Heliumanalysator - Helium analyzer

Analyse einer Trimix-Mischung mit einem tragbaren Helium-Analysegerät
Prinzip des Wärmeleitfähigkeits Gasanalysator
Überwachung des Sauerstoff- und Heliumanalysators mit kontinuierlichem Durchfluss und Atemgas zum Tauchen

Ein Helium - Analysator ist ein Instrument verwendet , um das Vorhandensein und die Konzentration von Helium in einem Gemisch von Gasen zu identifizieren. Beim technischen Tauchen, bei dem als Trimix bekannte Atemgasgemische aus Sauerstoff , Helium und Stickstoff verwendet werden, muss der Heliumanteil im Gemisch bekannt sein, um die Dekompressionspläne für Tauchgänge mit diesem Gemisch zuverlässig berechnen zu können .

Wärmeleitfähigkeitsprinzip

Tragbare Instrumente zur Analyse des Heliumgehalts von Atemgasgemischen können auf einem Wärmeleitfähigkeitssensor ( Katharometer ) basieren . Diese Sensoren können sehr stabil und wartungsfrei sein und sind außerdem sehr zuverlässig und genau.

Ein typischer thermischer Heliumanalysator besteht aus zwei Kammern mit jeweils einem identischen Wärmeleitfähigkeitssensor. Eine Kammer ist verschlossen und mit reinem Helium als Referenzgas gefüllt, die andere erhält das Probengas. Der Unterschied in der Wärmeleitfähigkeit der Referenz- und Probengase wird gemessen und von der elektronischen Schaltung im Gerät in einen Konzentrationswert umgewandelt. Das System ist von Natur aus stabil, und wenn eine genaue Temperaturkompensation vorgenommen wird, ist das System für die Atemgasanalyse mehr als ausreichend genau . Die Genauigkeit und Anzeigegenauigkeit liegt normalerweise innerhalb von 0,1%, und die Genauigkeit innerhalb von 1% wird für die meisten Dekomprimierungsalgorithmen als ausreichend angesehen .

Die Wärmeleitfähigkeit von Stickstoff und Sauerstoff ist sehr ähnlich und die von Helium sehr unterschiedlich, so dass das Verhältnis von Sauerstoff und Stickstoff in der Mischung relativ unwichtig ist und nicht kompensiert werden muss. Dies ermöglicht ein direktes Ablesen der Heliumfraktion von diesen Instrumenten. Für eine größere Genauigkeit und Kompensation der Sauerstoffquerempfindlichkeit enthalten einige Instrumente jedoch eine Sauerstoffzelle und können in diesen Fällen im Allgemeinen gleichzeitig eine vollständige Helium- und Sauerstoffanalyse des Gemisches ergeben.

Trimix-Gasanalysator mit Sauerstoff- und Heliumpartialdruck

Prinzip der Schallgeschwindigkeit

Der Heliumgehalt kann auch auf der Grundlage der Messung der Schallgeschwindigkeit im analysierten Gasgemisch bestimmt werden. Die Schallgeschwindigkeit hängt vom Gasgemisch und der Temperatur des Gemisches ab. Bei der Analyse von Trimix kann die Schallgeschwindigkeit durch eine nichtlineare Funktion von Temperatur, Sauerstoffgehalt und Heliumgehalt beschrieben werden, und somit kann der Gehalt an Helium durch Messen der Schallgeschwindigkeit durch die Mischung, der Temperatur von, bestimmt werden mischen und seinen Sauerstoffgehalt .

Siehe auch

Verweise

Externe Links