Газоанализатор

 

ГАЗОАНАЛИЗАТОР, содержащий оптически связанные двузспопастной модулятор, устройство балансировки светового потока-, объектив, оптический фильтр, приемник излучения и блок регистрации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и сокращения времени настройки, устройство балансировки светового потока выполнено в виде камеры, содержащей с одной стороны одно окно, а с дру- . гой - по крайней мере четыре окна, закрепленных в держателях и выполненных с возможностью возвратнопоступательного перемещения вдоль dnтической оси устройства. ф Од dd sj

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩЮЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК . зсю G 01 N 21 61 описАник изоьрятвния I

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3521588/18-25 (22) 16. 1,2.82 (46) 30. 09. 84 . Бюл. N 36 (72) Л.А. Бондарчик и В.Б. Дунаев (71). Ордена Трудового Красного

Знамени институт физики АН СССР (53) 543.27 (088, 8) (56) 1. Патент США Р 3925667, кл. G 01 N 21/36, опублик. 1975.

2. Радиометр "RAMS". Проспект

Фирмы EcopoI I,icence ÎNERA-France (прототип). (54)(57) ГАЗОАНАЛИЗАТОР, содержащий оптически связанные двухлопастной

„„SU„„I 1 16367 А модулятор, устройство балансировки светового потока, объектив, оптический фильтр, приемник излучения и блок регистрации, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности измерений и сокращения времени настройки, устройство балансировки светового потока выполнено в виде камеры, содержащей с одной стороны одно окно, а с дру- . гой — по крайней мере четыре окна, закрепленных в держателях и выполненных с возможностью возвратнопоступательного перемещения вдоль дйтической оси устройства.

111636 7

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для непрерывного дистанционного контроля загрязнения атмосферы выбросами промышленных предпри, ятий, автотранспорта и вулканов, а также для определения локальной загазованностк и контроля технологических процессов, связанных с выделением газообразных соединений.

Известен гаэоанализатор, содержащий источник излучения, модулятор, кюветы — рабочую и опорную, приемник излучения и регистрирующее устройство (1).

Недостатками данного газоаналиэатора являются невозможность экспрес сного контроля содержания тех или иных компонентов в выбросах, низкая точность измерения, вызванная адсорбцией различных компонентов внутренними стенками рабочей кюветы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является газоанализатор, содержащий оптически связанные двухлопастной модулятор светового потока, устройство балансировки светового потока, объектив, оптический фильтр, приемник излучения и блок регистрации. Устройство для балансировки светового потока представляет собой четыре кюветы, причем излучение пропускается поочередно через первую и третью, затем через вторую и четвертую кюветы.

В основу работы прибора положен физический принцип, основанный на отклонении от зкспоненциальной функции известного закона Ламберта-Бера.

Этим и обусловлено применение именно четырех кювет, наполненных газом, аналогичным измеряемому компоненту в атмосфере, но с различными концентрациями, и при переходе на измерение других компонент возникает необходимость прокачки каждой иэ четырех кювет соответствующими газами также различных концентраций (2g.

Недостатками данного устройства являются сложность в обслуживании и сравнительно .большие затраты времени на калибровку и настройку прибора в процессе измерения, особенно при переходе на измерение других компонент исследуемого газа, вызванные необходимостью прокатки каждой из четырех кювет устройства балансировки светового потока эталон- ными гаэами различных концентраций, а также низкая точность измерений, вызванная различной адсорбцией и нестабильностью давления газа внутри каждой из кювет.

Цель изобретения — повышение точности измерений и сокращение времени настройки.

10 Поставленная цель достигается тем, что в газоаналиэаторе, содержащем оптически связанные двухлопастной модулятор, устройство балансировки светового потока, объектив, оптический фильтр, приемник излучения и блок регистрации, устройство балансировки светового потока выполнено в виде камеры, содержащей с одной стороны одно окно, а с другой — по край2б ней мере четыре окна, закрепленных в держателях и выполненных с воэможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оптической оси устройства.

25 На фиг. 1 показана схема гаэоанализатора; на фиг. 2 — газоанализатор, вид со стороны модулятора.

Устройство содержит двухлопастной модулятор 1, модулирующий световой поток, проходящий через устройство балансировки светового потока, выполненное в виде камеры 2, у которой с одной стороны установлено общее

I окно 3, служащее для пропускания светового потока, проходящее через четыре окна 4-7, закрепленные в держателях 8, выполненных с возможностью изменения расстояния между общим и каждым иэ четырех окон, объектив 9, установленный на выходе светового пучка из камеры, оптический фильтр

10, приемник 11 излучения и блок 12 регистрации.

Устройство работает следующим образом.

Для исследования какого-либо газообразного компонента в атмосфере камер@ 2 прокачивается эталонным газом, аналогичным по спектральному составу измеряемому компоненту. Оптическая ось устройства направляется на источник излучения, в качестве которого могут быть использованы как искусственные, так и естественные излучатели. Световые потоки от источника излучения, идущие через окна

4,5,6 и 7, проходят в камере 2 различные rro длине оптические пути, соответствующие расстояниям между об1116367

35 щим окном,3 и каждым из четырех, окон 4,5,6 и 7, и соответственно по-разному поглощаются. Путем возвратно-поступательного перемещения держателей 8 с закрепленными в них окнами 4-7 изменяются расстояния между общим окном 3 и окнами 4-7.

IIpH отсутствии между источником излучения и прибором измеряемого газообразного компонента путем воэ- l0 вратно-поступательного перемещения держателей 8 расстояния между общим окном 3 и окнами 4-7 выбираются такими, чтобы суммарные световые потоки, проходящие одновременно через t5 диаметрально противоположные окна

4,6 и 5,7, быпи равны. При этом на выходе прибора устанавливается нулевое показание. Появление между источником излучения и прибором хотя бы минимального количества исследуемого газа, аналогичного находящемуся в камере 2, приводит к различным дополнительным поглощениям световых потоков, проходящих через 25 окна 4-7, в зависимости от расстояний между общим окном 3 и соответствующими окнами 4-7. Это приводит к возникновению разницы в суммарных световых потоках, проходящих через диаметрально противоположные окна, и на выходе прибора появляется показание, отличное от нуля, величина которого пропорциональна концентрации исследуемого компонента.

При переходе на измерение концентрации другого газового компонента достаточно прокачать камеру 2 газом заранее определенной концентра40 ции и аналогичного измеряемому ком. поненту спектрального состава и произвести соответствующую замену оптического фильтра 10. В случае ис-. следования газов, линии поглощения которых не перекрываются и которые не вступают между собой в химическую реакцию, камера 2 прокачивается аналогичной по спектральному составу смесью и измерение отдельных газовых компонент осуществляется только путем установки соответствующего оптического Фильтра .

При отсутствии необходимой концентрации эталонного газа можно прокачать устройство балансировки светового потока другой концентрацией этого газа, который имеется в наличии, и перемещением лишь одного иэ подвижных окон добиться нулевого показания прибора, а при установке. между излучателем и прибором эталонногЬ поглотителя добиться необходимого показания прибора путем изменения коэффициента передачи электронного блока.

Использование общей камеры в устройстве балансировки светового потока позволяет в 5-10 раз сократить время, идущее на настройку и калибровку прибора в процессе измерений, и существенно упростить обслуживание прибора. Кроме того, наличие общей камеры позволяет в 2-5 раэ повысить точность измерения за счет исключения случайных ошибок, вызванных адсорбцией и нестабильностью давления газа в камере. Уменьшение количества необходимых концентраций эталонных гаэов позволяет сократить количество дополнительного оборудования, необходимого для работы газоанализатора, что имеет огромное значение для передвижных аналитических установок, и сократить в 2-3 раза затраты,связанные с изготовлением и транспортировкой газовых смесей.

1116367

Ф08 2

Составитель Л. Сихович

Техред Л,Коцюбняк Корректор С. Шекмар

Редактор И. Петрова

Тиран 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам ивобретеннй и открытий

113035, Иосква, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6922/35

Филиал ППП "Патент", r- Умгород, уп. Проектная,4

Газоанализатор Газоанализатор Газоанализатор Газоанализатор 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для определения концентрации газов, например, ряд газообразных углеводородов CnH2n+2, окись и двуокись углерода и т.д., и может быть использовано для измерения концентрации газов в атмосфере, производственных помещениях, производственных процессах, и т.д

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения содержания и определения пространственного распределения различных газов в атмосфере

Изобретение относится к области спектроскопии и может быть использовано для определения концентрации газа оптическим методом

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для сигнализации и предупреждения пожаровзрывоопасной ситуации в различных емкостях летательных и космических аппаратов

Изобретение относится к анализу материалов путем выделения из них газа с помощью нагрева, в частности для определения содержания водорода в металлах

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для селективного контроля газов

Изобретение относится к дистанционным методам диагностики (экологическому мониторингу) и может быть использовано для обнаружения и измерения концентрации опасных газов в местах аварийного или несанкционированного их появления

Изобретение относится к измерительной технике для диагностики атмосферы, в частности для определения концентрации газов

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к устройствам для определения концентраций составляющих многокомпонентных газов
Наверх