Способ оптического абсорбционногоанализа газов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АИ©И:К©МУ

{61) Деююлкительиее «евт. сеид-ву (22) Являл®ие 300578 (2! ) 2 б 2 21 27/18-2 5

Сеюэ Севетсмик

Сециаайстичаскии

Реса убеес

«ц807 159 (Я)М. Кл.з

I с присоедииеиием заявки N9

G 01 Н 21/31

Гесудвретвеввый кеиятет ссср яе девам взебретеянй я еткрытия (23) Приоритет

Опубли«©ваие 230281, Б»елл®текь 7

Дата опубли«еваиия еписвиив 23023 1 ($3) УДК 535„343. .2(088.8) иГ;Тр,;Фъ.чи... (72) Авторы изобретения

A.C.ÔåäÿíèH, В.В.Солодовников, Ю.A.Áîãäà» и В.A.Селиверстов.. :4 ТЕК" 1:„,, . в " jl ) фу ъ" r.- ц;.;. -.;,.

Е ;;;;

Специальное конструкторское бюро автомат ванньщ гаэоаиалитических систем (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПТИЧЕСКОГО ЬВСОРВЦИОННОГО

АИАЛМЗА СИЕСВЯ ГАЗОВ

Изобретение относится к устройся вам для проведения абсорбциоииого анализа смесей газов, паров млм жидкостей, э частности к оптическим абсорбционным гаэоаналмэаторам компенсационного типа.

Известен газоаналмэатор компеиса" цнонного типа, содержащий опт»ческ»М приемник, на который по двум оптичес- ® ким каналам поступают поток» излучения, разность которых зависит от концентрации измеряемого компонента в анализируемой смеси. Выходной сигнал оптического приемника излучения, являющийся переменным напряжением c . частотой 5...б Гц, преобразуется в постоянное напряжение, затем опять в переменное с частотой 50 Гц, которое м подается на реверсивный двигатель, осуществляющий.компенсацию (1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ оптического абсорбцконного анализа смесей газов э реализованном компенсационном газоаналиэаторе., включающем пропускание модулированных потоков электромагнитного излучения через анализируемую и эталонную пробы и определение концентрации измеряемого компонента по компенсации поглоще- ЗО. ния излучения в анализируемой пробе путем измерения длины компенсирующей камеры с помощью реверсивного двигателя.

Сигнал с приемника излучения поступает на олосовой фильтр, затем на синхронный детектор » 4»льтр постоянной составляющей. Выходное напряжение с Фильтра постоянной составляющей поступает на усилитель мощности, где преобразуется в переменное напряжение с частотой 50 Гц к амплитудой, пропорциональной измеряемой концентрации С . Это напряжение с выхода усилителя мощности подается на реверсивный двигатель. С помощью реверсивного двигателя длина компенсирующей камеры, автоматически изменяется таким образом, что потоки излучения, прошедшие соответственно рабочую и компенсирующую камеры, поддерживаются равными.

Прм равных потоках излучения выходной сигнал приемника излучения равен нулю к реверсмвный двигатель, проходит в состояние покоя. Для регистрации измеряемой концентрации используется датчик, выходной сигнал которого однозначно связан с длиной компенсирующей камеры и регистрируется самопишущим прибОром. Таким образом, показания

807159 прибора определяются концентрацией измеряемого компонента в анализируемой газовой смеси (2) . основным недостатком известных способов оптического абсорбционного анализа, реализованных в компенсационных газоанализаторах является применение двойного преобразования снгналов в электрической цепи газоанализатора из переменного напряжения в постоянное и затем опять в перемен- ное. Следствием этого двойиог6 преобразования являются высокая сложность и низкая надежность электрической схемы газоанализатора, а также низкая точность газоанализатора, так как нестабильность и дрейф нуля каждого из электронных устройств входит в общую погрешность прибора, Цель изобретения — повиаеиие точности и надежности измерений и одновременное упрощение реализации спасо- 20 ба.

Эта цель достигается тем, что Модуляцию потоков излучения производят с частотой, равной рабочей частоте питания реверсивного двигателя. 25

На чертеже приведен гаэоанализатор компенсационного типа, при помощи которого реализуется способ.

Газоанализатор состоит из источника 1 излучения, оптического модулято-;щ ра 2, фильтровой камеры в рабочем канале 3, фильтровой камеры в компенсируницем канале 4, рабочей камеры 5, компенсирующей камеры 6, приемника 7 излучения, усилителя 8 переменного . тока, реверсивного двигателя 9. В предлагаемом газоанализаторе с выхода модулятора в,рабочий и компенсирующий каналы поступают потоки излучения FF и F<, промодулнрованные с частотой

50 Гц. Пройдя через фильтровые рабочун и компенсирующую камеры, эти потоки излучения Рр и Рк поступают на вход оптического приемнйка излучения. Разность фОтОКОв Рр и Ркг зависит От концентрации измеряемого компонента ф5

Сх в анализируемой смеси.

Выходной сигнал U приемника 7 усиливается усилителем 8 переменного тока, и это напряжение U> подается на оОбмотку управления резерсивного дви- ф гателя 9. На обмотку возбуждения реверсивного двигателя 9 подается напряжение П от модулятора 2 излучения, находящееся в одной фазе с перемеиныаеее значениями потоков Рр и РК. Это напряжение необходимо в качестве опорного сигнала для учета фазы при ком-" пенсации, т.е. для задания направления вращения двигателя 9 во время компенсации.

46

Ь тот момент, когда значения потоков излучения F>z и Ркг в npovecce компенсации оказьваются равными, выходной сигнал приемника излучения равен нулю и реверсивный двигатель прекращает движение.

Для регистрации измеряемой концен- трации используется датчик (на фиг.1 не показан), выходной сигнал которого однозначно связан с длиной компенсирующей камеры и регистрируется самопишущим прибором. Использование модуляции потоков Р и Р на рабочей частоте двигателя (50 Гц) и введение связи от модулятора на двигатель позволяет отказаться от преобразования переменного напряжения в постоянное, а затем опять в еременное. Благодаря этому из схемы газоанализатора исключается целый ряд электронных узлов, и выходной сигнал приемника излучения, пройдя через однокаскадный усилитель (на 1-2 транзисторах), поступает непосредственно на реверсивный двигатель, Таким образом, электрическая схема гаэоаналиэатора оказывается значительно проще, чем у известного и, следовательно, обладает более высокой надежностью и ремонтоспособностью.

Гаэоаналиэатор имеет и более высокую точность за счет того, что иэ схемы удалены усилитель постоянного тока и фильтр постоянной составляющей, имеющие дрейф нуля и определенную нестабильность коэффициента передачи при нестабильности температуры окружающей среды. Наконец, газоаналиэатор имеет значительно меньшую трудоемкость изготовления, Формула изобретения

Способ оптического абсорбционного анализа смесей газов, паров и жидкостей, состоящий в пропускании моду. ; лированных потоков электромагнитного излучения через анализируемую и эталонную пробы и в определении концентрации измеряемого компонента компенсации поглощения излучения в анализируемой пробе путем изменения длины компенсирующей камеры с помощью реверсивного двигателя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыаения надежности и точности измерений, модуляцию потоков излучения производят с частотой, равной рабочей частоте питания реверсивного двигателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гаэоанализатор ОА2109. Техни ческое описание и инструкция по эксплуатации 2266-2292 ТО. Смоленск, 1972.

2. Газоанализатор 0А2309. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 2266-2292 TO. Смоленск, 1972.

807159

Составителв С.Соколова

Техред Т. Маточка, Корректор И.Куска

Редактор. Н.Лазаренко

Филиал ППП Патент, г.ужгород, улЗПроектиая, 4

Закаэ 273/66 Tsyaa 918 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СОСР по делам иэобретений и открнтий

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