Газоанализатор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

370507

Союз Соеетскик

Социалистикесккк

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

М. Кл. С Oln 21/26

Заявлено 22ЛЧ.1971 (№ 1647846/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Ф

Опубликовано 15.11.1973. Бюллетень № 11

Комитет по делам изобретений и открытий при Споете тлинистров

СССР

УДК 543.27(088.8) Дата опубликования описания 19.IV.1973

Автор изобретения

Г. А. Гринев

Заявитель

ГАЗОАНАЛ ИЗАТОР

Изобретение относится к области газового анализа.

Известный газоанализатор, содержащий рабочую и сравнительную кюветы, источник, приемник излучения и вторичную схему, не обеспечивает расширения динамического диапазона.

Предлагаемый газоанализатор позволяет расширить диапазон измеряемых концентраций, используя один двухпредельный самонастраивающийся газоанализатор, что достигается использованием в приборе двух пар рабочих и сравнительных кювет, относительно которых автоматически изменяется положение излучателя и лучеприемника.

На чертеже представлена схема предлагаемого газоанализатора.

Газоанализатор состоит из датчика 1, преобразующего концентрацию определяемого компонента в электрический сигнал, и вторичного показывающего и регистрирующего прибора 2. В датчик входят: излучатель 8 с лучеприемником 4, закрепленные на концах оси, на которой они могут поворачиваться на 90 и которая проходит через центральную часть блока кювет б; соленоидный двухпозиционный сервопривод б со штоком 7, шарнирно соединенный с корпусом лучеприемника; два нормально разомкнутые контакта 8 и 9, расположенные под углом 90 и подключенные к источнику 10 электрического тока.

В блоке кювет 5 на взаимно перпендикулярных осях расположены две пары кювет: рабочая 11 и сравнительная 12 — на первый диапазон Ст„,„,=10%; рабочая 18 и сравнитель5 ная 14 — на второй диапазон Сз„,„,=100%.

Рабочие кюветы 18 и 11 в газовой линии соединены последовательно и подключены к источнику анализируемой газовой смеси. Длины сравнительных кювет 12 и 14 равные длине 1-< рабочей кюветы нижнего диапазона П. Эффективная длина рабочей кюветы 18 для второго диапазона L2=0,1L<. Остальная (верхняя) холостая часть этой кюветы 1б отделена от рабочего объема 18 прозрачным окном и заполнена тем же газом, что и сравнительные кюветы 12 и 14.

Электрическим каналом 1б выход лучеприемника 4 соединен со входом вторичного прибора 2, выход которого — канал 17 обратной связи — подключен к обратному преобразователю лучеприемника. Электрическим проводом

18 катушка сервопривода б соединена с нормально разомкнутыми контактами 19, 20, подключенными к отрицательному и положительному полюсам источника 21 постоянного то. ка. Эти контакты расположены во вторичном приборе: один — в начале шкалы, у отметки

8%, второй — в конце шкалы, у отметки 100%

У контакта 19 снизу шарнирно закреплен флажок, который при движении влево стрелки прибора 2 замыкает этот контакт, а при дви370507

55 жении вправо — свободно поворачивается, пропуская стрелку и не замыкая контакта.

К электрическим проводам 22 и 28, соединенным с контактами 8 и 9 датчика 1, подключены по 10 миниатюрных электрических сигнальных лампочек 24, размещенных на шкале 25 вторичного прибора и предназначенных для автоматической световой индикации положения занятой на шкале при смене диапазонов измерения. Перо 2б самопишущего механизма вторичного прибора 2 связано с указательной стрелкой 27 и касается поверхности диаграммной ленты 28, при движении которой (вниз) автоматически регистрируется измеряемая концентрация.

Рассмотрим работу газоанализатора с диапазонами C„, 10 /, С ...„,= 100%, когда в момент включения газоанализатора на первом пределе C=0,5 /о.

На этом пределе штоком 7 сервопривода б оптические каналы лучеприемника 4 и излучателя 8 установлены перед рабочей кюветой

11 и сравнительной кюветой 12. Контакт 8 оказывается разомкнут, а контакт 9 замкнут, в результате чего группа сигнальных ламп, подключенная проводом 23 к источнику 10 тока, горит, определяя положение занятой на шкале Π— 10 /, а группа ламп, подключенная к проводу 22, — обесточена. При увеличении C будет изменяться электрический сигнал компенсации, поступающий в лучеприемник по каналу 17, стремясь поддержать сигнал разбаланса в канале !б близким к нулю, Стрелка

27 прибора 2 и перо 26 самопишущего механизма будут перемещаться вправо, к концу шкалы, оставляя на диаграммной бумаге кривую аб. Контакт 19 при этом не замкнется, так как фл "æîê этого контакта свободного повернется вправо, пропустив стрелку прибора.

Когда концентрация С достигает 10 /, стрелка 27 замкнет контакт 20, подав импульс положительной полярности от источника 21 постоянного тока по проводу 18 на обмотку сервопривода 6. Под действием этого импульса шток 7 сервопривода переместится вправо, повернув лучеприемник 4 и излучатель 3 по часовой стрелке на 90 . В результате оптические каналы лучеприемника и излучателя окажутся расположенными перед рабочей кюветой 11 и сравнительной кюветой 14, обеспечив переход с диапазона Π— 10 / на диапазон

0 — 100 /,.

При повороте лучеприемника контакт 9 разомкнется, обесточив группу сигнальных лампочек с приводом 23, а контакт 8 замкнется, подключив группу сигнальных лампочек с

40 приводом 22 к источнику 10 тока, переместив тем самым «световую», занятую на шкале прибора, на одну цифру вправо и установив предел С,„„=100 /, Стрелка прибора и перо самописца начнут быстро перемещаться влево к точке в (C=IO / ) по прямой бв. При дальнейшем увеличении С стрелка прибора и перо самописца будут двигаться вправо, фиксируя на диаграммной ленте 28 изменение С.

Переход со второго диапазона (Π— 100 /с) на первый (Π— 10 / ) происходит следующим образом.

От точки г (С=20 / ) диаграммной ленты

28 при уменьшении С подвижная часть вторичного прибора будет перемещаться влево до точки д (C=8 /ц). Так как в этом случае флажок контакта 19 не повернется влево, этот контакт замкнется стрелкой прибора, послав по проводу 18 в обмотку серводвигателя б электрический импульс отрицательной полярности. Под действием указанного импульса шток 7 сервопривода сместится влево, повернув лучеприемник 4 и излучатель 8 против часовой стрелки на 90 . Оптические каналы лучеприемника и излучателя окажутся перед рабочей кюветой 12 и сравнительной кюветой

18, соответствующих диапазону Π— 10 / . Контакт 8 разомкнется, а контакт 9 замкнется, сместив «световую», занятую на шкале, на один знак влево и установив шкалу Π— 10 / .

Стрелка прибора и перо самописца быстро переместятся вправо от точки д до точки е (С=В /,).

Дальнейшее уменьшение концентрации С апализируемого газа будет зарегистрировано кривой ем на диаграммной ленте 28. По наклону и виду кривых записи С на диаграммной ленте 28 нетрудно определить диапазон прибора, которому соответствует тот или иной участок кривой.

Предмет изобретения

Газоанализатор, содержащий рабочую и сравнительную кюветы, источник, приемник излучения и вторичную схему, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона газоанализатора, последний снабжен второй парой рабочей и сравнительной кювет, расположенной с первой парой кювет в едином блоке, причем излучатель и приемник связаны со средством для вращения их на 90 вокруг оптической оси прибора, а шкала вторичного прибора снабжена двумя контактами, замыкаемыми стрелкой прибора и связанными со средством поворота источника и приемника излучения.

370507

Редактор Г. Полехова

Заказ 1016!13 Изд. № 247 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Вощанкин

Техред Г. Дворина

Корректоры: Л. Царькова и Л. Бадылама