熱導分析儀是一種物理式分析儀器。它結構簡單,性能穩定,價格便宜,易于工程上的在線檢測,是氣體分析儀中常用的一種。檢測原理熱導式氣體分析儀用來分析混合氣體中某一組分(待測組分)的含量。它是根據混合氣體中待測組分含量的變化,引起混合氣體總的導熱系數變化這一物理特性來進行測量的。由于氣體的導熱系數很小,直接測量困難,因此工業上常常把導熱系數的變化轉化成熱敏原件阻值得變化,從而可由測得的電阻值的變化,得知待測組分含量的多少。
熱導分析儀使用時需滿足:混合氣體中除被測組分外,其余組分導熱系數相近,且被測組分與其余組分導熱系數要有明顯差別。即入(側)>>入(其余),入(混)=入(其余)+[入(側)一入(其余)]×C(側),因H2的導熱系數大,傳熱能力強,CO2、SO2、Ar等比一般氣體導熱系數小,故熱導式分析儀一般用于測以上幾種。
熱導分析儀檢測器(熱導池)的工作原理由于氣體導熱系數都很小,直接測量較難,一般使導熱系數變化轉為熱敏電阻值的變化,經測組值來測待測組分的體積百分含量。
熱導池一般為圓筒內垂直掛一熱敏電阻(如鉑絲),電阻上通電流,氣室內電阻絲產生的熱量為Q=0.24IRn(Rn:電流工作作用下電阻絲平衡溫度Tn時的阻值)。
電阻絲向四周散熱形式有:周圍氣體的熱傳導、熱對流、輻射散熱、被流通氣體帶走的熱量、電阻絲軸向熱傳導等,只有熱傳導是經導熱系數來反映的,其余為干擾,為減少干擾可用加大電阻絲長度與直徑比、控制電阻絲熱平衡溫度,減去氣室內壁溫度<200℃,減小氣室內半徑、使被測氣體流量小且恒定等措施。
當電阻絲產生的熱量與經氣體熱傳導所散失的熱量相等時達到熱量平衡,此時經理論計算電阻絲阻值與導熱系數間為單位函數。熱導分析儀都有穩壓、穩流、恒溫裝置以保證流過電阻絲的電流、壁溫、氣體流量穩定。