Патенты автора Надеждинский Александр Иванович (RU)
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для дистанционного измерения концентрации газообразных веществ, в том числе метана в нефтяной, газовой промышленности, в электроэнергетике и так далее. Устройство для измерения концентрации газообразных веществ содержит блок лазерного излучения с длиной волны, изменяющейся в спектральном диапазоне поглощения детектируемой молекулы, и детектор аналитического сигнала, оптически связанный с блоком лазерного излучателя через одномодовое оптоволокно и аналитическую однопроходную кювету, а также блок управления, приема и обработки данных, блок лазерного излучателя содержит оптически последовательно связанные модуль диодного лазера, волоконный разветвитель, один конец волокна которого через кювету сравнения оптически связан с детектором сигнала сравнения, а второй конец через дополнительный волоконнооптический кабель, доставляющий излучение к объекту исследования и аналитической кювете с волоконными входом и выходом, оптически связан с детектором аналитического сигнала. Блок управления, приема и обработки данных выполнен в виде трех модулей, а именно: цифрового программируемого модуля, модуля цифроаналоговых и аналого-цифровых преобразователей (ЦАП и АЦП) и модуля преобразователей аналоговых сигналов, при этом посредством электрических соединений выходов детектора аналитического сигнала, сигнала сравнения, а так же сигналов управления модулем диодного лазера происходит управление мощностью излучения диодного лазера, его перестройкой по частоте, регистрация, обработка и сравнение аналитического сигнала с сигналом сравнения и, в конечном итоге, вычисление концентрации исследуемого объекта. Способ включает генерирование диодным лазером с волоконным выводом излучения оптического излучения с длительностью импульса, перекрывающую спектральную линию поглощения исследуемого газа, разветвление этого излучения с помощью волоконного разветвителя в канал сравнения для выполнения процедуры сравнения при вычислении концентрации и для обеспечения дополнительной частотной стабилизации излучения диодного лазера на уровне 0,0002 см-1 по линии поглощения метана, ввод второй части излучения диодного лазера в аналитический канал, состоящей из однопроходной кюветы с волоконными входом и выходом, а так же оптоволоконных кабелей для доставки излучения к кювете и вывода излучения к детектору аналитического сигнала, определение концентрации газообразных веществ из спектров поглощения аналитического канала и канала сравнения. Изобретение обеспечивает повышение чувствительности и точности измерений объемной концентрации метана на удаленных трассах с помощью оптоволокна и однопроходной оптической кюветы малой длины (менее 100 мм). 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для дистанционного измерения концентрации газообразных веществ
