиров. условиях. Наряду с использованием отдельных газоанализаторов создаются системы газового контроля, объединяющие десятки таких приборов. В большинстве случаев работа газоанализатора невозможна без ряда вспомогат. устройств, обеспечивающих создание необходимых т-ры и давления, очистку газовой смеси от пыли и смол, а в ряде случаев и от нек-рых мешающих измерениям компонентов и агрессивных в-в. Газоанализаторы классифицируют по принципу действия на пневматические, магнитные, электрохимические, полупроводниковые и др. Ниже излагаются физ. основы и области применения Наиб. распространенных газоанализаторов. ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ, приборы, измеряющие содержание (концентрацию) одного или неск. компонентов в газовых смесях (см. также Газовый анализ). Каждый газоанализатор предназначен для измерения концентрации только определенных компонентов на фоне конкретной газовой смеси в нормиров. условиях. Наряду с использованием отдельных газоанализаторов создаются системы газового контроля, объединяющие десятки таких приборов. В большинстве случаев работа газоанализатора невозможна без ряда вспомогат. устройств, обеспечивающих создание необходимых т-ры и давления, очистку газовой смеси от пыли и смол, а в ряде случаев и от нек-рых мешающих измерениям компонентов и агрессивных в-в. Газоанализаторы классифицируют по принципу действия на пневматические, магнитные, электрохимические, полупроводниковые и др. Ниже излагаются физ. основы и области применения Наиб. распространенных газоанализаторов. Термокондуктометрические газоанализаторы. Их действие основано на зависимости теплопроводности газовой смеси от ее состава. Для большинства практически важных случаев справедливо ур-ние: где-теплопроводность смеси, — теплопроводность i — того компонента, Ci — eгo концентрация, n-число компонентов. Термокондуктометрич. газоанализаторы не обладают высокой избирательностью и используются, если контролируемый компонент по теплопроводности существенно отличается от остальных, напр. для определения концентраций Н2, Не, Аг, СО2 в газовых смесях, содержащих N2, О2 и др. Диапазон измерения — от единиц до десятков процентов по объему. Изменение состава газовой смеси приводит к изменению ее теплопроводности и, как следствие, т-ры и электрич. сопротивления нагреваемого током металлич. или полупроводникового терморезистора, размещенного в камере, через к-рую пропускается смесь. При этом: где a-конструктивный параметр камеры, R1 и R2— сопротивление терморезистора в случае пропускания через него тока I при теплопроводности газовой среды соотв. и,-температурный коэф. электрич. сопротивления терморезистора. Рис. 1. Термокондуктометрич. газоанализатор: 1 -источник стабилизиров. напряжения; 2-вторичный прибор; R1 и R3 — рабочие терморезисторы; R2 и R4 -сравнит. терморезисторы; R0 и потенциометры; вход и выход анализируемой газовой смеси показаны стрелками. На рис. 1 приведена схема, применяемая во многих Термокондуктометрич. газоанализаторах. Чувствит. элементы R1 и R3 (рабочие терморезисторы) омываются анализируемой смесью; сравнит. терморезисторы R2 и R4 помещены в герметичные ячейки, заполненные сравнит. газом точно известного состава. Потенциометры R0 и предназначены для установки нулевых показаний и регулировки диапазона измерения. Мера концентрации определяемого компонента — электрич. ток, проходящий через, к-рый измеряется вторичным (т.е. показывающим или регистрирующим) прибором. Термокондуктометрич. газоанализаторы широко применяют для контроля процессов в произ-ве H2SO4, NH3, HNO3, в металлургии и др. Термохимические газоанализаторы. В этих приборах измеряют тепловой эффект хим. р-ции, в к-рой участвует определяемый компонент. В большинстве случаев используется окисление компонента кислородом воздуха; катализаторы — марганцевомедный (гопкалит) или мелкодисперсная Pt, нанесенная на пов-сть пористого носителя. Изменение т-рыпри окислении измеряют с помощью металлич. или полупроводникового терморезистора. В ряде случаев пов-сть платинового терморезистора используют как катализатор. Величинасвязана с числом молей М окислившегося компонента и тепловым эффектомсоотношением:, где k-коэф., учитывающий потери тепла, зависящие от конструкции прибора. Схема (рис. 2) включает измерит. мост с постоянными резисторами (R1 и R4)и двумя терморезисторами, один из к-рых (R2)находится в атмосфере сравнит. газа, а второй (R3)омывается потоком анализируемого газа. Напряжение Uвых в диагонали моста пропорционально концентрации определяемого компонента. Для устойчивой работы газоанализатора исключают влияние т-ры среды (термостатированием или термокомпенсацией), стабилизируют напряжение, поддерживают постоянным расход газа, очищают его от примесей, отравляющих катализатор (С12, НС1, H2S, SO2 и др.). Рис. 2. Термохим. газоанализатор: 1- источник стабилизиров. напряжения; 2-вторичный прибор; R1 и R4 — постоянные резисторы; R2 и R3-соотв, сравнительный и рабочий терморезисторы. Большинство термохим. газоанализаторов используют в кач-ве газосигнализаторов горючих газов и паров (Н2, углеводороды и др.) в воздухе при содержании 20% от их ниж. КПВ, а также при электролизе воды для определения примесей водорода в кислороде (диапазон измерения 0,02-2%) и кислорода в водороде (0,01-1%). Магнитные газоанализаторы. Применяют для определения О2. Их действие основано на зависимости магн. восприимчивости газовой смеси от концентрации О2, объемная магн. восприимчивость к-рого на два порядка больше, чем у большинства остальных газов. Такие газоанализаторы позволяют избирательно определять О2 в сложных газовых смесях. Диапазон измеряемых концентраций 10-2 — 100%. Наиб. распространены магнитомех. и термомагн. газоанализаторы. В магнитомеханических газоанализаторах (рис. 3) измеряют силы, действующие в неоднородном магн. поле на помещенное в анализируемую смесь тело (обычно ротор). Сила F, выталкивающая тело из магн. поля, определяется выражением: гдеи-объемная магн. восприимчивость соотв. анализируемой смеси и тела, помещенного в газ, V-объем тела, H-напряженность магн. поля. Обычно мерой концентрации компонента служит вращающий момент, находимый по углу поворота ротора. Показания магнитомех. газоанализатора определяются магн. св-вами анализируемой газовой смеси и зависят от т-ры и давления, поскольку последние влияют на объемную магн. восприимчивость газа. Более точны газоанализаторы, выполненные по компенсац. схеме. В них момент вращения ротора, функционально связанный с концентрацией О2 в анализируемой смеси, уравновешивается известным моментом, для создания к-рого используются магнитоэлектрич. или электростатич. системы. Роторные газоанализаторы ненадежны в промышленных условиях, их сложно юстировать. Рис. 3. Магнитомех. газоанализатор: 1-ротор; 2-полюсы магнита; 3-растяжка; 4-зеркальце; 5-осветитель; 6-шкала вторичного прибора. Действие термомагнитных газоанализаторов основано на термомагн. конвекции газовой смеси, содержащей О2, в неоднородных магнитном и температурном полях. Часто применяют приборы с кольцевой камерой (рис. 4), к-рая представляет собой полое металлич. кольцо. Вдоль его диаметра установлена тонкостенная стеклянная трубка, на к-рую намотана платиновая спираль, нагреваемая электрич. током. Спираль состоит из двух секций — R1 и R2, первая из к-рых помещается между полюсами магнита. При наличии в газовой смеси О2 часть потока направляется через диаметральный канал, охлаждая первую секцию платиновой спирали и отдавая часть тепла второй. Изменение сопротивлений R1 и R2 вызывает изменение выходного напряжения U, пропорциональное содержанию О2 в анализируемой смеси. Рис. 4. Термомагн. газоанализатор: 1 -кольцевая камера; 2-стеклянная трубка; 3-постоянный магнит; 4-источник стабилизиров. напряжения; 5-вторичный прибор; Rt и R2 -соотв. рабочий и сравнит. терморезисторы (секции платиновой спирали); R3 и R4 -постояниые резисторы. Пневматические газоанализаторы. Их действие основано на зависимости плотности и вязкостигазовой смеси от ее состава. Изменения плотности и вязкости определяют измеряя гидромех. параметры потока. Распространены пневматич. газоанализаторы трех типов. Газоанализаторы с дроссельными преобразователями измеряют гидравлич. сопротивление дросселя (капилляра) при пропускании через него анализируемого газа. При постоянном расходе газа перепад давления на дросселе — ф-ция плотности (турбулентный дроссель), вязкости (ламинарный дроссель) или того и другого параметра одновременно. Струйные газоанализаторы измеряют динамич. напор струи газа, вытекающего из сопла. Содержат два струйных элемента типа «сопло-приемный канал» (рис. 5). Для подачи анализируемого и сравнит. газов служит эжектор 2. Давление на выходе из элементов поддерживается регулятором 4. Равенство давлений газов на входе в элементы обеспечивается соединит. каналом 5 и настройкой вентиля 6. Разница динамич. давлений (напоров), воспринимаемых трубками 1б,- ф-ция отношения и мера концентрации определяемого компонента газовой смеси. Струйные газоанализаторы используют, напр., в азотной пром-сти для измерения содержания Н2 в азоте (диапазон измерения 0-50%), в хлорной пром-сти — для определения С12 (0-50 и 50-100%). Время установления показаний этих газоанализаторов не превышает неск. секунд, поэтому их применяют также в газосигнализаторах довзрывных концентраций газов и паров нек-рых в-в (напр., дихлорэтана, винилхлорида) в воздухе пром. помещений. Рис. 5. Пневматический струйный газоанализатор: 1 — элемент «сопло-приемный канал»; 1а-сопло; 1б-приемная трубка; 2-эжсктор; 3-вторичный прибор; 4 -регулятор давления; 5 -соединит, канал; 6-вентиль. Пневмоакустические газоанализаторы содержат два свистка (рис. 6) с близкими частотами (3-5 кГц), через один из к-рых проходит анализируемый газ, через второй — сравнительный. Частота биений звуковых колебаний в смесителе частот зависит от плотности анализируемого газа. Биения (частота до 120 Гц) усиливаются и преобразуются в пневматич. колебания усилителем. Для получения выходного сигнала (давления) служит частотно-аналоговый преобразователь. Рис. 6. Пневмоакустич. газоанализатор: 1 -свисток; 2-смеситель частот; 3 — усилитель — преобразователь ; 4 — частотно-аналоговый преобразователь; 5-вторичный прибор. Пневматич. газоанализаторы не обладают высокой избирательностью. Они пригодны для анализа смесей, в к-рых изменяется концентрация только одного из компонентов, а соотношение между концентрациями других остается постоянным. Диапазон измерения — от единиц до десятков процентов. Пневматич. газоанализаторы не содержат электрич. элементов и поэтому могут использоваться в помещениях любой категории пожаро- и взрывоопасности. Элементы схемы, контактирующие с газами, выполнены из стекла и фторопласта, что позволяет анализировать весьма агрессивные газы (хлор-, серосодержащие и др.). Инфракрасные газоанализаторы. Их действие основано на избйрат. поглощении молекулами газов и паров ИК-излучения в диапазоне 1-15 мкм. Это излучение поглощают все газы, молекулы к-рых состоят не менее чем из двух разл. атомов. Высокая специфичность молекулярных спектров поглощения разл. газов обусловливает высокую избирательность таких газоанализаторов и их широкое применение в лабораториях и пром-сти. Диапазон измеряемых концентраций 10-3 -100%. В дисперсионных газоанализаторах используют излучение одной длины волны, полученное с помощью монохроматоров (призмы, дифракц. решетки). В недисперсионных газоанализаторах, благодаря особенностям оптич. схемы прибора (применению светофильтров, спец. приемников излучения и т.д.), используют немонохроматич. излучение. В кач-ве примера на рис. 7 приведена Наиб. распространенная схема такого газоанализатора. Излучение от источника последовательно проходит через светофильтр и рабочую кювету, в к-рую подается анализируемая смесь, и попадает в спец. приемник. Если в анализируемой смеси присутствует определяемый компонент, то в зависимости от концентрации он поглощает часть излучения, и регистрируемый сигнал пропорционально изменяется. Источником излучения обычно служит нагретая спираль с широким спектром излучения, реже — ИК-лазер или светодиод, испускающие излучение в узкой области спектра. Если используется источник немонохроматич. излучения, избирательность определения достигается с помощью селективного приемника. Рис. 7. Недисперсионный инфракрасный газоанализатор: 1-источник излучения; 2-светофильтр; 3-модулятор; 4 и 4'-соотв. рабочая и сравнит. (внизу) кюветы; 5-приемник излучения; 6-усилитель; 7-вторичный прибор. Наиб. распространены газоанализаторы с газонаполненным оптико-акустическим приемником. Последний представляет собой герметичную камеру с окном, заполненную именно тем газом, содержание к-рого нужно измерить. Этот газ, поглощая из потока излучения определенную часть с характерным для данного газа набором спектральных линий, нагревается, вследствие чего давление в камере увеличивается. Посредством мех. модулятора поток излучения прерывается с определ. частотой. В результате с этой же частотой пульсирует давление газа в приемнике. Амплитуда пульсации давления — мера интенсивности поглощенного газом излучения, зависящая от того, какая часть характерного излучения поглощается тем же газом в рабочей кювете. Др. компоненты смеси излучение на этих длинах волн не поглощают. Т. обр., амплитуда пульсации давления в приемнике излучения — мера кол-ва определяемого компонента в анализируемой смеси, проходящей через рабочую кювету. Изменение давления измеряют обычно конденсаторным микрофоном или микроанемометром (датчиком расхода газа). Заменяя газ в приемнике излучения оптико-акустич. газоанализатора, можно избирательно измерять содержание разл. компонентов смесей. В инфракрасных газоанализаторах используют также неселективные приемники излучения — болометры, термобатареи, полупроводниковые элементы. Тогда в случае источников с широким спектром излучения избирательность определения обеспечивают применением интерференционных и газовых фильтров. Для повышения точности и стабильности измерения часть потока излучения обычно пропускают через сравнит. кювету, заполненную газом, не поглощающим регистрируемое излучение, и измеряют разность или отношение сигналов, полученных в результате прохождения излучения через рабочую и сравнит. кюветы. Инфракрасные газоанализаторы широко используют для контроля кач-ва продукции, анализа отходящих газов, воздуха помещений. С их помощью определяют, напр., СО, СО2, NH3, СН4 в технол. газах произ-ва синтетич. аммиака, пары ряда р-рителей в воздухе пром. помещений, оксиды азота, SO2, СО и углеводороды в выхлопных газах автомобилей и т.д. Ультрафиолетовые газоанализаторы. Принцип их действия основан на избират. поглощении молекулами газов и паров излучения в диапазоне 200-450 нм. Избирательность определения одноатомных газов весьма велика. Двух- и многоатомные газы имеют в УФ-области сплошной спектр поглощения, что снижает избирательность их определения. Однако отсутствие УФ-спектра поглощения у N2, O2, СО2 и паров воды позволяет во многих практически важных случаях проводить достаточно селективные измерения в присут. этих компонентов. Диапазон определяемых концентраций обычно 10-2-100% (для паров Hg ниж. граница диапазона 2,5-10-6%). Схема ультрафиолетового газоанализатора аналогична схеме, приведенной на рис. 7. Имеются также приборы с двумя детекторами излучения без модулятора, в к-рых световые потоки не прерываются. В кач-ве источников излучения обычно применяют ртутные лампы низкого (= 253,7 нм) и высокого (спектр с большим набором линий) давлений, газоразрядные лампы с парами др. металлов (=280, 310 и 360 нм), лампы накаливания с вольфрамовой нитью, водородные и дейтериевые газоразрядные лампы. Приемники излучения — фотоэлементы и фотоумножители. При использовании неселективного источника излучения избирательность измерения в большинстве приборов обеспечивают с помощью оптич. фильтров (стеклянных или интерференционных). Ультрафиолетовые газоанализаторы применяют гл. обр. для автоматич. контроля содержания С12, О3, SO2, NO2, H2S, C1O2, дихлорэтана, в частности в выбросах пром. предприятий, а также для обнаружения паров Hg, реже Ni (СО)4, в воздухе пром. помещений. Люминесцентные газоанализаторы. В хемилюминесцентных газоанализаторах измеряют интенсивность люминесценции, возбужденной благодаря хим. р-ции контролируемого компонента с реагентом в твердой, жидкой или газообразной фазе. Пример — взаимод. NO с О3, используемое для определения оксидов азота: N0 + 03 -> N02+ + 02 -> N02 + hv + 02 Схема хемилюминесцентного газоанализатора с газообразным реагентом представлена на рис. 8. Анализируемая смесь и реагент через дроссели поступают в реакц. камеру. Побудитель расхода (насос) обеспечивает необходимое давление в камере. При наличии в смеси определяемого компонента излучение, сопровождающее хемилюминесцентную р-цию, через светофильтр подается на катод фотоумножителя, к-рый расположен в непосредств. близости к реакц. камере. Электрич. сигнал с фотоумножителя, пропорциональный концентрации контролируемого компонента, после усиления поступает на вторичный прибор. При измерении слабых световых потоков, возникающих при малых концентрациях определяемого компонента, фотокатод охлаждают электрич. микрохолодильниками с целью уменьшения темнового (фонового) тока. Рис. 8. Хемилюминесцентный газоанализатор: 1-рсакц. камера; 2-светофильтр; 3 — фотоумножитель; 4-вторичный прибор; 5-побудитель расхода газа; 6-дроссели. Для измерения содержания NO2 в приборе предусмотрен конвертер, где NO2 превращается в NO, после чего анализируемая смесь направляется в реакц. камеру. При этом выходной сигнал пропорционален суммарному содержанию NO и NO2. Если же смесь поступает, минуя конвертер, то по выходному сигналу находят концентрацию только NO. По разности этих сигналов судят о содержании NO 2 в смеси. Высокая избирательность хемилюминесцентных газоанализаторов обусловлена специфичностью выбранной р-ции, однако сопутствующие компоненты в смеси могут изменять чувствительность прибора. Такие газоанализаторы применяют для определения NO, NO2, NH3, O3 в воздухе в диапазоне 10-7-1%. В флуоресцентных газоанализаторах измеряют интенсивность флуоресценции (длина волны), возникающей при воздействии на контролируемый компонент УФ-излучения (с частотой v1). В кач-ве примера на рис. 9 представлена схема такого газоанализатора для определения SO2 в воздухе. Анализируемая смесь поступает в детекторную камеру, к-рая отделена от импульсного источника УФ-излучения и от фотоумножителя светофильтрами 3 и 4, пропускающими излучение с длинами волн соотв. и. Фотоумножитель, расположенный под углом 90° к источнику излучения, регистрирует импульсы флуоресценции, амплитуда к-рых пропорциональна концентрации определяемого компонента в камере. Электрич. сигнал с фотоумножителя после усиления и обработки поступает на вторичный прибор. Газоанализаторы для определения SO2 характеризуются высокой чувствительностью и избирательностью. Они используются в автоматич. станциях контроля окружающей среды. Рис. 9. Флуоресцентный газоанализатор: 1 -детекторная камера; 2-источник УФ-излучения; 3-светофильтр возбуждающего излучения; 4 -светофильтр люминесценции; 5-зеркало; 6-фотоумножитель; 7-вторичный прибор. Для удаления паров воды, влияющих на показания люминесцентных газоанализаторов, применяют спец. фильтры (типа молекулярного сита) на входе потока газа в камеру. Фотоколориметрические газоанализаторы. Эти приборы измеряют интенсивность окраски продуктов избират. р-ции между определяемым компонентом и специально подобранным реагентом. Р-цию осуществляют, как правило, в р-ре (жидкостные газоанализаторы) или на твердом носителе в виде ленты, таблетки, порошка (соотв. ленточные, таблеточные, порошковые газоанализаторы). Рис. 10. Жидкостной фотоколориметрич. газоанализатор: 1 -источник излучения; 2-светофильтр; 3 и 3'-рабочая и сравнит. кюветы; 4-абсорбер; 5 и 5'-приемники излучения; б-усилитель; 7-вторичный прибор. Принципиальная схема жидкостного газоанализатора представлена на рис. 10. Излучение от источника проходит через рабочую и сравнит. кюветы и поступает на соответствующие приемники излучения. Индикаторный р-р протекает с постоянной скоростью через обе кюветы и абсорбер. Навстречу потоку р-ра через абсорбер барботирует анализируемый газ. Определяемый компонент, присутствующий в газе, взаимод. с реагентом в р-ре, вызывая изменение оптич. плотности в рабочей кювете, пропорциональное концентрации компонента. В результате интенсивность излучения через одну из кювет изменяется, а через другую-нет. Разность (или отношение) сигналов рабочего и сравнит. каналов — мера концентрации определяемого компонента в анализируемой смеси. Подача р-ра может быть как непрерывной, так и периодической. При периодич. подаче анализируемый газ пропускают в течение нек-рого времени через одну и ту же порцию р-ра, что позволяет повысить чувствительность определения. Такие газоанализаторы дают возможность измерить среднюю концентрацию определяемого компонента за заданный промежуток времени, напр. при установлении среднесменных или среднесуточных концентраций токсичных примесей в воздухе. В ленточных газоанализаторах (рис. 11) анализируемый газ поступает в газовую камеру, через к-рую непрерывно или с заданной периодичностью протягивается лента с нанесенным на нее реактивом. В результате р-ции с определяемым компонентом на ленте образуется цветовое пятно, интенсивность окраски к-рого пропорциональна концентрации компонента. Разность (или отношение) световых потоков, отраженных от окраш. и неокраш. участков ленты, — мера концентрации контролируемого компонента в смеси. Иногда используют индикаторную ленту с жидким реактивом. В этом случае реактив наносится на ленту из капельницы непосредственно перед ее контактом с газом. Рис. 11. Ленточный фотоколориметрич. газоанализатор: 1 -источник излучения; 2-индикаторная лента; 3-светофильтр; 4 и 4'-приемники излучения; 5-газовая камера; 6-усилитель; 7-вторичный прибор. Принцип действия таблеточных и порошковых газоанализаторов такой же, как у ленточных, но эти приборы, как правило, циклич. действия. Для получения чистой пов-сти перед каждым циклом измерения срезается верх. окраш. слой таблетки или заменяется порция порошка. Время работы ленточных и таблеточных газоанализаторов без замены ленты или таблетки достигает 30 сут и более. Источники излучения в фотоколориметрич. газоанализаторах-обычно лампы накаливания и полупроводниковые светодиоды, фотоприемники — фотоумножители, фотоэлементы, фотодиоды и фототранзисторы. Эти приборы позволяют с высокой избирательностью определять разл. газообразные (парообразные) в-ва в диапазоне концентраций 10-5-1%. Особенно высока чувствительность у газоанализаторов периодич. действия; их недостаток — некрое запаздывание показаний. Фотоколориметрич. газоанализаторы применяют гл. обр. для измерения концентраций токсичных примесей (напр., оксидов азота, О2, С12, CS2, O3, H2S, NH3, HF, фосгена, ряда орг. соед.) в атмосфере пром. зон и в воздухе пром. помещений. При контроле загрязнений воздуха широко используют переносные приборы периодич. действия. Значит. число фотоколориметрич. газоанализаторов применяют в качестве газосигнализаторов. Электрохимические газоанализаторы. Их действие основано на зависимости между параметром электрохим. системы и составом анализируемой смеси, поступающей в эту систему. В кондуктометрических газоанализаторах измеряется электропроводность р-ра при селективном поглощении им определяемого компонента. Обычно схема прибора включает элек-трич. мост постоянного или переменного тока с двумя кондуктометрич. ячейками, через к-рые протекает электролит. В одну из ячеек электролит поступает после контакта с потоком анализируемого газа. Выходной сигнал пропорционален разности электропроводностей р-ра до и после контакта с контролируемой смесью. Эта разность зависит от концентрации растворенного в электролите определяемого компонента. Изменяя расходы электролита и анализируемой смеси, можно в широких пределах изменять диапазон определяемых концентрации. Недостатки этих газоанализаторов-низкая избирательность и длительность установления показаний при измерении малых концентраций. Кондуктометрич. газоанализаторы широко применяют для определения О2, СО, SO2, H2S, NH3 и др. Действие потенциометрических газоанализаторов основано на зависимости потенциала Е индикаторного электрода от активности а электрохимически активных ионов, образовавшихся при растворении определяемого компонента: где E°-стандартный электродный потенциал, R- универсальная газовая постоянная, Т — абс. т-ра, F- число Фарадея, n-число электронов, участвующих в электрохим. р-ции. Измеряемое значение Е пропорционально концентрации контролируемого компонента, растворенного в электролите. Эти газоанализаторы применяют для определения СО2, H2S, HF, NH3, SO2 и др. Большое распространение получили потенциометрич. газоанализаторы с твердым электролитом для измерения содержания О2. Керамич. пластина на основе СаО и ZrO2 при высокой т-ре начинает проводить ионы кислорода, т.е. ведет себя как электролит. На пов-сть такой пластины с обеих сторон наносят тонкие слои пористой платины (платиновые электроды). С одной стороны пластины подают анализируемую газовую смесь, с другой — сравнительный газ. Разность потенциалов между электродами — мера содержания О2. Термостат поддерживает т-ру электрохим. ячейки в нужном диапазоне. С помощью таких газоанализаторов определяют О2 в широком диапазоне концентраций (10-4-100% по объему). Присутствие углеводородов в анализируемой смеси приводит к искажению результатов из-за их окисления при высокой т-ре. Действие амперометрических газоанализаторов основано на зависимости между электрич. током и кол-вом определяемого компонента, прореагировавшим на индикаторном электроде. Если контролируемый компонент полностью вступает в электрохим. р-цию, то выполняется закон Фарадея: I = = nFQC, где I-ток, Q- расход газа, С-концентрация определяемого компонента, F-число Фарадея, n-число электронов, участвующих в р-ции. Электрохим. превращение данного компонента газовой смеси со 100%-ным выходом по току (т.е. отсутствие побочных электродных р-ций) обеспечивается выбором индикаторного электрода и его потенциала. Необходимое постоянное значение разности потенциалов поддерживается благодаря тому, что сравнит. и индикаторный электроды выполняют из двух разных специально подобранных металлов, напр. из Аи и Zn, Au и Pb, Ni и Cd (ячейки гальванич. типа). Разность потенциалов можно стабилизировать и посредством электронной системы с использованием третьего вспомогат. электрода (ячейки потенциостатич. типа). Рис. 12. Амперометрич. газоанализатор: 1-электрохим. ячейка; 2-вспомогат. электрод; 3-измерит, электрод; 4-потенциостат; 5 -электрод сравнения; 6-усилитель; 7-вторичный прибор; 8-побудитель расхода газа; 9-камера с запасным электролитом. Амперометрич. газоанализаторы применяют для определения газов, обладающих окислит.-восстановит. св-вами, напр. SO2, NO2, H2S, О2, С12, О3. В газоанализаторах для измерения содержания SO2 в воздухе (рис. 12) анализируемый газ поступает на измерит. электрод 3 электрохим. ячейки и по газовому каналу — в камеру с запасным электролитом 9, в к-рый помещен электрод сравнения 5. Вспомогат. электрод 2 расположен в отдельной камере, к-рая, как и камера 9, соединена с камерой измерит. электрода электролитич. каналом. Достоинства амперометрич. газоанализаторов-высокая чувствительность и избирательность. Кроме рассмотренной выше конструкции электрохим. ячейки барботажного типа (с непосредств. продуванием смеси через электролит) широкое применение находят ячейки с т. наз. газодиффузионными электродами, где газ отделен от электролита пористой газопроницаемой полимерной мембраной. Со стороны, контактирующей с электролитом, на мембрану наносят мелкодисперсный электродный материал (Pt, Pd, Au). Такие системы отличаются более высокой чувствительностью и стабильностью характеристик. В основе кулонометрических газоанализаторов компенсац. типа лежит метод кулонометрич. титрования, к-рый заключается в электрохим. получении (генерировании) реагента-титранта, способного быстро взаимод. с определяемым компонентом газовой смеси, растворенным в электролите. Этот газоанализатор включает цепи генерирования и индикации. Электрохим. ячейка содержит соотв. две пары электродев — катод и анод, на к-рых идет электролиз и генерируется титрант, а также индикаторный электрод и электрод сравнения. Ток электролиза автоматически поддерживается постоянным. После того как все контролируемое в-во полностью прореагирует с электрогенерированным титрантом, окислит.-восстановит. потенциал системы резко изменяется, что обнаруживается по скачку потенциала индикаторного электрода. Кол-во электричества, прошедшее через ячейку до завершения р-ции, эквивалентно концентрации определяемого компонента. Ионизационные газоанализаторы. Их действие основано на зависимости электрич. проводимости ионизов. газов от их состава. Появление в газе примесей оказывает дополнит. воздействие на процесс образования ионов или на их подвижность и, следовательно, рекомбинацию. Возникающее при этом изменение проводимости пропорционально содержанию примесей. Все ионизац. газоанализаторы содержат проточную ионизац. камеру (как на рис. 13), на электроды к-рой налагают определенную разность потенциалов. Эти приборы широко применяют для контроля микропримесей в воздухе, а также в кач-ве детекторов в газовых хроматографах. Ниже рассмотрены Наиб. распространенные типы ионизац. газоанализаторов, используемые без предварительного хроматографич. разделения пробы. Рис. 13. Радиоизотопный ионизац. газоанализатор: 1 -ионизац. камера; 2-источник ионизации; 3-электроды; 4-источник напряжения; 5-усилитель; 6-вторичный прибор. К радиоизотопным газоанализаторам (рис. 13), в к-рых ионизацию газов осуществляют радиоактивным излучением, относятся приборы на основе сечения ионизации, электронно-захватные и аэрозольно-ионизационные. В первых используют разницу в сечениях (вероятности) ионизации компонентов смеси. Ионизацию осуществляют обычноизлучением 90Sr, 3H, 63Ni, 147Pm. Эти Газоанализаторы не избирательны, их применяют для анализа смесей H2-N2, N2-CO2, Н2 — этилен, Н2-СН4, H2-CH3SiCl3, H2-BC13 и т.п.; диапазон измерения 0,01-100%; время установления показаний — до 0,1 с. Действие электронно-захватных газоанализаторов основано на способности молекул ряда в-в (О2, Н2О, галогены, галогенсодержащие орг. соед., ароматич. углеводороды, спирты, карбонильные соед. и др.) захватывать своб. электроны, возникающие при ионизации газов, и превращаться при этом в ионы. Последние имеют меньшую подвижность, чем электроны, в результате чего ионизац. ток падает пропорционально концентрации в-ва. Электронно-захватные газоанализаторы применяют для контроля примесей (в частности, галогенов при их концентрации 10-3-104%) в чистых газах и воздухе. При определении примесей в воздухе на входе в газоанализаторы обычно помещают полимерные мембраны, задерживающие О2. В основе действия аэрозольно-ионизационных газоанализаторов лежит зависимость ионизац. тока от концентрации аэрозольных частиц, образующихся после предварительного избират. перевода определяемого компонента смеси в аэрозоль. Этот перевод осуществляют обычно хим. р-цией с соответствующим реагентом или фотохим. р-цией в газовой фазе, пиролизом исследуемого в-ва, а также сочетанием пиролиза с послед. хим. р-цией с реагентом. Напр., при определении NH3 в кач-ве реагента можно использовать пары соляной к-ты; в результате образуется аэрозоль NH4C1. Размер аэрозольных частиц 10-7-10-4 см. Концентрации анализируемых компонентов 10-5-10-3%. Аэрозольно-иониза-ционный газоанализатор используют, в частности, для определения микропримесей NH3, аминов, НС1, HF, NO2, паров HNO3, карбонилов Ni и Со, фосгена и ряда др. соед. в воздухе пром. помещений. В пламенно-ионизационных газоанализаторах анализируемые орг. соед. ионизуют в водородном пламени. Эффективность ионизации пропорциональна числу атомов С, поступающих в пламя в единицу времени, но зависит также от наличия в молекуле в-ва атомов др. элементов. Схема такого прибора представлена на рис. 14. Горелка служит одним из электродов ионизац. камеры. Второй электрод ( «коллекторный») — тонкостенный цилиндр или кольцо. Эти газоанализаторы используют для определения орг. в-в в воздухе и технол. газах. При совместном присутствии ряда орг. компонентов находят либо их сумму, либо концентрацию компонентов со значительно большей эффективностью ионизации. С помощью пламенно-ионизационных газоанализаторов контролируют изменения суммарного содержания углеводородов в атмосфере и токсичные примеси в воздухе пром. помещений, чистоту выхлопных газов автомобилей, утечки газов из трубопроводов и подземных коммуникаций. Диапазон измеряемых концентраций 10-5-1%. Имеется непосредств. взаимосвязь между эффективностью ионизации орг. газов и паров и степенью взрывоопасности их смесей с воздухом. Это позволяет контролировать довзрывные концентрации орг. в-в в пром. помещениях, шахтах, туннелях. Рис. 14. Пламенно-ионизац. газоанализатор: 1-ионизац. камера; 2-горелка; 3-коллекторный электрод; 4-источник напряжения; 5-усилитель; 6-вторичный прибор. В поверхностно-ионизационных газоанализаторах образуются положит. ионы при адсорбции газов на нагретых пов-стях металлов или их оксидов. Ионизоваться могут компоненты с достаточно низкими потенциалами ионизации, сравнимыми по величине с работой выхода электронов из нагретой пов-сти (эмиттера). Обычно ионизуются не контролируемые компоненты смеси, а продукты их р-ций на каталитически активной пов-сти. В кач-ве эмиттеров применяют, напр., нагреваемые током спирали из Pt, оксидов Мо или W. Нагретый эмиттер одновременно служит одним из электродов ионизац. камеры. Второй ( «коллекторный») электрод выполняют в виде наружного цилиндра. Т-ру нагрева эмиттера изменяют от 350 до 850 °С. С помощью таких газоанализаторов определяют фенол, уксусную и муравьиную к-ты, а также (с высокой избирательностью) азотсодержащие орг. соед., в частности анилин, амины, гидразины. Созданы приборы для контроля ряда аминов (диэтиламин, триэтиламин и др.) в воздухе пром. помещений. Диапазон измеряемых концентраций 10-5-10-2%. В т. наз. «галогенных» газоанализаторах на пов-сти платины, нагретой до 800-850 °С, ионизуются щелочные металлы (обычно Na и К), добавляемые в виде солей в зону нагрева и ионизации. Эмиссия щелочных ионов зависит от содержания в окружающем воздухе галогенов и их соединений. Эти приборы позволяют определять галогены (С1, Вг) в воздухе пром. помещений, хладоны при контроле герметичности холодильных установок и бытовых аэрозольных баллончиков с пределами обнаружения ок. 10-4%. В фотоионизационных газоанализаторах молекулы определяемого компонента ионизуются УФ-излучением. Это возможно, если энергия фотонов не ниже потенциала ионизации молекул. В кач-ве источников излучения используют лампы, генерирующие фотоны с энергиями 9,5, 10, 10,2, 10,9 и 11,7 эВ. Осн. компоненты воздуха (О2, N2, CO, СО2, Н2О), а также СН4 имеют потенциалы ионизации в диапазоне 12-20 эВ и такими фотонами не ионизуются. Фотоионизац. газоанализаторы применяют для контроля примесей ароматич. и непредельных углеводородов, альдегидов, кетонов, спиртов и других орг. соед. в воздухе с пределами обнаружения 10-5 -10-4%. Подбирая излучение с подходящей энергией, можно избирательно определять, напр., ароматич. соединения в присут. алканов и кислородсодержащих орг. соед., меркаптаны в присут. H2S. Полупроводниковые газоанализаторы. Их действие основано на изменении сопротивления полупроводника (пленки или монокристалла) при воздействии анализируемого компонента смеси. В основе работы полупроводниковых окисных газоанализаторов лежит изменение проводимости чувствит. слоя (смеси оксидов металлов) при хемосорбции на его пов-сти молекул химически активных газов (рис. 15). Такие газоанализаторы применяют для определения горючих газов (в частности, Н2, СН4, пропана), а также О2, СО2 и др. Селективность анализа достигается варьированием состава чувствит. слоя и его т-ры (при помощи встроенного нагревателя). Диапазон измеряемых концентраций горючих газов 0,01-1% по объему. Рис. 15. Полупроводниковый окисный газоанализатор: 1-подложка; 2-контакты; 3-чувствит. слой; 4-нагреват. элемент; 5-вторичный прибор; 6-источник напряжения. В полупроводниковых газоанализаторах с кристаллическими чувствит. элементами измеряют проводимость монокристалла или более сложной полупроводниковой структуры с р-n-переходами при изменении зарядового состояния пов-сти, т.е. концентрации или распределения зарядов на ней. Напр., для определения Н2 используют чувствит. элементы в виде системы слоев металл — диэлектрик — полупроводник (канальные транзисторы), причем верх. металлич. слой получают из Pd или его сплавов. Изменение зарядового состояния пов-сти достигается изменением контактной разности потенциалов между полупроводником и Pd при растворении в последнем Н2, присутствующего в анализируемой смеси. Диапазон измеряемых концентраций Н2 в инертных газах 10-5-10-3%. Для серийного произ-ва полупроводниковых газоанализаторов применяют совр. технологию микроэлектроники, что позволяет создавать измерит. преобразователь, включающий чувствит. элемент, систему термостатирования и усилитель электрич. сигнала в виде отдельного микромодуля. ===Исп. литература для статьи «ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ»: Павленко В. А., Газоанализаторы, М.-Л., 1965; Бражников В. В., Дифференциальные детекторы для газовой хроматографии, М., 1974; Кулаков М. В., Технологические измерения и приборы для химических производств, М., 1983. А.М.Дробиз, В.А.Рылов, В.Ю.Рыжнев. Страница «ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии. Mon, 19 Apr 2010 11:36:00 +0400 http://www.infracar.ru/articles/314/ http://www.infracar.ru/articles/315/ Газоанализатор – это прибор, определяющий количественный и качественный состав газовой смеси. Область его применения очень широкая – это промышленность, наука, медицина, сервисные станции и т. д. Применяемые в промышленности автоматические газоанализаторы фиксируют концентрацию лишь одного компонента (СО). Современный автомобильный газоанализатор в отличие от них замеряет 4 компонента газовой смеси: CO, CH, NОx и О2.   Газоанализатор – это прибор, определяющий количественный и качественный состав газовой смеси. Область его применения очень широкая – это промышленность, наука, медицина, сервисные станции и т. д. Применяемые в промышленности автоматические газоанализаторы фиксируют концентрацию лишь одного компонента (СО). Современный автомобильный газоанализатор в отличие от них замеряет 4 компонента газовой смеси: CO, CH, NОx и О2.                     На сегодняшний день трудно представить себе современную качественную диагностику автомобиля без использования газоанализатора. Данный прибор позволяет сделать не только качественный и количественный анализ состава газовой смеси, но и определить токсичность выхлопных газов двигателя. Использую газоанализатор, можно получить достоверную информацию о работе двигателя и наметить верное направление поиска неисправности. Компонентный автомобильный газоанализатор поможет найти истинную причину неисправности систем топливоподачи и зажигания или двигателя. Газоанализатор не только контролирует токсичность выхлопных газов, но и выполняет целый ряд диагностических операций по исследованию двигателя и его систем.                     Газоанализатор купить в наше время не составляет никакой проблемы, однако при его выборе стоит обратить внимание на количество измеряемых им газов (обычно 2 или 4, реже 5), тип сенсоров (оптический, химический, электрохимический), а также точность измерения (второй, первый и нулевой классы точности) и наличие таких дополнительных функций, как определение температуры масла, количества оборотов двигателя и другие параметры.                     Выбирая прибор, не советую экономить и покупать двухкомпонентный газоанализатор. Конечно, цена на него очень привлекательна, но, к сожалению, данный газоанализатор морально устарел из-за ограниченного применения при диагностике современных двигателей, оборудованных катализатором. Более того многие модификации из этой серии сняты с производства. На российском рынке оборудования для автосервисов представлен широкий выбор газоанализаторов отечественного и импортного производства. Если говорить об отечественной продукции, то здесь есть из чего выбрать: широкий ценовой диапазон, различная степень совершенства и различные производители.                     Газоанализатор ИНФРАКАР является самым популярным отечественным газоанализатором (производитель «Альфа-динамика» г. Москва). Он широко известен на рынке оборудования для автосервиса и зарекомендовал себя очень хорошо.                     Привлекает покупателей в первую очередь то, что доступная цена на ИНФРАКАР не вызвана ограниченностью его функций. Данный газоанализатор цена, которого на самом деле оптимальна, обладает довольно высокой точностью и полностью соответствует всем требованиям ГОСТ.                     Газоанализатор серии ИНФРАКАР М делится на четыре модификации:                                        1. «М1» – включает в себя приборы II класса точности;                                        2. «М2» – приборы I класса точности;                                        3. «Т» — в приборе предусмотрен встроенный канал измерения температуры;                                        4. «01» — отсутствие встроенного принтера;                                        5. «02» — наличие встроенного принтера.                    Для всех этих моделей срок службы составляет не менее 10 лет. Приобрести неплохой отечественный газоанализатор можно от 1,5 тысяч долларов.                    О том, что российской производитель заботится о качестве выпускаемой продукции и постоянно ее совершенствует, свидетельствует появление на рынке 5-компонентных газоанализаторов различных модификаций.                    Любители импортного оборудования также не останутся без покупки, так как предложенные газоанализаторы вряд ли своими техническими характеристиками, комплектацией и другими показателями смогут оставить кого-нибудь равнодушными. В основном на рынке представлены газоанализаторы американского, немецкого, итальянского, корейского и чешского производства. 4-компонентный газоанализатор хорошего качества можно купить за 3 тысячи долларов и выше. Более совершенный высокоточный многокомпонентный газоанализатор Вам обойдется в 6 тысяч долларов и выше. Надежность и ресурс таких приборов рассчитаны на ежедневный непрерывный режим работы в течение десятка лет.                    Чтобы не ошибиться, выбирая газоанализатор, необходимо учесть множество тонкостей. Дело в том, что газоанализатор состоит из множества деталей, но самая главная из них – это спектрометрический блок. Именно от его качества зависит стабильность результатов, высокая надежность и низкая погрешность измерений прибора. Производство вышеупомянутого блока настолько специфично, что оно освоено на должном уровне лишь несколькими фирмами, имена которых известны в кругу специалистов. Это американские фирмы Sensors и Andros, а также немецкая компания Beckmann и японская – Horiba. Сами они не выпускают газоанализаторы, а лишь снабжают производителей качественными комплектующими устройствами.                     Газоанализатор имеет в основном интернациональное происхождение. В том смысле, что основные блоки, из которых состоит газоанализатор, могут быть произведены в различных странах, а сборка может быть, например, российской. Так что, приобретая газоанализатор, поинтересуйтесь у продавцов происхождением его основных комплектующих. Обязательно спросите про производительность насоса, так как в работе газоанализатора он играет не последнюю роль. Ну и обратите внимание на качество сборки, которое напрямую зависит от страны-производителя.                    И не забудьте, что профессиональный газоанализатор – это одна из составляющих успеха любого автосервиса! Эта статья была опубликована 16 марта 2010 г..   Thu, 06 May 2010 11:00:00 +0400 http://www.infracar.ru/articles/315/ http://www.infracar.ru/articles/341/ ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ АВТОМОБИЛЕЙ КОМПЛЕКС АВТОДИАГНОСТИКИ КАД 400 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФРАКАР 1.01-UPEx КОМПЛЕКС АВТОДИАГНОСТИКИ КАД 400 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФРАКАР 1.01-UPEx Tue, 11 Oct 2011 11:00:00 +0400 http://www.infracar.ru/articles/341/ http://www.infracar.ru/articles/357/ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ УРОВНЯ ДЫМНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДЫМОМЕРА ИНФРАКАР-Д. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ УРОВНЯ ДЫМНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДЫМОМЕРА ИНФРАКАР-Д. Tue, 11 Oct 2011 11:00:00 +0400 http://www.infracar.ru/articles/357/