Способ хемилюминесцентного анализа газов

 

Изобретение позволяет повысить точность газового анализа при длительной работе анализатора благодаря , что световой сигнал хемилюминесцентной реакции суммируют с прецезионным световым сигналом, возбуждаес частотой 0,01-10 кП;, и преобразовьшают в электрический, переменную составляющую из которого вьщеляют, усиливает, сравнивают с опорным сигналом и величиной разности управляют коэффициентом усиления фотоприемника . 1 ил., 1 табл. N5 to О) оо 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„SU 1224683 (51)4 С 01 Я 21 76

3 -- . <

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3796388/24-25 (22) 01.10.84 (46) 15.04.86. Бюл. 9 14 . (71) Комиунарский горно-металлургический институт (72) С.в. Перевозчикова, И.И. Кригулт ский и А.И. Перевозчиков (53} 543.42.062(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 792112, кл. С 01 N 21/76, 1978.

Авторское свидетельство СССР . Ф 989405, кл. G 01 И 21/76, 1980. (54) СПОСОБ ХЕИИПЮМИНЕСЦЕНТБОГО

АНАЛИЗА ГАЗОВ (57) Изобретение позволяет повысить точность газового анализа при длительной работе анализатора благодаря тому, что световой сигнал хеиилюминесцентной реакции суимируют с прецезианным световым сигналом, возбукдаеиьв с частотой 0,01-10 кГц, и преобразовывают в электрический, переменную составляющую из которого выделяют, усиливают, сравнивают с опорным сигналом и величиной разности управляют коэффициентом усиления фотоприемника. 1 ил., 1 табл. 3

i224683

Гаэ-ре- актант

Анализируемый газ

Уравнение химической

Пр одолжительность работы измерительной установки, Ч 4 реакции

Оксид Озон азота

ИО+О,- Ю +

+o, +ь

340

345,9

346,3,.337

345, 7

345

Изобретение относится к гаэоаналитическим измерениям и может быть использовано при разработке хеиилюми:несцентных газоанализаторов для контроля содержания токсичных газов в окружающей среде, промышленных выбросах и продуктах сгорания углеводородного топлива.

Цель изобретения — повьппение точности газового анализа при длительной работе анализатора.

На чертеже представлена схема устройства для осуществления способа хемилюминесцентного анализа газов.

Способ осуществляется следующим образом.

Исследуемый газ, содержащий оксид азота, и газ-реактант (озон) просасывают через реакционную камеру где происходит их смешение и полное 2I3 химическое взаимодействие. Возникающее свечение в виде постоянного электрического сигнала и пульсирующий с частотой 0,01-10 кГц калибровочный световой поток светодиода 2 регист- 25 рируют фотоумножителем 3, после чего суммарный сигнал подают на разделитель 4, который выделяет переменную и постоянную составляющие сигналов.

Переменную составляющую усиливают 30 усилителем 5, детектируют детектором

6 и подают в сумматор 7, где производится сравнение детектированного переменного сигнала и сигнала источника 8 образцового напряжения. Разностный сигнал подают на компаратор, ное устройство 9, откуда он поступает на регулирование выходного напряжения высоковольтного источника 10 питания фотоумножителя 3. При этом щ напряжение питания может меняться от 1300 до 1800 В. В случае, если увеличение напряжения не обеспечивает необходимый коэффициент ус .l ""..÷ÿ фотоумножителя 3, то компараторнoe устройство 9 дополнительно подает сигнал на усилитель 11 постоянной составляющей сигнала. Если в процессе регулирования запас коэффициента усиления усилителя 11 не обеспечивает пропорциональности сигнала, то компараторнсе устройство 9 дополнительно ввоцит сигнал-поправку н блок 12 индикации. Постоянная составляющая усиливается усилителем 11 и поступает на блок 12 индикации, по показаниям которого и определяют концентрацию N0 в анализируемом газе.

Светодиод 3 питают импульсным напряжением источника 13 питания. При значении частоты включения калибровочного светодиода 3 ниже 0,01 кГц возникают затруднения с отделением переменной составляющей и усилением ее. При частоте более 10 кГц затруднен выбор калибровочного светодиода.

Кроме того, частота вспьппек становится соизмеримой с частотой хемилюминесцентных вспышек при низких кониентрациях определяемого компонента.

П р и -и е р. Определение концентрации оксида азота в исследу мом газе производится одновременно известным способом с использованием серийного гаэоанализатора ГХЛ-201 и предлагаемы способом с использова- нием макета, выполненного по приведенной схеме.

Исследуемый газ с концентрациеи оксида азота 345 мг/м и газ-реактант просасывают через реакционную камеру серийного гаэоаналиэатора ГХЛ-201 и макета. Исследования провоцятся в течение 1 мес. Данные приведены.в таблице,. Ko" .öåíòpàöHÿ оксида аэота, мг/и

Известный способ Предлагаемь и

f способ

l224683

Продолжение таблицы

Уравнение Продолжи- Концентрация оксида азота, мг/м

«) Анализируемый гаэ

Газ-реактант химической тельнссть работы из- Известный способ Предлагаемый мерительной способ реакции установки, 349

345,5

340

346

350

342

337

335

144

331

192

329

240

329

288

325

345,6

345,5

336

320

672

310

1008

300

345,6

345,7

290

Снижение чувствительности при измерениях известным способом обьясняется загрязнением стенок реакционной камеры и снижением чувствительности фотоумножителя, При измерениях пред- 45 лагаемым способом загрязнение стенок реакционной камеры и снижение чувствительности фотоумножителя автоматически компенсируется повьппением напряжения питания фотоумножителя и 50 коэффициента усиления усилителя по разности калибровочного переменного ,светового и эталонного сигналов, что и обеспечивает снижение основной погрешности измерения. 55

Преимущество предлагаемого способа по сравнению с известным сос оит в том, что высокая точность и мере345,6

345,7

345,6

345,7

345,8

346,4

345,2

345,6

345,5

345,7 ния сохраняется при загрязнении камеры, старении и уменьшении чувствительности фотоумножителя с течением времени и изменении температуры окружающей среды.

Относительная погрешность измерения концентрации оксида азота определяется относительной погрешностью расходомерных устройств (0,05-0,2X), что значительно (в 5-10 раэ) меньше погрешкоСти известного хемилюминесцентного способа при длительной эксплуатации.

Формула изобре-ения

Способ хемилюминесцентного анализа газов, включающий раздельную пода1224683

Составитель Б. Широков

Техред В. Кадар Корректор М. Демчик

Редактор И. Еасарда

Заказ 1943/42 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий:

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

Производственно-полиграфическое предприятие., г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чу реакционного и анализируемого газов в реакционную камеру и регистрацию интенсивности свечения при хемилюминесцентной реакции фотоприемником, постоянная составляющая выходного сигнала которого пропорциональна концентрации анализируемого газа, .отличающийся тем, что, с целью повышения точности газового анализа, световой сигнсл хемилюминесцентной реакции суммируют с прецезионным световым сигналом, возбуждаемым с частотой 0,01-10 кГц, и преобразовываютв электрический, переменную составляющуюиз котороговыделяют,усиливают, сравнивают сопорным сигналом ивеличиной разностиуправляют коэффициентом усиленияфотоприемника.