Газоанализатор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистических

Ресяубпии (1ц 1002921 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 30 03,81 (21) 3268218/18 25

{5I)N. Кл. ,G 01N 21/61 с присоединением заявки М 3355650/18-25

Гееудерстеелнмй кеметет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 07.03.83. Б!оллетень РЙ 9

Дата опубликования описания 10.03.83 (53) УДК 543.274 (088.8) ле илам лзебретееи» и етермтий!

/ л<у Х (72) Автор изобретения

В. А. Селиверстов (7l ) Заявитель (54) ГАЗОАНАЛИЗАТОР

Изобретение относится к оптическим дифференциальным газоанализаторам и может быть использовано в металлургической, химической, нефтеперерабатывающей промышленности, а также для анализа окружающей среды и выхлопных газов автомобильных двигателей.

Известен газоанализатор, содержащий рабочий и сравнительный каналы, источники излучения, электрический репер, модулятор потоков излучения, фильтровые, сравнительную и рабочую камеры, механическую. нулевую заслонку с приводом, селективный приемник излучения и вторичные приборы.

В описанном газоанализаторе проверку контрольной точки шкалы осуществляют путем подключения параллельно нити излучателя рабочего канала резистора необходимой величины, продувая при этом рабочую камеру нулевым газом, например чистым азотом (1) .

Основным недостатком данного газоанализатора является то, что конструкция

2 его электрического репера, состоящего из резистора, подключаемого в момент проверки контрольной точки шкалы параллельно нити нахала излучателя, посылающего инфракрасный поток в рабочий оптический канал, не обеспечивает проверку контрольной точки шкалы газоанализаторов, построенных по дифференциальной оптической схеме с одним источником излучения. Кроме того, описанный репер о обладает низким быстродействием, так как нить накала излучателя после подклю- чения и отключения резистора требует времени на восстановление ее свечения, а это ведет к дополнительному расходу !

5 дорогостоящего нулевого газа, которым продувается рабочая камера в момент проверки нуля.

Наиболее близким по технической cymyp ности к предлагаемому является газоанализатор, содержашпй рабочий и сравнительный каналы, источпик излучения с двумя излучающими поверхностями, раздваивающую призму, распсщоженную со

1002921 стет;О:-i-,l îдпой из излучающих поверхностей источника, отражающие зеркала, на-,-р..-, ",.Яюпттте потоки излучения в рабОчий

И CI и",тиТСЛЬНЫй КаиаЛЫ, МОДУЛЯТОР ИЭ::у ...та1Я., рабочую и сравнительную камеры, техаг ::"т скую заслонку, периодически вво:;.:.:,«o —:, рабочий канал, приемник излучечя --: ==:--:ванные с ним вторичные прибо- рт,т„ 3 известном газоанализаторе провер- 10 ку ко.:="porn.íoé точки шкалы газоанализатора Осуществляют путем перекрытия в

МОМЧТ ттРОВЕРКИ ЧаСтИ ПЛОЩаДИ СЕЧЕНИЯ оптического окна рабочего канала, при этом реперная заслонка вводится в канал с помощью электромагнитного привода, а па .тройку положения реперной заело.п:.и на соответствие проверяемой точш.-.—.:-=1 .—.роизводят с помощью регулът:;..Овсчт О.". виттта с резьбой на котором 20 .";. >еттится заслонка $ -) .

Ос.— >вимм недостатком газоапализатора -:,.=- л -ся 1щзкая точность воспроиз-eIIeI тя пОлсжения реперной механической

:.-:аспо..тки пз == за ее неизбежных;Iio@oe. ц — gled т аби -ц гь;т. «wqgy твае

1,"1РаКРаСттОГО ПОТО ;.а II СВЯ-.

- г —... - . д:Ц. ъД ДОПОЛНИтс Пт ВУIG ПОГРЕПт

ИОсть, появляющуюся От прoBepioi к Dp0 верке. ведение в рабо птй кBIIBII реперной .-.;;.Лон.:..и дпя проверят,контрольной

1:С".Ктт Шхатм ГаЗОапаЛИЗаТОРа ССЗДаЕт МЕ>...ьтг.еский перекос рабочего и сравнительного каланов при проверке, в резуль.=-.;. В ..IO;:.Опт Т ПРС--,ОЕРК,;.,".";::аЧИВИЮт.т::-Ст"ЧНО .-:-a;. НКтяость1О -. ОйстВа ВЗато1т т,см1те тсац. :ги;: птя1тпя ; -,,("="тания

;,;:стеб т. гизирутоищх фактopo-,.„-.- .:,т гример

: ..;.."=." г>ле темпеоат-грьт ОкОужаютцей среДЬ1, ЕЕ СОСтаВа И т. П,. -ITO CII;т :;",-т ТОЧ.-,тг,:" .3В РпКИ

13em..к изобретения Является повыше= вч: то-- .ности проверки контрсльной точки такатця газоанализатора, Поставленная цель достигается тем, чт-> газоаналидатор, содержащий рабочий ч сравнительный каналы, источник изттучения с двумя излучающими поверхностями, раздваивающую призму, расположенH i!o c o стОИОны ОднОй из излучающих iioвсрхностей источника„ту1 ражающие зеркала, напраьпяюшие потоки излучения в рьбо тий и сравнительш,|й каналы, модулятор излучения, рабочую и сравнительную камеры, мехажтческую заслонку, периодически вводимую в рабочий канал, приемник изп чения и связактпэтe с ним вторич пые приборы„дополнительчо содержит эталонную призму, установленную со стороны другой излучающей поверхности источника, при этом эталонная призма расположена относительно излучающей поверхности источника излучения на расстоянии, обеспечивающем раздельность эталонного потока с потоком, посылаемым раздваиваюшей призмой в рабочий канал, а механическая заслонка расположена между эталонной призмой и отражающим зеркалом рабочего канала.

На чертеже изображена схема гвзоанализатора.

Устройство содержит источник 1 излучения с двумя излучающими поверхностями, раздваиваюшую призму 2, расположенную со стороны одной из излучающих поверхностей источника 1 излучения и служащую для формирования сравнительного Ф и рабочего ф потоков, а так же для балансировки потоков рабочего и сравнительного каналов при установке нулевых показаний, устройство 3 для перемещения раздваиваюшей призмы 2 в сторону рабочего или сравнительного каналов, эталонную призму 4, установленную со стороны другой излучаюшей поверхности источника и служащую для формиро вания эталонного потока ф, величина которого Определяется положением эталонной призмы 4 и устанавливается при выпуске газоанализатора из производства в зависимости От проверяемой контрольной точки шкалы, отражающее зеркало 5, направляющее поток ф,т в сравнительный канал., отражающее зеркало 6, направляю;цее потоки ф и ф в рабочий канал, сравнительную 7 m рабочую 8 камеры, модулятор 9, выполненный в виде обтюратора, привод 10, вращающий модулятор, .:-.ëeêTèâIII Ié приемник 1 1 инфракрасного . —,л.учения, усилитель ь12, измерительный прибор 13, механическую заслонку 14, 1ТОЕДНтаЗНаЧЕННУЮ ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ ЭтаЛОНного потока ф„(площадь заслонки выбирается при конструировании большей плотцади сечения перекрываемого эталонного потока ф ), электромагнитный привод 15, с;г;ж:.пций для перемещения и фиксапии положения заслонки в момент проверки контрольной точки шкалы газоанализатора

Газ оанализатор работает следующим образом.

Три потока излучения { сравнительный ф, рабочий ф, эталонный g), формируемые источником излучения 1, раздва;иваюшей призмой 2 и эталонной приз5 1ОО мой 4, направляются отражающими зеркалами 5 и 6 соответственно в сравнительный и рабочий оптические каналы, при этом потоки ф1 и (ф,2 + ф )проходят параллельными пучками соответственно сравнительную 7 и рабочую 8 камеры.

Выйдя из сравнительной 7 и рабочей 8 камер, они модулируются с заданной частотой модулятором 9 и попадают в лучеприемные камеры приемника 11 many- 1О чения. В случае неравенства суммы потоков (ф + ф ) и потока ф1 электрический сигнал с приемника 11 излучения поступает на усилитель 12 и с усилителяна измерительный прибор 13. 15

Установку нулевых показаний осуществляют путем перераспределения потоков ф„и ф между сравнительным и рабочим каналами перемещением раздваиваюшей призмы 2 в сторону сравнительного 20 или рабочего каналов.

При проверке контрольной точки шкалы газоанализатора механическая заслонка 14, связанная с электромагнитным приводом 15, совершает поступательное 25 движение и полностью перекрывает эталонный поток излучения ф,2 . В результате полного перекрытия эталонного потока возникает контрсаьный сигнал, вызывающий во время проверки отклонения стрел- 50 ки измерительного прибора 13. Фиксируют показания измерительного прибора и регистрируют относительное изменение показаний измерительного прибора с момента выпуска газоанализатора из производства.

Использование предлагаемого газоанализатора существенно повышает точность проверки контрсцтьной точки шкалы за счет исключения влияния люфтов механической заслонки на показания газоанализатора, что обеспечивается возможностью полностью с запасом перекрыть эталонный поток .в момент проверки. Расйапожение .заслонки между эталонной призмой и отражающим зеркалом (в на45 чале пути эталонного потока) исключает необходимость перекрывать часть площади сечения рабочего канала, а следовательно, механический перекос рабочего и сравнительного каналов, что позво50

921 6 ляет исключить дополнительную погрешность при воздействии дистабилизируюших факторов, например изменения температуры окружающей среды и ее состава и других факторов. Кроме того, использование предлагаемого устройства сокращает затраты на. процесс проверки, обеспечивая возможнос1ь ее проведения без применения контрольной газовой смеСи.

Формула изобретения

Газоанализатор, содержащий рабочий и сравнительный каналы, источник manyчения с двумя излучающими поверхностями, раздваиваюшую призму, расположенную со стороны одной из излучающих поверхностей источника, отражающие зеркала, направляющие потоки излучения в рабочий и сравнительный каналы, модулятор излучения, рабочую и сравнительную камеры, механическую заслонку, периодически вводимую в рабочий канал, приемник излучения и связанные с ним вторичные приборы, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения точности проверки контрольной точки шкалы газоанализатора, он дополнительно содержит эталонную призму, установленную со стороны другой излучающей поверхности источника, при этом эталонная призма расположена относительно излучающей поверхности источника излучения на расстоянии, обеспечивающем раздельность эталонного потока с потоком, посылаемым раздваиваюшей призмой в рабочий канал, а механическая заслонка расположена между эталонной призмой и отражающим зеркалом рабочего канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Газоанализатор ГИАМ-5, Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

2. Газоанализатор ljR)g- 2Ч . Проспект описание фирмы "Нд . пщии g g

B UU> ", ФРГ (прототип) .

1002921. 1

Ч

Составитель А. Сихович.

Редактор Я. Лазаренко Техред A.Бабинец Корректор Н. Kopam, Заказ 1537/24 Тираж 871 П одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ф цшал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4