Двухканальный инфракрасный сигнализатор смеси горючих газов

 

ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ИНФРАКРАСНЫЙ СИГНАЛИЗАТОР СМЕСИ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ, содержащий расположенные последовательно на оптической оси источник излучения , рабочую кювету, модулятор с размещенными на нем светофильтрами рабочего и опорного каналов и фотоприемник , связанный с системой регистрации , отличающийся тем, что, с целью повьшения точности установления концентрационного порога срабатывания путем достижения одинаковой чувствительности сигнализатора к различным компонентам смеси, светофильтры рабочего и опорного каналов выполнены в виде последовательно расположенных интерференционного узкополосного фильтра, вьщеляняцего рабочую область спектра, и газового фильтра, причем газовый фильтр опорного канала содержит смесь горючих газов с относительной концентрацией каждого компонента , прямо пропорциональной его нижнему пределу воспламенения, а га (Л зовый фильтр рабочего канала - газ, не поглощающий излучение. t Q JLJ f H o-.

сооэ советсних социАлистичесних

РЕСПУБЛИН („)SU(„)

I5D 4 С 01 N 21/35

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Tr ХИИЧЕСКАЙ

ГосудАРОТБенный Комитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3693804/24-25 (22) 27.01.84 (46) 23. 12 .85. Бюл. Ф 47 (71) Специальное конструкторское бюро средств аналитической техники . (72) В. P. Козубовский (53) 535.27(088.8) (56) Модель RI503AH-$, проспект фирмы

Puken, Япония.

Модель 5600, проспект фирмы Astro

RLsourecs Corp., США. (54)(57) ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ИНФРАКРАСНЫЙ

СИГНАЛИЗАТОР СМЕСИ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ, содержащий расположенные последовательно на оптической оси источник излучения, рабочую кювету, модулятор с размещенными на нем светофильтрами рабочего и опорного каналов и фотоприемник, связанный с системой регистрации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности установления концентрационного порога срабатывания путем достижения одинаковой чувствительности сигнализатора к различным компонентам смеси, светофильтры рабочего и опорного каналов выполнены в виде последовательно расположенных интерференционного узкополосного фильтра, выделяющего рабочую область спектра, и газового фильтра, причем газовый фильтр опорного канала содержит смесь горючих газов с отно- сительной концентрацией каждого компонента, прямо пропорциональной его нижнему пределу воспламенения, а газовый фильтр рабочего канала — газ, не поглощающий излучение.

1200175

Составитель Л.Сихович

Редактор И.Николайчук Техред И.Асталош Корректор М. Демчик

Заказ 7859/49 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

Изобретение. относится к области газового анализа и может быть исполь1 зовано при создании сигналиэаторов, газоанализаторов, предназначенных для контроля суммарных концентраций определенного ряда газов например, в сигналиэаторах смеси горючих газов, газоанализаторах суммы углеводородев ч

Целью изобретения является повышение точности установления концентрационного порога срабатывания путем достижения одинаковой чувствительности сигнализатора к различным компонентам смеси.

На чертеже изображена схема сигнализатора смеси горючих газов: метана, этапа, пропана, бутана, пентана, гексана.

Устройство содержит источник 1 излучения, рабочую кювету 2, модулятор 3, интерференционные светофильтры 4, выделяющие рабочую область спектра 3, 4 мкм, газовый фильтр 5 рабочего канала, газовый фильтр 6 опорного канала, привод 7 модулятора, фотоприемник 8, регистрирующий промодулированное излучение, прошедшее светофильтры рабочего и опорного каналов, систему 9 регистрации, которая коммутируется датчиком 10 положения модулятора, индикатор 11, отградуированный в процентах нижнего предела воспламенения (НПВ), и уст-. ройство 12 сигнализации.

Сигнализатор работает следующим образом.

Световой поток от источника 1 излучения проходит рабочую кювету

2 и ослабляется за счет присутствия

i-го компонента смеси

С;„1„ь„ где 3,.„- интенсивность излучения, ослабленного -м компонентом смеси в рабочей кювете;

7, — интенсивность падающего излучения;

С . — концентрация 1-го компоненi1 та в рабочей кювете;

I — его коэффициент поглощения в рабочей области спектра;

5 1„„ — длина рабочей кюветы.

Далее излучение попадает на модулятор 3. При прохождении светофильтра рабочего канала, состоящего из интерференционного фильтра 4 с пропусканием Т в максимуме и газового фильтра 5, содержащего неплоглощающий в рабочей области спектра газ (азот), интенсивность светового потока, поступающая иа фотоприемник 8

15 (-C11tc. L

3;„.= Г, е " ()

В случае прохождения светофильтра опорного канала, газовый фильтр которого заполнен концентрацией C„-?

20 i-го компонента, значительно большей, чем присутствующая С;1 в рабочей кювете: С, 2 . ) ; „ Ь„, где длина газового фильтра, поглощением светового потока в рабочей кювете

25 можно пренебречь, и интенсивность светового потока, поступаюшего на фотопрнемник 8, -С;

1 -11 е

И.

Отношение сигналов рабочего и опорного каналов

Ь вЂ” " = " " . (4}

3. С 1.

35 Х 112 ?

Из условия достижения одинаковой чувствительности сигнализатора к каждому i-му компоненту величина

31

1n --;. =const при равных концентраци40 ях С;„в рабочей кювете, например

С;1 =507 НПВ.

Из выражения (4) концентрация (-ro компонента в газовом фильтре опорйо45 го канала

С = 1 .НПВ, (5) где 1 — коэффициент пропорциональности.