熱導式氣體分析儀的測量原理

熱導式氣體分析儀是通過測量混合氣體熱導率的變化量來實現(xiàn)分析被測組分濃度的。由于氣體的熱導率很小，而它的變化量則更小，所以很難用直接的方法準確地測量處理。工業(yè)上多采用間接的方法，即通過熱導檢測器（又稱熱導池），把混合氣體熱導率的變化轉化為熱敏元件電阻的變化，電阻值的變化時比較容易精確測量出來的。這樣，通過對熱敏元件電阻的測量便可得知混合氣體熱導率的變化量，進而分析出被測組分的濃度。

把一根電阻率較大的而且溫度系數(shù)也較大的電阻絲，張緊懸吊在一個熱導性能良好的圓筒形金屬殼體的中心，在殼體的兩端有氣體的進出口，圓筒內(nèi)充滿待測氣體，電阻絲上通以恒定的電流加熱。

由于電阻絲通過的電流是恒定的，電阻上單位時間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量也是定值。當待測樣品氣體以緩慢的速度通過池室時，電阻絲上的熱量將會由氣體以熱傳導的方式傳給池壁。當氣體的傳導率與電流在電阻絲上的發(fā)熱率相等時（這種狀態(tài)稱為熱平衡），電阻絲的溫度就會穩(wěn)定在某一個數(shù)值上，這個平衡的溫度決定了電阻絲的阻值。如果混合氣體中待測組分的濃度發(fā)生變化，混合氣體的熱導率也隨之變化，氣體的導熱速率和電阻絲的平衡溫度也將隨之變化，最終導致電阻絲的阻值產(chǎn)生相應變化，從而實現(xiàn)了氣體導熱率與電阻絲阻值直接變化量的轉換。設想熱導池的池壁溫度恒定不變，如果氣體的導熱率越大，其傳熱速率也就越快，達到熱平衡時電阻絲的溫度就越低，如果電阻絲具有正的電阻溫度系數(shù)，那么他的阻值就越小，反之亦然。