Устройство для анализа жидкостей и газов

 

Изобретение относится к технике ультрозвукового контроля и может быть использовано для исследования физических и химических свойств веществ например, при определении концентрации веществ в парах и газах. Целью изобретения является повышение точности за счет учета изменений механических и сорбционных свойств пьезорезонансных датчиков. Устройство обеспечивает повышение точности анализа компонент жидкостей и газов. Положительный эффект достигается использованием дифференциальной схемы измерения и схемы коррекции, состоящей из датчика температуры, цифроаналогового преобразователя, блока постоянной памяти и регистра, что позволяет учитывать колебания температуры подложки датчика и изменения ее механических и сорбционных свойств. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 N 29/02

BilEГ0ВЗНАЯ

ИАТЕПи ГДЦЦ

Е ь iи01EHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4282989/25-28 (22) 03.06.87 (46) 07.08.89. Бюл. № 29 (71) Днепропетровский государственный университет им . 300-летия воссоединения Украины с Россией (72) Э.И.Арш, В.П.Канунников и А,К.валоров (53) 620,179.16 (088.8) (56) Малов В.В. Пьезорезонансные датчики. — M.: Энергия, 1978, с, 120.

Авторское свидетельство СССР № 1057811, кл. G 01 R 27/26, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ (57) Изобретение относится к технике ультразвукового контроля и может использоваться для исследования

Изобретение относится к технике ультразвукового контроля и может использоваться для исследавания физических и химических свойств веществ, например при .определении кон:центрации веществ в парах и газах, г

Цель изобретения — повышение точности анализа жидкостей и газов за счет учета изменений механических и сорбционных свойств чувствительных элементов пьезорезонансных датчиков при колебаниях температуры.

На чертеже представлено устройство для анализа жидкостей и газов, Устройство содержит последовательно соединенные измерительный пьеэорезонансный датчик 1, измерительный автогенератор 2, фильтр Э сигнала

„.зи „„14982ш А1 физических и химических свойств веществ, например при определении концентрации веществ в парах и газах.

Целью изобретения является повышение точности за счет учета изменений механических и сорбционных свойств пьезорезонансных датчиков. Устройство обеспечивает повышение точности анализа компонент жидкостей и газов.

Положительный эффект достигается использованием дифференциальной схемы измерения и схемы коррекции, состоящей из датчика температуры, цифроаналогового преобразователя, блока постоянной памяти и регистра, что позволяет учитывать колебания температуры подложки датчика и изменения ее механических и сорбционных свойств. 1 ил. разностной частоты и первый счетчик

4, элемент 5 задержки, регистратор

6 и последовательно соединенные опорный пьезорезонансный датчик 7, опорный автогенератор 8, выход которого подключен к второму входу фильтра

Э сигнала разностных частот, второй счетчик 9, подключенные к выходу первого счетчика последовательно соединенные регистр 10 и блок 11 постоянной памяти, выход которого подключен к входу регистратора 6, подключенные к выходу второго счетчика

9 последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 12 и компаратор 13, выход которого подключен к первым управляющим входам первого 4 и второго 9 счетчиков, к

3 149921 управляющему входу регистра 10 и к входу элемента 5 задержки, выход которого подключен к вторым управляющим входам первого 4 и второго 9 с.четчиков, датчик 14 температуры, выход которого подключен к второму входу компаратора 13, и линию )5

:сброса, подключенную к вторым управляющим входам первого 4 и второго 9 1р счетчиков.

Устройство работает следующим образом, Запуск осуществляется подачей импульса сброса по внешней линии 15 (сигнал с уровнем логического "0"), По этому сигналу счетчики 4 и 9 устанавливаются.в исходное состояние (обнуляются). На вход фильтра 3 сигнала разностной частоты поступают 20 сигналы с выходов автогенераторов

2 и 8, частоты которых определяются состоянием пьезорезонансных датчиков

1 и 7. При отсутствии контролируемой газовой компоненты собственные 25 частоты датчиков сбалансированы и при увеличении температуры их разница равна нулю или находится в пределах естественного разброса, учитываемого при дальнейшей обработ- 30 ке. В этом случае на выходе счетчика

4 будет нулевой код при любом времени отсчета. Время отсчета определяется значением температуры на выходе датчика 14 ° Код разностной частоты записывается в регистр 10 по сигналу с выхода компаратора 13,.

Этот сигнал вырабатывается при совпадении амплитуд напряжений с выхода датчика 14 температуры и ЦАП 12. 40

Код на вход ЦАП.!2 поступает с выхода счетчика 9 и определяет длитель ность временного интервала работы счетчиков 4 и 9, Это позволяет скорректировать код, на выходе счетчика 45

4 в соответствии с изменением температуры окружающей среды, В известном устройстве корректировка температурной зависимости производится путем применения только

50 дифференциальной схемы включения измерительного 2 и опорного 8 автогенераторов, При этом компенсация возможна только при отсутствии контролируемого вещества либо при определенной постоянной температуре измерения. Колебания температуры изменяют механические и сорбционные свойства чувствительного элемента

9 4 пьезорезонансных датчиков, что приводит к ошибкам в анализе веществ.

Коррекция температурной погрешности в предлагаемом устройстве достигается путем изменения времени счета счетчика 4 при изменении температуры газовой среди, фиксируемой датчиком 14.

Для этого импульсы от опорногО автогенератора 8 поступают на входы. счетчика 9. Код с выхода этого счетчика управляет ЦАП 12 где он преобразуется в постоянное напряжение.

Это напряжение в компараторе 13 сравнивается с напряжением, поступающим от датчика 14 температуры.

При совпадении этих напряжений с вы хода. компаратора 13 поступает сигнал на прекращение суммирования импульсов счетчиками 4 и 9, Этот же импульс используется для записи информации с выхода счетчика 4 в регистр 10. Код на выходе регистра 10 определяет адрес ячейки блока 1 1 постоянной памяти, где записан истинный код концентрации контролируемоГО вещества, соответствующий разностной частоте автогенераторов 2 и 8 при температуре, измеренной датчиком 14.

Устройство работает циклически.

Установка счетчиков 4 и 9 в исходное состояние производится импульсом уровня логического "0" с выхода элемента 5 задержки.

В межцикловых промежутках информация об измеряемом параметре вещества не изменяется, поскольку в регист — ре 10 код сохраняется до окончания цикла.

Использование изобретения обеспе. чивает повышение точности анализа веществ за счет учета изменений механических и сорбционных свойств . чувствительных элементов пьезорезо« нансных датчиков при колебаниях тем пературы, Формула изобретения

Устройство для анализа жидкостей и газов, содержащее последовательно соединенные измерительный пьesopeзонансный датчик, измерительный автогенератор, фильтр сигнала разностной частоты и первый счетчик, элемент задержки, регистратор и последовательно соединенные:опорный пьезорезонансный датчик, опорный автогенеСоставитель Г.Максимочкин

Редактор И,Горная Техред М.Дидьпс Корректор О.ципле

Заказ 4683/41 Тираж 789 Подписное сс

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

«

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 )4992 ратор, выход которого подключен к второму входу фильтра сигнала разностных частот, и второй счетчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено подключенными к выходу первого счетчика последовательно соединенными регистром и блоком постоянной памяти, выход котороro подключен 10 к входу регистратора, подключенными к выходу второго счетчика последовательно соединенными цифроаналоговым г

)9 6 преобразователем и компаратором, выход которого подключен к первым управляющим входам первого и второго счетчиков, к управляющему входу регистра и к входу элемента задержки, выход которого подключен к вторым управляющим входам первого и второго счетчиков, датчиком температуры, выход которого подключен к второму входу компаратора, и линией сброса, подключенной к вторым управляющим входам первого и второго счетчиков °