Устройство для коррекции коэффициента преобразования газоанализатора

 

ОПИСАН

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИВЛЬСТВУ

Сотов Соввтсимв

Социалмстммвсимя респубпни (6!) Дополнительное к авт. свиа-ву (22) Заявлено 13.02.78 (2l) 2579681/18 — 24 с присоединением заявки Ив (23) Приоритет

2 (51) М. Кл.

G 05 В ll/06

G 01 N 25/00

Гещдвретввквий атвапвт

СССР ва делам аэвбрвтвнвй в вткрмткй

Опубликовано 15.08.79 Бюллетень № 30 (53) УДК 62-50 . (088.8) Дата опубликования описания 15.08.79 (72) Авторы изобретения

Ю. А. Скрипник, А. А. Кравченко и В. Ф. Примиский

Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ КОЭФФИЦИЕНТА

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ГАЗОАНАЛИЗАТОРА

Изобретение относится к системам автостабилизации коэффициентов преобразования отдельных газоанализаторов, а также измерительных каналов гаэоаналитических систем, предназначенных для количественного анализа сложных многокомпонентных смесей в различных технологических процессах.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство, содержащее блок газовой очистки, выход которого пневматически соединен со входом первичного измерительного преобразователя, входом пневмоэлектрического преобразователя и выходом газового генератора, вход которого подключен к выходу блока управления, управляемый усилитель, первый вход которого соединен с выходом первичного измерительного преобразователя, второй вход — с выходом элемента сравнения, а выход — с выходным прибором (1) .

Недостатком такого устройства является малая надежность. Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены ключ и сумматор, первый вход которого подсоединен к первому выходу ключа, второй вход — к выходу пневмоэлектрического преобразователя, а выход — к первому входу элемента сравнения, второй вход которого соединен со вторым выходом ключа, первый вход ключа — с выходом управляемого усилителя, а второй вход — с выходом блока управления.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства, включающего блок газовой очистки 1, первичный измерительный преобразователь (ПИП) 2, управляемый

15 усилитель 3, выходной прибор 4, ключ 5, сумматор 6, блок управления 7, газовый генератор 8, пневмоэлектрический преобразователь

9, элемент сравнения 10.

Устройство работает следующим образом.

Газовая смесь, в которой находится анализируемый компонент с концентрацией Х,, пройдя через блок газовой очистки 1, поступает на вход ПИП 2, на выходе которого появля679937

2 овщ. X 1 2

3 ется электрический сигнал У1 К1 Х1, где

К, — коэффициент преобразования ПИП 2.

Сигнал У1 с ПИП 2 попадает на управляемый усилитель 3, на выходе которого получаем сигнал

Y2 - У, К, - Х-К,К„ где К2 — коэффициент преобразования управляемого сигнала.

Сигнал У2 регнстрируется выходным прибором 4. Кроме того этот же сигнал через ключ 5 (положение ™1"),записывается в сумматор 6 через его первый вход.

Таким образом, для правильной, высокоточной работы газоанализатора необходимо, чтобы общий коэффициент преобразования оставался все время неизменным и стабильным

Как указывалось выше, К1 — коэффициент преобразования ПИП 2, в силу тех или иных причин ухорр от своего значения до какой-то величины К1, естественно сигнал У2 принимает вид

Ф

У2 К1 К2 X1.

То есть возникает погрешность измерения

Г вследствие изменения Кобп1. = К1K Для восстановления истинного значения K116U1 блок управления 7 запускает газовый генератор 8 н переключает ключ 5 в положение "2".,Газовый генератор 8 в течение времени Т вы-. дает дозу чистого газа (или его бинарную смесь с нейтральным газом), на измерение которого настроен данный газоанализатор. Эта доза (пробный сигнал) одновременно попадает на вход ПИП 2 и пневмоэлектрического преобразователя 9. Таким образом, если концентрация газа была Х,, ттз теперь она стала

Х1 + Ь Х1, где Ь Х1 — искусственное повышение концентрации на входе ПИП 2 эа счет дозы от газового генератора 8. При этом на выходе управляемого усилителя получим сигнал

У2 К1 К2 (X1 + Ь Х1).

Этот сигнал через ключ 5 (положение "2") . поступает на первый вход элемента сравнения

10.

Сигнал ЬХ, воздействуя на пневмоэлектрический преобразователь 9, вызывает на его выходе сигнал

Уз ЬХ1 Кз где K3 — коэффициент преобразования пневмоэлекгрического преобразователя 9. При этом заранее устанавливают, что К вЂ” К1К2.

Коэффициент Кз обладает более высокой стабильностью, так как на него воздействует чис тый гаэ, а не сложная газовая смесь, как это происходит с ПИП 2, поэтому на нем не сказывается один из главных дестабилизирующих факторов — влияние неизмеряемых компонент газовой смеси (т,е; он не имеет погрешности от неселективности). Вследствие этого коэффициент Кз обладает более высокими метрологическими характеристиками и он выбран за калибровочный, с которым сравнивают

/ I

Кобщ К1 К2.

Сигнал Уз с пневмоэлектрического преобразователя 9 поступает на второй вход сумматора 6, где суммируется с ранее записанным сигналом

Г

1Я

- К,КХ,.

На выходе сумматора 6 появится сигнал У4, равный.

I I с

У4Уз+У2 = КзЬХ1+К1К2Х1 или

ЗФ Г

Y K,K ЬХ,+К,K X

Сигнал У4 сравнивается на элементе сравнения и

10 с сигналом У2, при этом оказывается,что; и

У4 Ф У2 . Это вытекает, из следующего

K1К2 ЬХ1+К1К2Х1 g К1К2Х1 + К1K2 ЬХ1

Отсюда

К1К2 ЬХ1 / К1К2ЬХ1

ЗФ

К1К2 К1К2 K3 К1К2

S Г

Т.е. схема сравнения указывает на сколько уходит общий коэффициент преобразования

I Г

Кобец. К1К2 от своего истинного значения

Кз=К1К2. В соответствии с величиной и фазой

- этого неравенства элемент сравнения 10 вьщает на свой выход управляющий сигнал, который воздействует на коэффициент преобразования управляемого усилителя 3 до тех пор,пока он не примет значения К,, при котором

К2=Кз, что фиксируется элементом срав41 пения 10.

Таким образом, по результатам сравнения с опорным коэффициентом преобразования Кз, стабильность которого выше стабильности

К1К„изменение коэффициента преобразования ПИП 2 компенсируется соответствующим . изменением коэффициента преобразования управляемого усилителя 3, при этом общий коэффициент .преобразования газоаналиэатора ос е тается неизменным.

Блок управления 7 периодически проводит вышеуказанные операции по поддержанию стабильным Кобщ.

По сравнению с известным устройством, 12 схема предложенного устройства существенно упростилась, за счет отказа в схеме от блоков, позволяющих выделить часть электрического сигнала, обусловленного добавлением ЬХ, .

679937

Формула изобретения

Составитель Г. Нефедова

Редактор Н. Каменская Техред g q „ Корректор С. Патрушева

Заказ 4792/42

Тираж 1015 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

В предложенном устройстве отсутствует такое разделение сигнала. Здеа непосредственно сравниваются сигнал, несущий информацию, плюс добавка, вызванная введением tN> с .сигналом, несущим информацию плюс добавка, . вызванная введением AXE, но с опорного ка- З нала.

Все это позволило упростить схему (отказаться от блоков вычитания, заменив их одним сумматором), и тем самым повысить надежность устройства, Технико-экономическии эффект от использования изобретения составит ориентировочно

10-12 тыс. руб. в год.

Устройство для коррекции коэффициента преобразования газоаналнзатора, содержащее блок газовой очистки, выход которого пневматически соединен со входом первичного измеИ рительного преобразователя, входом пневмо4 электрического преобразователя и выходом газового генератора, вход которого подключен к выходу блока управления, управляемый усилитель, первый вход которого соединен с выходом первичного измерительного преобразователя,.второй вход — с выходом элемента сравнения, а выход — с выходным прибором, отличающееся тем,что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит ключ и сумматор, первый вход которого подсоединен к первому выходу ключа, второй вход — к выходу пиевмоэлектрического преобразователя, а выход — к первому входу элемента сравнения, второй вход которого соединен со вторым выходом ключа, первый вход ключа — с выходом управляемого усилителя, а второй вход — с выходом. блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР P 558263, кл. G 05 В 11/06, 1975.