Многоканальный газоанализатор

 

Изобретение может быть использовано для селективного анализа многокомпонентных газовых смесей. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет анализа компонентов в различных диапазонах концентраций при повышении селективности анализа. Многоканальный газоанализатор содержит два источника излучения, две сообщающиеся кюветы различной длины, модулятор с набором светофильтров, приемник излучения и многоканальную систему регистрации. Объединение двух оптических каналов, содержащих кюветы различной длины, с помощью селективного зеркала позволило создать оптимальные условия для регистрации поглощения в газах с различной концентрацией. 1 ил.

Изобретение касается газового анализа и может быть использовано при создании многокомпонентных анализаторов газа в широком диапазоне концентраций.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет анализа компонентов в различных диапазонах концентраций (коэффициентов поглощений) и повышение селективности анализа.

На чертеже приведена схема многоканального газоанализатора.

Газоанализатор содержит первый источник 1 излучения, линзу 2, первую кювету 3 с анализируемой газовой пробой, селективное зеркало 4, второй источник 5 излучения, линзу 6, вторую кювету 7, модулятор 8 со светофильтрами опорного и рабочих каналов, линзу 9, приемник 10 излучения, многоканальную систему 11 регистрации, которая коммутируется датчиком 12 положения модулятора.

Газоанализатор работает следующим образом. Световой поток от источника 1 формируется линзой 2 и поступает в кювету 3 через селективное зеркало 4, которое пропускает в основном излучение в области полосы поглощения газа с большой концентрацией. Частично поглотившись в кювете 3, это излучение через соответствующий светофильтр модулятора поступает на приемник 10.

Световой поток от второго источника 5 формируется линзой 6 и поступает в кювету 7, а затем, отразившись от селективного зеркала 4, поступает в кювету 3. Пpи отражении от зеркала 4 из общего потока выделяется излучение в области полосы поглощения газа с меньшей концентрацией. Далее излучение через соответствующий светофильтр модулятора 8 также попадает на приемник 10.

Таким образом, в зависимости от положения модулятора, которое фиксируется датчиком 12, на приемник 10 в различные моменты времени поступает либо излучение, ослабленное в газе с большей концентрацией, либо излучение, ослабленное в газе с меньшей концентрацией. Кроме того, на приемник 10 поступает излучение через светофильтр опорного канала модулятора 8, которое не поглощается в измеряемых газах и несет информацию только о неселективных потерях на пути излучения. Сигналы, снимаемые с приемника 10, обрабатываются многоканальной системой 11 регистрации по заданному алгоритму для получения данных о концентрации анализируемых компонент.

Варьируя соотношение длин кювет 3 и 7 в зависимости от заданных диапазонов изменения концентраций анализируемых газов, можно обеспечить приблизительно равное и оптимальное по величине ослабление излучения всеми измеряемыми компонентами, что и обуславливает возможность измерения содержания различных компонент в различных диапазонах концентрацией. Причем обеспечение близких по величине поглощений при одновременном использовании двух спектральных фильтраций излучения с помощью селективного зеркала и светофильтров модулятора повышает и селективность анализа.

Формула изобретения

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР, содержащий последовательно расположенные на основной оптической оси первый источник излучения, первую кювету с анализируемой газовой пробой, модулятор со светофильтрами опорного и рабочих каналов, приемник излучения, соединенный с многоканальной системой регистрации, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет анализа компонентов в различных диапазонах концентрации и повышения селективности анализа, он содержит последовательно установленные на дополнительной оптической оси второй источник излучения, вторую кювету с анализируемой газовой пробой и селективное зеркало с максимальным пропусканием в спектральной области полосы поглощения газа с большей концентрацией и максимальным отражением в спектральной области полосы поглощения газа с меньшей концентрацией, установленное на пересечении основной и дополнительной оптических осей под углом, обеспечивающим последующее совмещение основной и дополнительной оптических осей, при этом обе кюветы соединены между собой газовым трактом.

РИСУНКИ

Рисунок 1