Магнитомеханический компенсационный газоанализатор

 

МАГНИТОМЕХАНИЧЕСКИЙ KO ШEHСАЦИОННЫЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР, содержащий магнитную систему с полюсными наконе никами, между которыми размещен ротор с зеркалом и компенсационной обмоткой , излучатель, оптическую систе му с прямоугольной маской и два фотоприемника , включенных в дифференциальную измерительную схему, о т личающийся тем, что, с целью повьшения стабильности нуля газоанализатора, в него введены две щелевых диафрагмы, интегрирующее и дифференцирующее звенья,диафрагмы расположены перед соответствукщими фотощл омниками, причем первая диафрагма размещена поперек, а вторая вдоль фронта лучей оптической системы , а выходы первого и второго фотоприемников соединены с соответствующими вьшодами компенсационной обмотки через интегрирующее и дифференцирующее звенья соответственно.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1180773 A (5 )4 G 01 N 27 72 с

ГОСУЛАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA k .-"(., l - ьЛ ". . "p. !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/

Н ABTGPCHGf4V СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю \

3В (21) 3599279/24-21 (22) 04.04.83 (46) 23.09.85. Бюл. Р 35 (72) Ю.Н.Дума (53) 621.317 (088.8) (56) Наладка приборов и устройств технологического контроля. Под ред.

А.С.Клюева. М.: Энергия, 1976, с. 283-285.

Авторское свидетельство СССР

Н - 437007, кл. С 01 N 27/72, 15.10.71. (54)(57) МАГНИТОМЕХАНИЧЕСКИЙ КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР, содержащий магнитную систему с полюсными наконечниками„ между которыми размещен ротор с зеркалом и компеисационной обмоткой, излучатель, оптическую систему с прямоугольной маской и два фотоприемника, включенных в дифференциальную измерительную схему, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения стабильности нуля газоанализатора, в него введены две целевых диафрагмы, интегрирующее и дифференцирующее звенья, диафрагмы расположены перед соответствующими фотопр .смниками, причем первая диафрагма размещена поперек, а вторая— вдоль фронта лучей оптической системы, а выходы первого и второго фото" приемников соединены с соответствующими выводами компенсационной обмотки через интегрирующее и дифференцирующее звенья соответственно.

«80773

Изобретение oTEIocHTcH к измерительной технике и может быть использовано для определения концентрации кислорода и других парамагнитных га— зов в газовых смесях. 5

Целью изобретения является повышение стабильности магнитомеханического компенсационного газоанализатора эа счет фиксации нулевого положения

paropa и исключения влияния дрейфа фотоприемников при соответствующей коррекции характеристик газоанализатора; позволяющей сохранить высокую чувствительность.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого газоаналиэатора; на фиг. 2 — взаимное расположение его элементов.

Газоанализатор содержит излучатель 1, конденсор 2, маску 3 с 20 прямоугольным отверстием, объектив

4, поворотный ротор 5 с зеркалом 6 и компенсационной обмоткой 7, зеркало 8, две взаимноперпендикулярные щелевые диафрагмы 9, первый фотопри- 25 емник 10, дифференцирующее звено 11, "интегрирующее звено 12, второй фотоприемник 13, магнитную систему 14 с полюсными наконечниками 15. Конденсар 2, объектив 4 и зеркало 8 аб- 30 разуют оптическую систему газоаналиэатора.

Фотоприемники 10 и 13 включены в диААеpeHIIHQëüí þ мостовую схему в которую помимо указанных фотоприемников входят резисторы 16 и 17„источник 18 питания и измерительный прибор 19. ДиАференцирующее звена

11 может быть выполнено, например, в виде параллельно соединенных кон-,щ денсатора 20 и резистора 21. Интегрирующее звено 12 может быть вы полнено на,базе операционного усилителя 22, в схему которого включены также конденсаторы 23 и 24 и резисторы 25-27.

Газаанализатар работает следующим образом.

Излучатель 1 создает световой поток, который через конденсор 2 и прямоугольное отверстие маски 3 попадает на объектив 4. Проходя через объектив 4 и отражаясь от зеркал 6 и 8, световой поток Аормирует в плоскости диафрагм 9 изображение отверстия маски 3. Если границы изображения маски 3 проходят через середины взаимно перпендикулярных щелей диафрагм 9, та оба фотоприемника 10 и 13 засвечиваются наполовину и измерительная мостовая схема балансируется.

При появлении механического возмущения поворотного ротора, а следовательно, и его зеркала 6 от воздействия дополнительной порции кчслоро— да, изображение прямоугольного окна маски 3 смещается вдоль плоскости щелевых диафрагм и вызывает перераспределение освещенности фотоприемников 10 и 13, которые разбалансируют измерительный мост. Электрический сигнал разбаланса через звенья 11 и 12 поступает на компенсационную обмотку 7 поворотного ротора 5 и стремится возвратить последний в исходное положение. При этом стабильность нуля газоанализатора обусловлена стабильностью положения ротора 5, которая в свою о :ередь обеспечивается введением диаАрагм 9 и звеньев 11 и 12. Так, в рабочем состоянии выходной сигнал фотоприемника 13 изменяется при смещении ротора 5 плавно, а выходной сигнал фотоприемника 10 изменяется скачком, что обеспечивает высокую чувствительность газоаналиэатора. Следовательно, положение ротора 5 застабилизировано и определяется шириной щели диафрагм 9, расположенной перед фотоприемником 10 при любых изменениях параметров элементов измерительной схемы. Дифференцирующее звено 11 выполняет роль демпАера и вместе с интегрирующим звеном 12 способствует исключению релейного режима.

Как показали проведенные эксперименты, при изменении сопротивления фотоприемников в диапазоне +50X показания газоанализатора изменяются лишь на 1Х, Это позволяет проводить длительные непрерывные измерения, исключает необходимость коррекции нуля газоанализатора.

1180,/73

Составитель С.Шумилишская

Редактор О.Черниченко Техред О.Неце Корректор И. Эрдейи

Заказ 5913/41 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьгтий

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

Филиал ППП "Патент", г. У1кгород, ул. Проектная, 4