Газоанализатор

 

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано дпя контроля выбросов промышленных пpe и pиятий и автотранспорта в атмосферу. Цель изобретения - повьшение надежности, достигаемой за с:чет упрощения выполнения электронной части газоанализатора . При модуляции зеркальным модулятором 6 потоков излучения, прошедших через рабочую и опорную кюветы, оптические переходные процессы устраняются с Помощют затемненных поверхностей 19, расположенных по обе стороны от отверстия 18. Протяженность затемненных поверхностей 19 равна диаметру рабочей (опорной) кюветы. Протяженность отверстия 18 для модуляции потока излучения рабочего канала равна протяженности части зеркального диска 17 модулятора 6, заключенной между затемненными по верхностями 19. С помощью части зеркального диска 17 модулируется поток излучения опорного канала. Обработка электри шского сигнала на выходе приемника излучения проводится с помощью синхронного фильтра и синхронного детектора. Опорные сигналы для них снимаются с: выхода формирователя импульсов синхронизации, связанного с зеркальньм модулятором 6 посредством оптронной пары, расположенной напротив вырезов 20, протяженность которых рявНа протяженности промежутков между ними. 11адежность устройства повышается в 2 раза. 2 ил. САЗ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО@4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН

И 16 А1 (19) а) (51)5 6 01 И 21 61

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (54) ГАЗОАНАЛИЗАТОР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 30. 06. 91. Бюл. Р 24 (21) 3813676/25 (22) 20.11.84 (7 1) Институт физики АН БССР (72) В.Б. Дунаев (53) 543.422. 4(088.8) (56) Патент США У 3932754, кл. С 01 N 21/26, 1976.

Разработка методов контроля микропримесей окиси, двуокиси углерода, двуокиси серы и окиси азота в газо— образных средах по их инфракрасным спектрам. — Отчет по НИР, часть 3, Минск, 1980, с. 3-9. (гос. регистрационный SI 79021899) .

Э (57) Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для контроля выбросов промышленньм предприятий и автотранспорта в атмосферу. Цель изобретения — повышение надежности, достигаемой за счет упрощения выполнения электронной части газоанализатора. При модуляции зеркальным модулятором 6 потоков излучения, прошедших через рабочую и опорную кюветы, оптические переходные процессы устраняются с Помощью затемненных поверхностей 19, расположенных пп обе стороны от отверстия 18. Протяженность затемненных поверхностей 19 равна диаметру рабочей (опорной) кюветы.

Протяженность отнерстня 18 для модуляции потока излучения рабочего канала равна протяженности части зеркального диска 17 модулятора 6, эаклоченной между затемненными поверхностями 19. С помощью части зеркального диска 17 моделируется поток излучения опорного канала.

Обработка электрического сигнала на выходе приемника излучения проводится с помощью синхронного фильтра и синхронного детектора. Опорные сигналы для них снимаются с выхода формирователя импульсов синхронизации, связанного с зеркальным модулятором

6 посредством оптронной пары, расположенной напротив вырезов 20, протяженность которых равна протяженности промежутков между ними. Надежность устройства повышается в 2 раза. 2 ил.

1 130111

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для контроля ныбросон иромышл=нных .предприятий и автотранспорта в атмосферу, а также для контроля технологических про-, цессов, связанньгл с выделением газов.

Цель изобретения — повьпиение на—

10 дежности.

На фиг. 1 изображена структурная схема газоаналиэатора, на фиг. 2 вариант выполнения зеркального модулятора.

Газоаналиэатор содержит оптичес — 15 кую чаоть, выполненную в ниде опти- чески сопряженных источника излуче ния 1 с отражателем 2, рабочую 3 и опорную 4 кюветы, диаметры которых равны, поворотное зеркало 5, зеркайь- 20 ный модулятор 6, фокусирующую систему

7, оптический фильтр 8 и приемник излучения 9,,и электронную часть, включающую последовательно соединенные предварительный усилитель 10, синхронный фильтр 11, основной усилитель .12, синхронный детектор 13, интегратор 14 и регистрирующее устройство 15. При этом вход предварительного усилителя l0 соединен с выходом 30 приемника излучения 9. Формирователь

16 импульсрв синхронизации связан с зеркальным модулятором 6, выход которого соединен с управляющими входами синхронного фильтра. 11 и синхронного детектора 13 ° Зеркальный модулятор 6 выполнен в виде зеркального диска 17 (см. фиг. 2) с расположенными по радиусу вращения отверстиями 18 для пропускания излучения, с обеих сторон 40 каждого из которых содержатся затем»енные поверхности 19, Протяженность затемненных поверхностей равна диаметру рабочей 3 и опорной 4 кювет (пунктиром показан диаметр, например, 45 рабочей кюветы 3), а протяженность отверстия 18 ранна протяженности части зеркального диска 17, расположенной между атемпенными поверхностями 19. 5О

По краям зеркального модулятора 6 имеются вырезы 20, протяженность которых равна протяженности промежутков между ними, предназначенные для формирования импульсон синхронизации.

Гаэоанализатор работает следующим образом.

Излучение от источника излучения

1 с помощью отражателя 2 разделяется на дна равных потока излучения, которые проходят через рабочую 3 и опорную 4 кюветы. Излучение, пройедшее чере э рабочую кювету 3, модулируется зеркальным модулятором Ь с помощью отверстий 18 непосредственно (см. фиг. 2), а излучение, прошедшее через опорную кювету 4, отражается от поворотного зеркала 5 и модулируется поверхностью диска 17 зеркального модулятора 6. При этом с помощью затемненных поверхностей 19 устраняются оптические переходные процессы, возникающие обычно при одновременном попадании на приемную площадку приемника излучения 9 потоков излучения, прошедших через рабочую 3 и опорную

4 кюветы.

Промодулиронанное таким.образом излучение направляется фокусирующей системой 7 на приемную площадку приемника излучения 9 через оптический фильтр 8, обеспечивающий выделение иэ из всего потока излучения необходимого спектрального интервала.

На выходе приемника 9 присутствует электрический сигнал, амплитуда которого пропорциональна потокам из-. лучения, прошедшим через рабочую 3 и опорную 4 кюветы. При отсутствии н рабочей кювете 3 поглощающего вещества амплитуды этих сигналов равны, . в противном случае амплитуда электрического сигнала, пропорциональная потоку излучения, прошедшего через рабочую кювету 4, уменьшается.

После незначительного усилия предварительным усилителем 10 электрический сигнал поступает на вход синхронного фильтра 11, изменяющего форму сигнала и увеличивающего соотношение сигнал/шум. На выходе фильтра 11 присутствует сигнал, верхний уровень которого соответствует интегральной интенсивности потока излучения, проходящего через опорную кювету 4, являющийся опорным (постоянным). Нижний уровень, равный днойной амплитуде электрического сигнала, пропорционален уменьшению интенсивности потока излучения, прошедшего через рабочую кювету 3, т.е . пропорционален контцентрации исследуемого вещества.

После усиления основным усилителем 12 электрический сигнал поступает на вход синхронного детектора 13, осуществляющего днухполупериодное

13011 выпрямление входного электрического сигнала. Выходной сигнал синхронного детектора после дополнительной фильтрации в интеграторе 14 поступает на вход регистрирующего устройства

15. Управление работой фильтра 11 и синхронного детектора 3 осуществляется с помощью формирователя 16 импульсов синхронизации, жестко связанного с зеркальным модулятором 6 и вы- 1О полненного с одной оптронной парой, расположенной напротив вырезов 20 (см. фиг. 2) зеркального модулятора 6.

На выходе формирователя 16 импульсов синхронизации формируется меандр, 15 частота следования которого равна частоте вращения модулятора б.

В газоанализаторе оптические переходные процессы устраняются выполнением зеркального модулятора б в виде, показанном на фиг. 2, что позволило упростить выполнение электронной части, исключив из нее ряд элементов. Кроме того, применение в формирователе 16 импульсов синхронизации 25 одной оптронной пары позволяет также упростить его выполнение.

Таким образом, исключение из электронной части газоанализатора ряда элементов позволило повысить его на- 30 дежность в два раза.

Формула изобретения

Газоанализатор, содержащий оптическую часть, включающую оптически сопряженные источник излучения с от. ражателем, рабочую и опорную кюветы

16 4 равных диаметров, поворотное зеркало, зеркальный модулятор, выполненно в виде зеркального диска с расположенными по радиусу вращения отверстиями для пропускания.излучения и вырезами для формирования импульсов синхронизации, фиксирующую систему, оптический фильтр и приемник излучения, и электронную часть, включающую предварительный усилитель, вход которого соединен с выходом приемника излучения, последовательно соединенные синхронный фильтр, основной усилитель, синхронный детектор, интегратор и регистрирующее устройство, а также формирователь импульсов синхронизации, связанный с зеркаЛьным модулятором, соединенный с управляющими входами синхронного фильтра и синхронного детектора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности, в зеркальном модуляторе с обеих сторон каждого отверстия для пропускания излучения содержатся затемненные поверхности, протяженность которых равна диаметру рабочей или опорной кюветы, а протяженность отверстий для пропускания излучения и зеркальных поверхностей, расположенных между затемненными поверхностями равны, при этом длина вырезов для формирования импульсов синхронизации равна протяженности промежутков между ними, причем выход предварительного усилителя связан с информационным входом синхронного фильтра, а управляющие входы синхронного фильтра и синхронного детектора соединены между собой.

1301116

Составитель Н.Леви

Техред А. Кравчук .

Редактор О. Филиппова

Корректор С.Шекмар

Тираж 412 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Заказ 2571

11роизводственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4