АзбукаКИП
Главная » Обнаружение газов » История газометрии

Первые устройства для обнаружения горючих газов

Одним из первых газоанализаторов можно считать изобретенную английским физиком Гемфри Дэви в 1815 году шахтерскую лампу, так называемую лампу Дэви. Эта лампа своим неравномерным горением, сопровождающимся вспышками и хлопками сигнализировала о присутствии в окружающей атмосфере горючих рудничных газов. Лампа Деви представляет собой масляную, керосиновую или карбидную лампу, у которой пламя закрыто металлической сеткой — сеткой Дэви — толщина, размер ячеек и теплоёмкость материала которой подобраны таким образом, чтобы при воспламенении горючего газа, попадающего внутрь сетки, горение не распространялось наружу и не вызывало взрыв газовоздушной смеси в шахте (аналогичную функцию выполняет синтометаллический диск современного термокаталитического сенсора).

Металлическая сетка лампы Деви поглощает тепловую энергию слоев газа непосредственно прилегающих к ней. В результате температура газа имеет значение меньше температуры самовоспламенения. Если в окружающей атмосфере присутствует горючий газ, то вокруг пламени лампы образуется голубоватое сияние, называемое ореолом. Образование ореола объясняется тем, что содержащееся в воздухе количество газа недостаточно для воспламенения всей массы горючей смеси (ниже предела воспламеняемости), но достаточно для того, чтобы она могла гореть вблизи пламени лампы, где температура достаточно высокая. При большой концентрации горючего газа в атмосфере и при проникновении его внутрь сетки происходит микровзрыв и лампа гаснет.

Лампа Деви

Интересен тот факт, что в работе по созданию безопасной лампы Деви принимал участие известный английский физик Майкл Фарадей.

Так как лампы Деви имели высокую стоимость многие угольные компании США и Европы для обнаружения рудничного газа предпочитали использовать обычных канареек. Канарейки очень чувствительны к газам, в том числе метану и угарному газу, и гибнут даже от незначительного содержания этих газов в воздухе. Если канарейка, находясь в горной выработке, внезапно перестает петь, начинает проявлять признаки беспокойства или падает в обморок, то это служит сигналом к необходимости прекращения работ из-за загазованности воздуха. Вовремя вынесенные на свежий воздух, канарейки приходили в себя, но некоторые птицы все же погибали. Позже стали применяться специальные безопасные клетки. При обнаружении газа эти клетки герметично закрывались, а внутрь пускался кислород, что позволяло канарейке выжить. На протяжении нескольких веков британское горное законодательство в обязательном порядке предписывало держать в шахтах канареек для обнаружения газа. Птичек использовали в такой роли до 1986 года, а соответствующая статья оставалась в британских правилах безопасности для горных работ вплоть до 1995 года.

Канарейка в щахте

Позднее, для количественного определения горючих газов в атмосфере, нашли применение специально сконструированные индикаторные лампами с бледным пламенем, например, спиртовым. Эти лампы позволяют не только зафиксировать факт наличия горючих газов в воздухе, но даже оценить его концентрацию по величине ореола, по специальной эмпирически составленной шкале ореолов. Для увеличения чувствительности ореолов в спирт добавляли хлорную медь. К таким лампам относится спиртовая лампа Пилера, достаточно точная при небольшом содержании горючего газа в воздухе (менее 3% объемных долей горючего газа). При больших концентрациях газа лампа Пилера сильно раскаляется и условия ее горения меняются. Это же обстоятельство делает ее прибором довольно опасным для применения. Более совершенной и безопасной является лампа Шено, которая потухает при большом содержании горючего газа в окружающем воздухе.

Принцип работы появившихся позже устройств для обнаружения горючих газов, а именно метана, был основан либо на факте существования пределов воспламеняемости горючих газов, либо на измерении сокращения объема горючей смеси после ее сгорания. Приборы для определения концентрации метана, принцип работы которых основан на измерении сокращения объема смеси при сгорании, носят название гризуметров. Если же продукты горения метана пропускали через раствор едкого калия, то углекислота поглощалась, и сокращение объема имело более ярко выраженный характер. В этом случае искомый объем метана в смеси определялся как 1/3 всего сокращения объема. Приборы, где применяется такой прием для повышения точности измерения, называются карборуметрами. Данные приборы применялись только для лабораторного анализа газов.

Рекомендуемые статьи
Типичные сферы применения газоанализаторов
Выбор типа контроллера для системы обнаружения газов
Новый СОУ1: достоинства и недостатки
Категория: История газометрии | Просмотров: 3420

Потребность в каких газоанализаторах вы испытываете:
Всего ответов: 46
Присоединяйтесь
Youtube
Контакт