Устройство для автоматическогоанализа газовых проб

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (ii)819641 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.06.79 (21) 2779610/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К .

G 01 N 21/27

Гасударстеенный камитет

СССР па делам изабретеиий и аткрытий (53) УДК 535.36 (088.8) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 17.04.81 (72) Авторы изобретения

А. В. Коробейник, А. А. Дашковский и В. К. Акимов

Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения и Научно-производственное объединение «Аналитприбор» (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

ГАЗОВЫХ ПРОБ

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, в частности к автоматическим фотометрическим газоанализаторам, работающим по методу сравнения поглощения излучения в одном оптическом канале, и может найти применение при разработке газоаналитических устройств для исследования или анализа материалов с помощью оптических методов, основанных на дифференциальном принципе.

Известны однолучевые анализаторы газов, паров и жидкостей, содержащие источник и приемник излучения, рабочую кювету, устройство для модуляции светового потока и вторичные приборы. Принцип дифференциальности в анализаторах такого типа осуществляется за счет того, что устройство модуляции выполнено либо в виде качающегося или вращающегося обтюратора со встроенными светофильтрами с различными полосами пропускания, определяющими спектральный состав световых лучей, поглощаемый или непоглощаемый исследуемым компонентом, либо в виде двух соосно расположенных дисков, связанных со средством, обеспечивающим их вращение со скоростями, относящимися как 2:1, причем один из дисков снабжен двумя парами диаметрально расположенных окон, в два из которых помещены люминесцентные преобразователи излучения, а другой диск выполнен в виде двухлопастного обтюратора, либо в виде вибрирующего зеркала, разделяющего луч на две составляющие, сдвинутые по фазе, и расположенного после оптической кюветы вместе с фильтрами и клиньями (1).

Недостатками известных устройств являются сложность конструкции из-за необходимости применения оптической системы и недостаточно высокая точность анализа из-за погрешностей измерения, обусловленных изменениями спектральных характеристик фотоэлектрических элементов и устройств.

Ближайшим техническим решением является устройство для автоматического анализа газовых проб с очисткой камеры после измерения, содержащее источник и приемник излучения, рабочую кювету, клапан cozo леноида на два положения, подающий в рабочую кювету попеременно воздух и анализируемый газ, побудитель расхода, создающий разрежение в кювете, и вторичный прибор. Инфракрасный световой пучок пересе819641

20

Зо

Формула изобретения

45 кает кювету при двух положениях работы клапана для получения первого и второго электрических сигналов, укаазывающих степень поглощения ИК-излучения анализируемым газом и чистым воздухом. После проведения измерения производится немедленная очистка кюветы воздухом {2).

Однако для обеспечения высокой точности анализа необходим длительный продув кюветы чистым воздухом для тщательной очистки кюветы от загрязнений, содержашихся в анализируемом газе, после проведения каждого измерения вследствие застойных явлений и пристеночного эффекта.

Необходимость такой очистки устанавливает обратную связь между требованием быстродействия прибора и высокой точности анализа, усложняет работу прибора и ухудшает его метрологические характеристики.

Целью изобретения является повышение точности и чувствительности анализа, а также упрощения работы прибора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для автоматического анализа газовых проб, содержащем источник и приемник излучения, оптическую кювету и вторичный прибор, внутри кюветы расположен газонепроницаемый поршень, центральная часть которого прозрачна для потока излучения, с возможностью перемещения поршня вдоль оси кюветы с помощью привода, например соленоида.

На чертеже показана схема устройства для автоматического анализа газовых проб.

Оно содержит источник излучения 1, рабочую кювету 2 с газонепроницаемым поршнем 3 внутри, центральная часть 4 которого прозрачна для потока излучения, соленоид 5, обмотка которого равномерно распределена по поверхности кюветы, приемник излучения 6, усилитель 7, блок коммутации 8 блок памяти 9, блок сравнения 10 и блок индикации 11.

Устройство имеет патрубок для ввода анализируемого газа и патрубок для ввода чистого воздуха.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении поршня 3 в левое крайнее положение кюветы 2 с помощью соленоида 5 происходит заполнение кюветы чистым воздухом. После проведения фотометрического измерения полученный электрический сигнал на выходе приемника излучения 6 усиливается в усилителе 7 и запоД минается в блоке памяти 8. Затем поршень перемещается соленоидом в крайнее правое положение и через патрубок происходит заполнение анализируемым газом. Оптический луч от источника излучения 1 проходит через оптическую кювету с анализируемой средой и попадает на фотоприемник 6. Электрический сигнал с фотоприемника усиливается и через блок коммутации 9 поступает в блок сравнения 10, где происходит сравнение полученного измерительного и заполненного ранее сравнительного сигналов. Сигнал сравнения индицируется в блоке индикации 11 в виде концентрации анализируемого газа.

Использование устройства приводит к тому, что определение анализируемого газа производят с более высокой точностью и чувствительностью, так как применяемый в данном случае дифференциальный принцип исключает погрешность, связанную со степенью очистки кюветы после каждого измерения.

Схемы дифференциальных фотометров отличаются большим разнообразием. Все они, двухканальные и одноканальные, предполагают сравнение контролируемого и эталонного световых потоков. Однако все известные дифференциальные фотометры несвободны от погрешностей, связанных с неидентичностью условий эталонного и контролируемого световых потоков.

Устройство для автоматического анализа газовых проб, содержащее источник и приемник излучения, оптическую кювету и вторичный прибор, отличающееся тем, что, с целью обеспечения коррекции нуля, повышения точности и чувствительности анализа, а также быстродействия прибора, внутри кюветы расположен газонепроницаемый поршень, установленный с возможностью перемещения его вдоль оси кюветы, центральная часть которого прозрачна для потока излучения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 368532, кл. G 01 N 21/38, 1970.

2. Патент Франции № 2295415, кл. G 01 N 21/24, G 01 N 3/42, опублик. 1976 (прототип) .

819641

Составитель В. Петухов

Редактор О. Филиппова Техред A. Бойкас Корректор Н. Швыдкая

Заказ 1290/20 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ 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