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Funciones
Funcionamiento
El analizador de gas ULTRAMAT 6 funciona según el principio
de dos haces infrarrojos alternos con detector de dos capas y
acoplador óptico.
El principio de medición está basado en la absorción de deter-
minadas bandas de la radiación infrarroja, que es específica
para cada molécula. Las longitudes de onda absorbidas son
características de cada uno de los gases; no obstante, pueden
solaparse en parte. Esto produce sensibilidades cruzadas que
en el analizador de gas ULTRAMAT 6 se reducen al mínimo gra-
cias a las siguientes medidas:
• Cámara de filtro llena de gas (divisor de haces)
• Detector de dos capas con acoplamiento óptico
• En caso necesario, filtro óptico
La imagen muestra el principio de medición. Una fuente de IR
(1) calentada a unos 700 ºC y desplazable para la simetrización
del sistema se divide en dos haces iguales (haz de muestra y
haz de referencia) en el divisor de haces (3). Este divisor de
haces hace simultáneamente las veces de cámara de filtro.
El haz de referencia pasa por una cámara de referencia (8) re-
(gas no sensible al infrarrojo) e incide en el lado de-
llena con N
2
recho de cámara de recepción (11) prácticamente sin ate-
nuarse. Por otra parte, el haz de muestra atraviesa la célula de
muestra (7), a través de la cual fluye el gas de muestra y, en fun-
ción de la concentración de éste, incide más o menos atenuado
en el lado izquierdo de la cámara de recepción (10). La cámara
de recepción está llena de una concentración definida del com-
ponente de gas a medir.
El detector tiene un diseño en dos capas. En la capa superior
del detector se absorbe preferentemente el centro de la banda
de absorción, mientras que los flancos de la banda se absorben
más o menos en la misma medida en las capas inferior y supe-
rior. Las capas superior e inferior del detector están unidas de
forma neumática a través de un sensor de microflujos (12). Esta
realimentación negativa ocasiona que la sensibilidad espectral
tenga una banda muy estrecha.
El acoplamiento óptico (13) alarga ópticamente la capa inferior
de la cámara de recepción. Cambiando la posición de la corre-
dera (14) se varía la absorción de infrarrojos en la segunda capa
de la cámara de recepción. Esto permite minimizar individual-
mente la influencia de componentes perturbadores.
Entre el divisor de haces y la célula de muestra hay un disco mo-
dulador (5) giratorio que interrumpe alterna y periódicamente
ambos haces. Por ello, si hay absorción en la célula de muestra,
se genera un flujo pulsante que se transforma en una señal eléc-
trica por medio del sensor de microflujos (12).
El sensor de microflujos se compone de dos rejillas de níquel
calentadas a unos 120 ºC, que junto con dos resistencias com-
plementarias forman un puente Wheatstone. El flujo pulsante,
unido a una disposición muy próxima de las rejillas de níquel,
hace que varíe la resistencia. Esto origina un desequilibrio en el
puente que es función de la concentración del gas de muestra.
Notas
Los gases de muestra deben entrar en los analizadores libres
de polvo. Debe evitarse la condensación en las células de
muestra. Por ello, en la mayor parte de las aplicaciones deberá
preverse una preparación de gas adecuada.
Además, el aire ambiente de la parte de análisis deberá estar li-
bre de altas concentraciones de los componentes a medir.
Los lados de referencia sometidos a flujo con caudal reducido
no deben funcionar con gases combustibles o tóxicos.
También son factibles versiones con supresión de cero física
como aplicación especial.
© Siemens AG 2014
Analizadores de gas continuos, extractivos
1
2
3
5
6
7
9
10
1 Emisor, ajustable
2 Filtro óptico
3 Divisor de haz
4 Accionamiento de inducción 11 Cámara de recepción,
5 Disco modulador
6 Entrada del gas de muestra 12 Sensor de microflujos
7 Célula de muestra
8 Célula de referencia
ULTRAMAT 6, funcionamiento
Los lados de referencia sometidos a flujo reducido con un con-
tenido de O
> 70 % no se deben utilizar en combinación con
2
Y02 (Clean for O
).
2
Los canales con supresión de cero electrónica se diferencian de
la versión estándar únicamente en la parametrización de los
rangos de medida.
ULTRAMAT 6
Generalidades
4
8
11
12
13
14
9 Salida del gas de muestra
10 Cámara de recepción,
lado de medición
lado de medición
13 Acoplador óptico
14 Corredera, ajustable
1/65
Siemens PA 01 · 2015
1
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