Способ определения токсичных компонентов и дымности отработавших газов, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя внутреннего сгорания в рабочую зону, и устройство для его осуществления

Изобретение относится к измерительной технике и направлено на повышение оперативности определения токсичных компонентов и дымности отработавших газов, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя внутреннего сгорания в рабочую зону помещения. Согласно изобретению наличие, концентрацию компонентов и дымности определяют, измеряя скорость и ускорение их распространения от герметизирующих уплотнений по всему периметру двигателя в переходном режиме разгона двигателя от минимальной устойчивой частоты вращения холостого хода, нахождения из отношения скорости и ускорения постоянных времени концентрации компонентов и дымности по отдельности, по которым и по разности скоростей, измеренных в начале разгона и через заданный интервал времени, определяют концентрации, которые будут достигнуты через утроенные постоянные времени. Эти скорости и ускорения измеряют непрерывным дифференцированием процесса, отражающего взаимодействие отдельного компонента и дымности с чувствительным элементом соответствующего первичного измерительного преобразователя. Суммируют концентрации компонентов и дымности по-отдельности, полученные по периметру герметизирующих уплотнений двигателя, и находят их доли от предельно допустимой концентрации и дымности в единице объема. Эти концентрации и дымность определяют поочередно при нормальном и максимальном углах опережения впрыскивания топлива. Устройство включает датчики концентрации токсичных компонентов и дымности, функциональные и аналого-цифровые преобразователи, индикатор, а также дополнительно введенные цифровой мультиплексор два цифровых дифференциатора, вычислители отношений, концентрации и среднего времени накопления, сумматор-накопитель концентрации и формирователь команд обработки. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к способам измерения параметров технических систем и может быть использовано для определения токсичных компонентов СО, NO_x, CH и дымности отработавших газов, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя внутреннего сгорания в рабочую зону помещения, например, при их испытании, диагностировании, ремонте, обкатке и т.п.

Известен способ определения фаз прямого выброса отработавших газов /1/, заключающийся в том, что определение наличия в продуктах сгорания искомых компонентов осуществляется по их парциальным давлениям, при этом указанное определение проводят одновременно по трем компонентам: О₂, СО₂, N, по результатам измерения определяют отношение парциального давления О₂ и парциального давления СО₂ к парциальному давлению N, по их величине судят о фазе прямого выброса.

Недостатком известного способа являются его низкие чувствительность и оперативность определения наличия в продуктах сгорания искомых компонентов.

Известен способ определения дымности отработавших газов дизельного двигателя на режиме свободного ускорения /2/, выбранный прототипом предлагаемого способа и заключающийся в том, что при работе двигателя на минимальной устойчивой частоте вращения холостого хода резко перемещают орган управления регулятором частоты вращения коленчатого вала двигателя в положение, соответствующее максимальной подаче топлива, после чего фиксируют показание включенного в работу дымомера при частоте вращения коленчатого вала двигателя, отличающейся не более чем на ±1% от ее номинального значения, дымомер включают через 0,8 с после достижения указанным органом управления положения, соответствующего максимальной подаче топлива, и выключают в момент достижения указанной номинальной частоты вращения, причем фиксируют минимальное показание дымомера, дымомер выключают в момент срабатывания указанного регулятора на уменьшение подачи топлива, дымомер выключают в момент прерывания контакта основного рычага указанного регулятора с головкой болта установки указанной номинальной частоты вращения.

Недостатками известного способа являются его низкая чувствительность и оперативность, невозможность определения наличия в продуктах сгорания искомых компонентов.

Известно устройство для определения дымности отработавших газов /3/, содержащее газовую камеру, которая состоит из пробоотборника, распределительного устройства с перепускным клапаном и термометром, рабочей и эталонной труб и вентилятора, а также электроизмерительное устройство, которое состоит из фотодатчика, источника света, подстроечного потенциометра и индикатора, причем источник света и фотодатчик устанавливаются поочередно на противоположных концах рабочей трубы, в которую поступают отработавшие газы из пробоотборника или на противоположных концах эталонной трубы, в которую поступает чистый воздух, а фотодатчик соединен с индикатором, ток через который регулируется потенциометром.

Недостатками известного устройства являются сложность, низкая оперативность и невозможность определения токсичных компонентов отработавших газов.

Известно устройство для определения концентраций токсичных газов в воздухе рабочей зоны /4/, выбранное за прототип и содержащее датчики, параметр каждого из которых изменяется при взаимодействии с определенным токсичным газом, функциональные преобразователи этого параметра в электрическую величину, аналого-цифровой преобразователь и индикатор, причем датчик, функциональный преобразователь, аналого-цифровой преобразователь и индикатор соединены последовательно.

Недостатком известного устройства является низкая оперативность определения токсичных компонентов отработавших газов.

Техническая задача заявляемого решения - улучшение оперативности определения дымности и токсичных компонентов отработавших газов, прорывающихся в рабочую зону помещения.

Предложенное техническое решение по сравнению с прототипом позволяет упростить и значительно повысить оперативность определения дымности и токсичных компонентов отработавших газов, прорывающихся в рабочую зону помещения, и снизить уровень их накопления. По сравнению с прототипом измерением накопившихся дыма и концентрации токсичных компонентов оперативность повышается в 1,5-3 раза.

Поставленная задача в способе достигается за счет того, что наличие в рабочей зоне помещения дымности и искомых компонентов продуктов сгорания, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя, определяют по скорости распространения концентрации компонентов и дымности от герметизирующих уплотнений в рабочую зону в переходном режиме разгона двигателя от минимальной устойчивой частоты вращения холостого хода, осуществляемого путем резкого перемещения органа управления топливоподачей в положение, соответствующее максимальной подаче топлива, а концентрацию компонентов и дымность в продуктах сгорания, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя в рабочую зону помещения, определяют путем измерения скорости и ускорения их распространения от герметизирующих уплотнений по всему периметру двигателя в переходном режиме разгона двигателя от минимальной устойчивой частоты вращения холостого хода, нахождения из отношения измеренных скорости и ускорения постоянных времени концентрации компонентов и дымности по-отдельности, нахождения по постоянным времени и по разности скоростей, измеренных в начале разгона и через заданный интервал времени, концентрации компонентов и дымности по-отдельности, которые будут достигнуты через известный промежуток времени в разгоне и которые соответствуют концентрациям компонентов и дымности по-отдельности, непрерывно прорывающимся в рабочую зону помещения в стационарном режиме двигателя полной нагрузки.

Причем скорость и ускорение распространения концентрации компонентов и дымности, находящихся в продуктах сгорания, от герметизирующих уплотнений в рабочую зону определяют непрерывно путем дифференцирования процесса, отражающего взаимодействие каждого отдельного компонента и дымности с чувствительным элементом соответствующего первичного измерительного преобразователя, по всему периметру герметизирующих уплотнений, в том числе по токсичным компонентам СО, NO_x, CH и дымности по-отдельности.

Концентрацию компонентов и дымности в продуктах сгорания, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя в рабочую зону помещения, определяют путем суммирования концентраций компонентов и дымности по-отдельности, полученных по периметру герметизирующих уплотнений двигателя и нахождения их доли от предельно допустимой концентрации и дымности в единице объема. Кроме того, концентрацию компонентов и дымности в продуктах сгорания, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя в рабочую зону помещения, определяют поочередно при нормальном и максимальном углах опережения впрыскивания топлива.

Причем интервал времени достижения концентрации компонентов и дымности в продуктах сгорания, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя в рабочую зону помещения, которые соответствуют концентрации компонентов и дымности, непрерывно прорывающихся в рабочую зону помещения в стационарном режиме двигателя полной нагрузки, определяют равным утроенной постоянной времени каждого компонента и дымности по отдельности, с последующим нахождением их средних значений по периметру герметизирующих уплотнений двигателя.

Поставленная задача в устройстве достигается тем, что в известное устройство дополнительно введены цифровой мультиплексор, два цифровых дифференциатора, вычислители отношений, концентрации и среднего времени накопления, сумматор-накопитель концентрации и формирователь команд обработки, причем каждый датчик дымности и концентрации отдельных компонентов, отработавших газов, соединен через последовательно соединенные функциональный преобразователь параметра чувствительного элемента датчика в напряжение и аналого-цифровой преобразователь с соответствующим сигнальным входом цифрового мультиплексора, выход которого связан с сигнальным входом первого цифрового дифференциатора, выход которого, в свою очередь, соединен с сигнальным входом второго цифрового дифференциатора и первыми сигнальными входами вычислителей отношения и концентрации. Выход второго цифрового дифференциатора связан с вторым сигнальным входом вычислителя отношений, выход которого подключен к второму сигнальному входу вычислителя концентрации и сигнальному входу вычислителя среднего времени накопления, выход вычислителя концентрации через сумматор-накопитель концентрации связан с первым сигнальным входом индикатора, а выход вычислителя среднего времени накопления - с его вторым сигнальным входом. Причем управляющие входы аналого-цифровых преобразователей, цифрового мультиплексора, первого и второго цифровых дифференциаторов, вычислителей отношения, концентрации и среднего времени накопления, сумматора-накопителя концентрации и индикатора соединены с выходом формирователя команд обработки.

Заявленный способ осуществляют в следующей последовательности. Для газодинамических процессов изменения дымности и концентрации токсичных компонентов в объеме V рабочей зоны обобщенное уравнение имеет вид:

где R - газовая постоянная, Т_г - абсолютная температура газа; Р, ρ - давление и плотность газа; у - удельная масса дымности или токсичных компонентов; Q, G_г - результирующие объемный и массовый потоки газа (в единицу времени).

В первом приближении поток G_г линейно зависит от у и расхода топлива (от перемещения органа изменения топливоподачи ψ): G_г=-ay+bψ, где а и b - постоянные величины. При полной подаче топлива ψ=ψ_ном. Тогда динамика распространения удельной массы дымности и токсичных компонентов, их скорости и ускорения распространения равны:

где k_гк=b/a -значение, к которому стремится удельная масса дымности или токсичных компонентов, T_гк=V/a - постоянная времени накопления дымности или токсичных компонентов.

Из отношения

можно определить постоянную времени дымности или токсичных компонентов, а измеряя скорость через известный интервал времени τ, определить значение k_гк:

Это значение можно уточнить, используя скоростные характеристики топливного насоса (скорректировать коэффициент b).

Исследованиями установлено, что концентрация токсичных компонентов СО, NO_x, CH и дымности зависит от режимов работы и технического состояния двигателя. При свободном разгоне фиксируется их максимальное значение. Концентрация различных токсичных компонентов СО, NO_x, CH при этом изменяется по-разному. Концентрация NOx у дизелей существенно зависит от угла опережения впрыскивания ϕ_on топлива (например, при изменении ϕ_on от 20 до 35 градусов она возрастает в 3-4 раза).

В переходном режиме разгона предварительно прогретого двигателя от минимальной устойчивой частоты вращения холостого хода, осуществляемого путем резкого перемещения органа управления топливоподачей в положение, соответствующее максимальной подаче топлива, измеряют скорость и ускорение распространения дымности и концентрации компонентов, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя в рабочую зону помещения, по их скорости судят о наличии в рабочей зоне помещения дымности и искомых компонентов продуктов сгорания, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя.

Из отношения измеренных скорости и ускорения (3) определяют постоянную времени дымности и концентрации каждого компонента по-отдельности. Измеряют в начале разгона и через заданный интервал времени указанные скорости. Определяют по формуле (4) дымность и концентрацию каждого из компонентов, которая будет достигнута через известный промежуток времени в разгоне и которая соответствует дымности и концентрации каждого из компонентов, непрерывно прорывающихся в рабочую зону помещения в стационарном режиме двигателя полной нагрузки. Измеряют скорость и ускорение распространения дымности и концентрации компонентов, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя в рабочую зону помещения по всему периметру двигателя. Аналогично по формуле (4) определяют дымность и концентрацию каждого из компонентов по всему периметру двигателя. Суммируют дымность и концентрации каждого из компонентов по периметру герметизирующих уплотнений двигателя, определяют долю этой суммарной дымности и концентрации от предельно допустимой дымности и концентрации в единице объема и время достижения предельно допустимой дымности и концентрации каждого из компонентов в рабочей зоне помещения. Причем скорость и ускорение распространения дымности и концентрации компонентов, находящихся в продуктах сгорания, от герметизирующих уплотнений в рабочую зону определяют непрерывно путем дифференцирования процесса, отражающего взаимодействие каждого отдельного компонента с чувствительным элементом соответствующего первичного измерительного преобразователя по всему периметру герметизирующих уплотнений, в том числе по токсичным компонентам СО, NO_x, CH и дымности по-отдельности. Кроме того, скорость и ускорение распространения концентрации компонентов, находящихся в продуктах сгорания, от герметизирующих уплотнений в рабочую зону определяют поочередно при нормальном и максимальном углах опережения впрыскивания топлива.

На чертеже представлена блок-схема устройства для определения токсичных компонентов СО, NO_x, CH и дымности отработавших газов, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя внутреннего сгорания 1 в рабочую зону помещения. Устройство содержит датчики 2₁...2_n дымности и концентрации компонентов отработавших газов, функциональные преобразователи 3₁...3_n параметра чувствительного элемента датчика в напряжение, аналого-цифровые преобразователи 4₁...4_n, цифровой мультиплексор 5, первый и второй цифровые дифференциаторы 6 и 7, вычислитель отношений 8, вычислитель концентрации 9, вычислитель среднего времени накопления 10, сумматор-накопитель концентрации 11, индикатор 12 и формирователь команд обработки 13.

Датчики 2₁...2_n через соответствующие функциональные преобразователи 3₁...3_n и последовательно включенные аналого-цифровые преобразователи 4₁...4_n подключены к сигнальным входам цифрового мультиплексора 5, выход которого соединен с сигнальным входом первого цифрового дифференциатора 6. Выход первого цифрового дифференциатора 6 связан с сигнальным входом второго цифрового дифференциатора 7 и с первыми сигнальными входами вычислителя отношений 8 и вычислителя концентрации 9. Выход второго цифрового дифференциатора 7, в свою очередь, соединен с вторым сигнальным входом вычислителя отношений 8, выход которого подключен к второму сигнальному входу вычислителя концентрации 9 и сигнальному входу вычислителя среднего времени накопления 10. Выход вычислителя концентрации 9 через сумматор-накопитель концентрации 11 соединен с первым сигнальным входом индикатора 12, а выход вычислителя среднего времени накопления 10 - с его вторым сигнальным входом. Формирователь команд обработки 13 связан с управляющими входами аналого-цифровых преобразователей 4₁...4_n, цифрового мультиплексора 5, первого и второго цифровых дифференциаторов 6 и 7, вычислителя отношений 8, вычислителя концентрации 9, вычислителя среднего времени накопления 10, сумматора-накопителя концентрации 11 и индикатора 12.

В качестве датчиков 2₁...2_n концентрации токсичных компонент отработавших газов СО, NO_x, СН могут быть применены электрохимические кондуктометрические чувствительные элементы. Например, для измерения концентрации СО можно использовать датчик типа TGS2442 японской фирмы FIGARO. При взаимодействии СО с диоксидом олова SnO₂ изменяется электрическая проводимость (активное сопротивление) чувствительного элемента при изменении концентрации газа. Для измерения дымности отработавших газов может быть использована пара светодиод - фотоэлемент (фоторезистор, фотодиод и др.). Набор датчиков, реагирующих на каждый отдельный компонент, собран в виде единого блока.

Функциональные преобразователи 3₁...3_n выполнены по стандартной схеме преобразователей сопротивления в напряжение. Аналого-цифровые преобразователи 4₁...4_n выполнены по стандартной схеме. Первый и второй цифровые дифференциаторы 6 и 7, вычислитель отношений 8, вычислитель концентрации 9, вычислитель среднего времени накопления 10, сумматор-накопитель концентрации 11, формирователь команд обработки 13 могут быть выполнены на элементах микропроцессорной техники.

Устройство для определения токсичных компонентов СО, NO_x, CH и дымности отработавших газов, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя внутреннего сгорания в рабочую зону помещения, работает следующим образом. Блок датчиков устанавливается в каком-либо месте непосредственно возле герметизирующих уплотнений соединений двигателя. При прорыве в рабочую зону токсичных компонентов СО, NO_x, CH и дымности сопротивления соответствующих чувствительных элементов датчиков 2₁...2_n изменяется. Функциональные преобразователи 3₁...3_n преобразовывают эти сопротивления в напряжения, которые в аналого-цифровых преобразователях 4₁...4_n преобразовываются в коды и поочередно передаются через цифровой мультиплексор 5 на сигнальный вход первого из двух последовательно соединенных цифровых дифференциаторов 6 и 7. С выхода первого цифрового дифференциатора 6 сигнал скорости изменения дымности и концентрации компонентов поступает также на первые сигнальные входы вычислителя отношений 8 и вычислителя концентрации 9. С выхода второго цифрового дифференциатора 7 сигнал ускорения изменения дымности и концентрации компонентов подается на второй сигнальный вход вычислителя 8 отношений по формуле (3). Код числа, соответствующего постоянной времени накопления дымности и концентрации компонентов, снимается с выхода вычислителя отношений 8 и поступает на второй сигнальный вход вычислителя концентрации 9, который определяет прогнозируемую дымность и концентрацию по каждой компоненте по формуле (4). Интервал времени достижения прогнозируемой дымности и концентрации по каждой компоненте, равный примерно трем постоянным времени дымности и концентрации компонентов, определяется в вычислителе среднего времени накопления 10. Коды прогнозируемых дымности и концентраций компонентов передаются с выхода вычислителя концентрации 9 в сумматор-накопитель концентрации 11 и далее на индикатор 12, где концентрации компонентов представлены в долях от предельно допустимой концентрации. Коды среднего времени накопления прогнозируемых дымности и концентраций каждого компонента с выхода вычислителя среднего времени накопления 10 также поступают на индикатор 12. Обработка кодов сигналов, их передача и прием в устройстве осуществляется по командам, поступающим с формирователя команд обработки 11, передаваемых по общей шине на соответствующий элемент устройства.

Затем блок датчиков перемещается по периметру герметизирующих уплотнений двигателя до момента появления изменений накопленной дымности и концентрации компонентов, которая визуально отображается на индикаторе. При этом измерение и обработка аналогичны предыдущему. В сумматоре-накопителе концентрации 11 происходит суммирование прогнозируемых дымности и концентраций компонентов, полученных при измерении по всему периметру двигателя, которые визуально отображаются на индикаторе 12. В вычислителе 10 среднего времени накопления определяются интервалы времени, усредненные для прогнозируемых дымности и концентраций каждого компонента, по всему периметру герметизирующих уплотнений, которые визуально также отображаются на индикаторе 12.

Измерение дымности и токсичных компонентов, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя в рабочую зону помещения в динамическом режиме с формированием электрического информационного сигнала, пропорционального измеряемой величине, и введение в указанной связи новых по сравнению с прототипом конструктивных элементов обеспечивают достижение нового технического результата - своевременного обнаружения нарушений герметичности уплотнений двигателя, а также оперативного автоматического мониторинга состояния газо-воздушной среды рабочей зоны помещений техсервиса при диагностике, регулировке, ремонте и обкатке двигателей.

Источники информации

1. Патент №2042935 RU, кл. G01M 15/00. Способ определения фаз прямого выброса. Опубл. 27.08.95. Бюл. №24.

2. Патент №2175439 RU, кл. G01M 15/00. Способ определения дымности отработавших газов дизельного двигателя. Опубл. 27.10.2001. Бюл. №30.

3. Бельских В.И. Диагностирование и обслуживание сельскохозяйственной техники. - M.: Колос, 1980. С.136 (дымомер К-408-НИИАТ).

4. Приборы и средства автоматизации (генеральный каталог). / Раздел 1.5. Приборы для определения состава и свойств газов, жидкостей, твердых и сыпучих тел. - M.: ИНФОРМПРИБОР, 2001. С.120 (Газоанализаторы электрохимические серии МГЛ-19, №Н-2420-94-98 в Госреестре средств измерений).

1. Способ определения токсичных компонентов и дымности отработавших газов, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя внутреннего сгорания в рабочую зону, заключающийся в том, что при работе двигателя на минимальной устойчивой частоте вращения холостого хода резко перемещают орган управления топливоподачей в положение, соответствующее максимальной подаче топлива, измеряют дымность и концентрацию искомых компонентов, отличающийся тем, что наличие в рабочей зоне помещения дымности и искомых компонентов в продуктах сгорания, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя, определяют по скорости распространения концентрации компонентов и дымности от герметизирующих уплотнений в рабочую зону, а концентрацию компонентов и дымности в продуктах сгорания, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя в рабочую зону помещения, определяют путем измерения скорости и ускорения их распространения от герметизирующих уплотнений по всему периметру двигателя в переходном режиме разгона двигателя от минимальной устойчивой частоты вращения холостого хода, нахождения из отношения измеренных скорости и ускорения постоянных времени концентрации компонентов и дымности по отдельности, нахождения по постоянным времени и по разности скоростей, измеренных в начале разгона и через заданный интервал времени, концентрации компонентов и дымности по отдельности, которые будут достигнуты через известный промежуток времени в разгоне и которые соответствуют концентрациям компонентов и дымности по отдельности, непрерывно прорывающимся в рабочую зону помещения в стационарном режиме двигателя полной нагрузки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрацию компонентов в продуктах сгорания, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя в рабочую зону помещения, определяют по токсичным компонентам СО, NO_x, CH и дымности по отдельности.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость и ускорение распространения концентрации компонентов и дымности, находящихся в продуктах сгорания, от герметизирующих уплотнений в рабочую зону определяют непрерывно путем дифференцирования процесса, отражающего взаимодействие каждого отдельного компонента и дымности с чувствительным элементом соответствующего первичного измерительного преобразователя.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрацию компонентов и дымности в продуктах сгорания, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя в рабочую зону помещения, определяют путем суммирования концентраций компонентов и дымности по отдельности, полученных по периметру герметизирующих уплотнений двигателя, и нахождения их доли от предельно допустимой концентрации и дымности в единице объема.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрацию компонентов и дымности в продуктах сгорания, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя в рабочую зону помещения, определяют поочередно при нормальном и максимальном углах опережения впрыскивания топлива.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что интервал времени достижения концентрации компонентов и дымности в продуктах сгорания, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя в рабочую зону помещения, которые соответствуют концентрации компонентов и дымности, непрерывно прорывающихся в рабочую зону помещения в стационарном режиме двигателя полной нагрузки, определяют равным утроенной постоянной времени каждого компонента и дымности по отдельности с последующим нахождением их средних значений по периметру герметизирующих уплотнений двигателя.

7. Устройство определения токсичных компонентов и дымности отработавших газов, прорывающихся через герметизирующие уплотнения соединений двигателя внутреннего сгорания в рабочую зону, содержащее датчики концентрации компонентов и дымности отработавших газов, функциональные преобразователи параметра чувствительного элемента датчика в напряжение, аналого-цифровые преобразователи и индикатор, причем каждый датчик дымности и концентрации отдельных компонентов отработавших газов связан с последовательно соединенным функциональным преобразователем параметра чувствительного элемента датчика в напряжение и аналого-цифровым преобразователем, отличающееся тем, что в него дополнительно введены цифровой мультиплексор, два цифровых дифференциатора, вычислители отношений и концентрации, вычислитель среднего времени накопления, сумматор-накопитель концентрации и формирователь команд обработки, причем выходы аналого-цифровых преобразователей соединены с сигнальными входами цифрового мультиплексора, выход которого связан с сигнальным входом первого цифрового дифференциатора, выход которого, в свою очередь, соединен с сигнальным входом второго цифрового дифференциатора и первыми сигнальными входами вычислителей отношения и концентрации, выход второго цифрового дифференциатора связан с вторым сигнальным входом вычислителя отношений, выход которого подключен к второму сигнальному входу вычислителя концентрации и сигнальному входу вычислителя среднего времени накопления, выход вычислителя концентрации через сумматор-накопитель концентрации связан с первым сигнальным входом индикатора, а выход вычислителя среднего времени накопления - с его вторым сигнальным входом, причем управляющие входы аналого-цифровых преобразователей, цифрового мультиплексора, первого и второго цифровых дифференциаторов, вычислителей отношения, концентрации и среднего времени накопления, сумматора-накопителя концентрации и индикатора соединены с выходом формирователя команд обработки.