Абсорбционный газоанализатор

 

АБСОРБЦИОННЫЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР , схэдержащий источник излучения, модул11тор потока излучения, расположенный на оптической оси источника излучения, сравнительный и измерительные оптические каналы, включающие сравнительную, и измерительные кювету с фильтрами, приемник излучения , оптически связанный с указанными кюветами, и регистрирующий прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерений, в нем измерительные кюветы расположены под сравнительной кюветой параллельно одна другой, а модулятор потока излучения выполнен в виде пар призм, совмещенных по диагоналям, с возможностью перемещения призм в калугой паре одна относительно другой по нормали к поI верхности их разделения, при этом половина пар призм установлена на вхо (Л дах измерительных кювет, а другая половина - на выходах.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (59 4 G О1 N 21/61

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

",Ф (!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3490758/18-25 .(22) 15.09.82 (46) 07.12.86. Бюл. Ф 45 (71) Киевское научно-производственное обьединение "Аналитприбор" (72) А.В.Коробейник, В.С.Шумович и И.Г.Тищенко (53) 543.27(088.8) (56) !. Патент Великобритании

У 1106375, кл. С О1 .Х 1/30, опублик, !

965.

2. Авторское свидетельство СССР

У 667874, кл. С 01 N 21/35, 1975. (54) (57) АБСОРБЦИОННЫЙ ГАЗОАНАПИЗАТОР, содержащий источник излучения, модулятор потока излучения, расположенный на оптической оси источника излучения, сравнительный и измери„„SU„„1275272 A 1 тельные оптические каналы, включающие сравнительную и измерительные кюветы с фильтрами, приемник излучения, оптически связанный с указанными кюветами, и регистрирующий прибор, отличающийся тем, что, с

/ целью повьнпения fî÷íoñòè и чувствительности измерений, в нем измерительные кюветы расположены под сравнительной кюветой параллельно одна другой, а модулятор потока излучения выполнен в виде пар призм, совмещенных по диагоналям, с возможностью перемещения призм в кажфой паре одна относительно другой по нормали к поверхности их разделения, при этом половина пар призм установлена на входах измерительных кювет, а другая половина — на выходах. С::! 12

Изобретение относится к газовому анализу оптическими методами и может быть использовано в аналитических приборах для контроля окружающей среды.

Известен фотометр, который содержит источник излучения, измерительную и сравнительную кюветы, устройство разделения светового потока, состоящее иэ двух плоских зеркал, уста.новленных параллельно, и обтюратора, расположенного наклонно к оптической оси источника излучения, содержащего лопасти с зеркальными поверхностями, и приемник излучения I.lj .

Недостаток этого устройства — невозможность анализа многокомпонентных смесей без изменения оптической схемы прибора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является абсорбционный газоанализатор, содержащий источник излучения, модулятор потока излучения, расположенный на оптической оси источника излучения, сравнительный и измерительные оптические каналы, включающие сравнительную и измерительные кюветы с фильтрами, приемник излучения, оптически связанный с указанными кюветами, и регистрирующий прибор (2).

Известное устройство имеет возможность анализа многокомпонентных смесей, однако низкая энергетическая плотность светового потока за счет разделения его на сравнительный и измерительный каналы снижает его чувствительность.

Кроме того, наличие большого числа приемников излучения, устанавливаемых в каждом оптическом канале, обуславливает низкую точность измерений.

Цель изобретения — повьппение точности и чувствительности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в абсорбционном газоанализаторе, содержащем источник излучения, модулятор потока излучения, расположенный на оптической оси источника излучения, сравнительный и измерительные оптические каналы, включающие сравнительную и измерительные кюветы с фильтрами, приемник излучения,, оптически связанный с укаэанными кюветами, и регистрирующий прибор, измерительные кюветы расположены под сравнительной кюветой параллельно одна

75272 2 другой, а модулятор потока излучения

50 выполнен в виде пар призм, совмещенных по диагсналям, с возможностью перемещения призм в каждой паре одна относительно другой по нормали к поверхности их разделения, при этом половина пар призм установлена на входах измерительных кювет, а другая половина — на выходах.

Такое расположение пар призм с попарной коммутацией их в измерительных каналах дает возможность анализа многокомпонентных смесей.

На чертеже представлена схема газоанализатора для анализа двух компонентов газовой смеси.

Схема содержит источник 1 излучения, шесть пар призм 2 и 3, 4 и 5, 6 и 7, 8 и 9, 10 и 11, !2 и 13, совмещенных по диагоналям, сравнительную кювету 14, две измерительные кюветы 15 и 16, блок 17 управления приемник 18 излучения, усилитель 19, блок 20 обработки информации, регистРиРующий прибор 21, селективные фильтРы 22-24. Призмы 2 и 3, 4 и 5, 6 и 7 расположены на оси источника 1 излучения на входах кювет 16, 15 и 14.

Призмы 8 и 9, 10 и 11, 12 и 13 расположены над приемником 18 излучения на выходах кювет 16, 15 и 14. Фильтры 22-24 установлены в сравнительном и измерительных каналах.

Модуляция светового потока основана на явлении полного внутреннего отражения. При отсутствии управляющего возд йствия от блока 17 управления призмы расположены одна относительно другой на расстоянии, которое меньше

0,2 длины падающей световой волны, поэтому световой поток проходит через призмы практически беспрепятственно. При подаче управляющего воздействия призмы перемещаются одна относительно другой на расстояние, превьппающее 0;2 длины световой волны.

В призмах происходит явление полного внутреннего отражения, световые лучи о поворачиваются на 90 и излучение через призмы не проходит.

Газоанализатор работает следующим образом.

На призмы 6 и 7, 13 и 12 всегда подается управляющее воздействие с блока 17 управления, поэтому призмы

7 и 12 всегда. отражают световой поток. На призмах 2 я 3, 4 и 5, 8 и 9, 10 и ll отсутствует управляющее возСоставитель Л.Сихович

Техред Л.Олейник

Корректор М.Шароши

Редактор А.Козориэ

Заказ 6552/32

Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое,пpeдпpиятиe, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 12752 действие. Световой поток от источника 1 излучения беспрепятственно проходит призмы 2-5, отражается призмой

7, проходит фильтр 22 и сравнительную кювету 14, вновь отражается приз- 5мой 12, проходит призмы 10 и Il, S и 9 и попадает на приемник 18 излучения. В следующий период работы устройства от блока управления на призмы 4 и 5, 10 и 11 подается управляющее воздействие, в.результате призмы перемещаются одна относительно дру-. гой. Световой поток от источника 1 проходит призмы 2 и 3, отражается призмой 5 в направлении измерительной 15 кюветы 15, проходит фильтр 23, кювету 15, вновь отражается призмой 10, проходит призмы 8 и 9 и поступает на приемник 18 излучения.

В последующий период работы управ- 20 ляющее воздействие от блока управления подается на призмы 2 и 3, 8 и 9, в результате призмы перемещаются одна относительно другой, Световой поток от источника I.излучения отража- 25

72 .4 ется от призмы 3, проходит фильтр 24, измерительную кювету 16 и вновь отражается призмой 8 в направлении приемника 18 излучения.

Сигналы, полученные в первом, втором и третьем периодах работы устройства, последовательно усиливаются усилителем 19, поступают на блок 20 обработки информации, где преобразуются в концентрации двух исследуемых компонентов газовой смеси. Полученные сигналы поступают в регистрирующий прибор 21.

Высокий энергетический уровеньинформативного сигнала за счет направления всего потока излучения источника через оптические каналы обеспечивает значительное повышение чувствительности по сравнению с известным газоанализатором.

Возможность использования в изобретении одного приемника излучения обеспечивает повышение точности измерений.