آنالایزر چیست و انواع آن کدامند؟

به طور کلی آنالایزرها دستگاه هایی هستند که میزان و خلوص یک ماده را بر اساس خواص شیمیایی و فیزیکی آن اندازه گیری می کنند. اگر فرآیند تولید نیاز به اندازه گیری مداوم یک ماده خاص را احساس کند، از آنالایزر های online استفاده می کنند که در امتداد مسیر جریان مواد قرار می گیرند و اطلاعات به طور مداوم به اتاق های کنترل منتقل می شود. به این صورت است که گاهی به دلیل حساسیت و دقت زیاد مورد نیاز و یا عدم انجام آزمایشات مداوم، مواد مربوطه ابتدا مراحل آماده سازی را طی می کند تا به نمونه ای تبدیل شود که در آزمایشگاه قابل اندازه گیری بوده و سپس با آنالیز مستقل آنالیز شود. آنالایزرهای مورد استفاده برای اندازه گیری گازها به دو دسته کلی تقسیم می شوند: آنالایزر های گاز محیطی و آنالایزر های گازهای حاصل از احتراق؛ و آنالایزرهای مربوط به مایعات برای اندازه گیری میزان خلوص سیال؛ pH؛ اکسیژن، کلر و… استفاده می شوند.

عملکرد آنالایزرها چگونه است؟

به طور کلی، آنالایزرها برای اندازه گیری خواص شیمیایی و فیزیکی سیالات فرآیند استفاده می شوند و بر اساس عملکرد به دو دسته آنلاین و آفلاین تقسیم می شوند.

1.آنالایزرهای آنلاین

معمولاً در واحدی نزدیک به منبع یا تجهیزات تولید کننده ماده قرار دارند. این دستگاه ها ابتدا مقدار مورد نظر را اندازه گیری می کنند و به این کار ادامه می دهند و اطلاعات به دست آمده از طریق ترانسدیوسر برای بررسی توسط اپراتور به اتاق کنترل منتقل می شود.

2.آنلایزرهای آفلاین

به دلایلی مانند حساسیت، هزینه بالا، نیاز به استفاده مکرر، نیاز به مراحل کاربرد خاص و گاهی اوقات نیاز به آزمایشگاه، حتما باید در آزمایشگاه استفاده شوند.

نکته با اهیمت آنالایزرها

نحوه نمونه گیری مناسب و صحیح نکته مهمی است که آنالیزور باید به آن توجه کند. محل نمونه و فاصله بین نمونه گیری ها باید مشخص باشد. در برخی از واحدهایی که دارای انالایزرهای طیادی است ممکن است اتاقی به نام آنالایزر وجود داشته باشد که می توان آنالایزر را برای ایجاد شرایط بهتر و ایمنی بالاتر در آن قرار داد. نمونه در طول خطوط جریان مناسب به اتاق منتقل شده و توسط آنالایزرها اندازه گیری می شود. یک آنالایز خوب باید بتواند مقدار مورد نظر را در مدت زمان کوتاهی اندازه گیری و گزارش کند. به طور کلی، آنالایزر از دو بخش تشکیل شده است:

مناسب سازی نمونه

در قسمت بهینه سازی نمونه پارامترهایی مانند دمای نمونه، فشار و دبی نمونه تنظیم می شود.

اندازه گیری اصلی

سپس نمونه آماده شده به بخش اندازه گیری اصلی منتقل می شود و در آنجا اندازه گیری های لازم انجام می شود.

انواع آنالایزر ها

در اینجا به طور خلاصه به معرفی رایج ترین آنالایزرها می پردازیم:

1.آنالایزر گاز کلر

رکلر یکی از مواد شیمیایی خطرناکی است که به عنوان تصفیه کننده آب آشامیدنی در حدود مجاز مورد استفاده قرار می گیرد. اما عدم رعایت نکات ایمنی و بی احتیاطی می تواند منجر به نشت و مسمومیت این گاز شود. اندازه گیری مقدار کلر در آب برای کنترل میزان این ماده سمی؛ یکی دیگر از پارامترهای مهم برای اندازه گیری در صنعت، به ویژه در واحدهای آب و بخار در کارخانه ها است. معمولاً از آنالایزر های اکسیژن برای اندازه گیری اکسیژن در گازها و محلول ها استفاده می شود.

2.آنالایزر اکسیژن

به طور کلی از آنالایزرهای اکسیژن برای اندازه گیری اکسیژن در گازها و محلول ها استفاده می شود. اندازه‌گیری میزان انتشار اکسیژن در خروجی بویلرها و کوره ها به کاهش مصرف سوخت کمک می‌کند و با اندازه‌گیری اکسیژن واحدهای تصفیه فاضلاب از کیفیت فرآیند تصفیه مطلع می‌شوند. در آنالایزرهای گاز اکسیژن، مایع اندازه گیری دارای صفحه ای با لایه متخلخل است که از یک طرف تحت فشار گاز مرجع و از طرف دیگر تحت فشار گاز نمونه قرار دارد. با گرم کردن فضای داخل سنسور یون های اکسیژن از صفحه الکترود عبور کرده و باعث ایجاد اختلاف پتانسیل میگردند. آنالایزرهای اکسیژن پارامغناطیس نوع دیگری از آنالایزرهای اکسیژن هستند که از خاصیت جذب میدان مغناطیسی بالای اکسیژن برای اندازه گیری اکسیژن استفاده می کنند. آنها در دو نوع حرارتی و مکانیکی طراحی و تولید می شوند.

3.آنالایزر گاز هیدروژن

اندازه گیری هیدروژن بر اساس اختلاف جریان حرارتی هیدروژن است که بسیار بیشتر از سایر گازها است. این دستگاه از دو سلول مجزا با سیم هایی تشکیل شده که مقاومت آنها به دلیل تغییر دما تغییر می کند.  یک منبع تغذيه ولتاژ ثابتی را روی رشتههای مقاومتی اعمال کرده و دما را تا دمای طراحی شده بالا می برد نمونه وارد یکی از سلول ها و گاز مرجع وارد سلول دیگر می شود. از آنجایی که هیدروژن رسانایی بالایی دارد، دمای گاز نمونه با عبور از رشته مقاومت کاهش می یابد. با اندازه گیری و مقایسه مقاومت هر یک از آرایه های مقاومت و در نظر گرفتن رابطه بین مقاومت آنها و دمای آنها، می توان گاز هیدروژن تزریقی را توسط مدار پل واتسون اندازه گیری کرد.

4.آنلایزر رطوبت

روش های مختلفی برای اندازه گیری رطوبت در آنالایزر وجود دارد. از آن جمله می توان به روش به دست آوردن نقطه شبنم و محاسبه رطوبت هوا و یا روش هدایت الکتریکی که برای اندازه گیری مداوم و کنترل رطوبت مواد جامد استفاده می شود اشاره کرد. همچنین روش طیف سنجی نور را به داخل گاز نمونه می فرستد و با اندازه گیری میزان نور متمرکز شده در طول موج های معین، رطوبت را اندازه گیری می کند که از دیگر روش های اندازه گیری به شمار می رود.

منظور از اسپکتروم آنالایزر چیست؟

پرکاربردترین تجهیزات تست و اندازه گیری و آنالایزر سیگنال که پارامترهای مربوط به دامنه سیگنال های الکتریکی را در اختیار ما قرار می دهد، اسپکتروم آنالایزر یا تحلیل‌گر طیف است. اندازه گیری و تجزیه و تحلیل ویژگی های سیگنال های الکتریکی فرکانس رادیویی همواره برای مهندسین مخابرات از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده است. امروزه، هر پیامی که در اطراف ما مخابره می شود، صرف نظر از شکل آن، اساساً یک سیگنال الکتریکی است که بین سیگنال های شناخته شده و ناشناخته بی شماری در محیط حرکت می کند تا پیام را به مقصد برساند. شناخت هر چه بیشتر این سیگنال ها می تواند به مهندسان در کاهش خطاهای سیستم های مخابراتی و دانشجویان این رشته در برخورد با مفاهیم انتزاعی سیگنال های الکتریکی کمک شایانی کند. شاید مهمترین بخش یک دستگاه اسپکتروم آنالایزر صفحه نمایش آن باشد که اطلاعات مربوط به قدرت سیگنال در فرکانس را به کاربر نمایش می دهد.

تمام اندازه‌گیری‌های دیگر از همین طریق انجام می‌گردد و حتی خود یوزر می‌تواند با فعال کردن نشانگر ها روی سیگنال، اندازه‌گیری‌هایی از جمله توان لحظه‌ای، توان نویز، پهنای باند، و… مشاهده کرده و محاسبات خود را انجام بدهد. استفاده صحیح از قابلیت های اندازه گیری ابزار که اغلب بر اساس تنظیمات صحیح نمایشگر است، نکته کلیدی در استفاده از تجهیزات آنالایزر است.