热导池的制作.doc

热导池的制作

在制造热导池时，最好的材料是铜，为了防止气体对它的腐蚀，在热导池的内壁和气路内镀一层金或镍。
也可用不锈钢来做。
在要求测量精度较高时，可采用恒温装置，使整个热导池的池体温度处于恒定。
热导式气体分析器是通过对混合气体热导系数的测量来分析待测组分的体积百分含量的。由于气体的导热系数很小，直接测量比较困难，工业上多是把测量导热系数的变化转化为测量随其变化的热敏元件的电阻的变化。即将由于混合气体中待分析组份的变化所引起总的导热系数的改变转化为电阻的变化。而测量电阻的变化是很容易的。
为了达到这一目的，一般是在一个小气室内（又称热导池）悬一个电阻丝作为热敏元件。
电阻丝向四周散发热量的方式有以下几种：1、气体的热传导；2、热导池中不同点存在着温度梯度，使气体产生对流散热；3、电阻丝的热辐射；4、电阻线的轴向热传导。
在热导式气体分析仪器中，主要是用气体热传导这一传热过程来实现混合气体导热系数的变化，从而引起电阻丝阻值的变化。因此，在设计发送器的结构、选择确定电阻丝的材料、质量、气体的流量时，均应保证散热主要是通过气体热传导方式进行。

为了减少气体的对流散热，使发送器的气室尺寸尽可能小些，一般气室的直径约为3 - 7mm左右。器壁（即热导池的池壁）与电阻丝很贴近，热导池的轴向与水平方向垂直，并保证气体流过的流量从下而上地通过测量热导池，使热对流的方向与气流方向一致，流过热导池中待测组分的流量小而稳定，这样就可以部分地减少气体对流散热的损失。

至于减少热辐射散热，只要当电阻丝的温度与气室的内壁温度差不超过200摄氏度时，辐射散失的热量就很小，可以忽略不计。
由于电阻丝及其金属引线的导热系数较气体的导热戏数大得多, 所以电阻中有一部分热量会沿着电阻的轴向, 通过导线散失一部分。为了把电阻丝轴向通过引线导热而散失的部分热量减少到最小，因此，设计时采用加长电阻丝长度和减小电阻丝直径的方法来克服电阻丝轴向热传导。对工业热导式气体分析仪来说, 所用电阻丝的长度L和直径D的比值应在2000 - 3000以上，此时电阻丝的轴向热传导可以忽略不计。