Способ адсорбционного анализа газов

 

.СПОСОБ АБСОРБЦИОННОГО АНАЛИЗА ГАЗОВ, включающий пропускание излучения от источника через рабочую и опорную камеры, модуляцию излучения , прием одним приемником излучения , усиление и разделение сигналов от рабочей и опорной камеры, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения точности измерения концентрации газов в газовых смесях. 2 потоки излучения от рабочей и опорной камер модулируют с разными частотами , подают на приемник излучения , усиливают сигнал с приемника, усиленный сигнал подают на два синхронных детектора, один из которых управляет напряжением с частотой, равной частоте ,модуляции потока, проходящего через опорную камеру, а второй управляет напряжением с частотой , равной ч|1стоте модуляции потока , проходящего через рабочую камеру , выходные сигналы синхронных Детекторов подают на сравнивающее устройство, с выхода сравнивающего устройства и синхронного детектора Q $ опорного канала сигналы подают на вход измерителя отношений, выходной сигнал которого, являющийся мерой концентрации определяемого газа, регистрируют .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„.,SU„„884400 (51)5 G 01 М 21/27

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 2735295/25 (22) 11.03.79 (46) 30.06.91. Бюл. N - 24 (71) Институт физики АН БССР (72) Г.А.Пубров и В.Б,Дунаев (53) 535. 341 (088, 8) (56) Тхоржевский B. П, Автоматический анализ химического состава газов. М.: "Химия", 1969, с. 108.

Патент США Р 4010368, кл . G О 1 N 21/26, опублик. 1977. (54)(57). СПОСОБ АБСОРБЦИОННОГО АНАЛИЗА ГАЗОВ, включающий пропускание излучения от источника через рабочую и опорную камеры, модуляцию излучения, прием одним приемником излучения, усиление и разделение сигналов от рабочей и опорной камеры, о т л и- ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения концентрации газов в газовых смесях, !

Изобретение относится к области абсорбционного анализа газов.

Известны способь1 абсорбционного анализа газа, заключающиеся в том, что излучение от источника пропускают через две камеры (рабочую и сравнительную), принимают двумя фотоприемниками и получаемый после фотоприемников разностный сигнал усиливают и регистрируют.

Недостатком указанного способа является невысокая точность измерения, вызванная изменением интенсивности излучения источника и чувствительности фотоприемника во вре2 потоки излучения от рабочей и опорной камер модулируют с разными частотами, подают на приемник излучения, усиливают сигнап с приемника, усиленный сигнал подают на два синхронных детектора, один из которьгх управляет напряжением с частотой, равной частоте, модуляции потока, проходящего через огорную камеру, а второй управляет напряжением с частотой, равной частоте модуляции потока, проходящего через рабочую камеру, выходные сигналы синхронных детекторов подают на сравнивающее устройство, с выхода сравнивающего устройства и синхронного детектора опорного канала сигналы подают на вход измерителя отношений, выходной сигнал которого, являющийся мерой .концентрации определяемого газа, регистрируют. мени. Ближайшим техническим решением явгяется способ абсорцибонного анализа газов, включающий пропускание излучения от источника через две камеры, рабочую и опорную, модуляцию излучения, .прием одним приемником излучения, усиление и разделение сигналов от рабочей и опорной камеры.

Для разделения сигналов опорной и рабочей камер модуляции излучения выполняется таким образом, что в момент перекрытия рабочего канала открыт опорный и наоборот.

Следовательно, сигнал на выходе фотоприемника состоит иэ суммы пос8844ОО тоянной составляющей, пропорциональной интенсивности излучения излучателя и переменной составляющей, которая пропорциональна разности пото.ков, выходящих из камер. Поэтому основное усиление сигнала должно про— исходить на постоянном токе.

Недост .ьтком указанного способа является то, что основное усилие сигнала должно происходить на постоянном токе. Следовательно, для данного способа присущи все недостатки схем усилителей посто— янпого тока — сдвиг нуля, дрейф нуля, что значительно снижает точность измерений. Вторым существенным недостатком данного способа являет— ся то, что при данном способе невоз— можно использование в качестве фотоприемников излучения высокочувствительных пироэлектрических приемников, так как в них происходит автоматическое устранение постоянной составляющей, Целью изобретения является повышение точности измерений концентрации газов в газовых смесях.

Цель осуществляется тем, что в способе абсорбционного анализа газов, включающем пропускание излучения от источника через опорную и рабочую камеры, модуляцию излучения, прием одним приемником излучения, усиление и разделение сигналов от рабочей

-и опорной камеры, потоки излучения от рабочей и опорной камер модулируют с разными частотами, подают на приемник излучения, усиливают сигнал с приемника, усиленный сигнал подают на два синхронные детектора, один из которых управляется напряжением с частотой, равной частоте мо- дуляции потока, проходящего через .опорную камеру, а второй управляет ся напряжением с частотой, равной частоте модуляции потока, проходящего через рабочую камеру, выходные сигналы синхронных детекторов подают на сравнивающее устройство, с выхода сравнивающЕго устройства и синхронного детектора опорного канала сигналы подают на входы измерителя отношения, выходной сигнал которого, являющийся мерой концентрации определяемого гаэа, регистрируют.

Предлагаемый способ реализован с помощью устройства, изображенного на чертеже. Устройство состоит из оптической части 1, с выхода которой на приемник поступают сигналы промодулированные с разными частотами, приемника 2, усилителя 3, синхронных детекторов 4 и 5, сравнивающего устройства 6, измерителя отношения 7, регистрирующего устройства 8, Сигнал с выхода фотоприемника, пред10 ставляющий собой сумму гармонических составляющих сигналов от рабочей и опорной камер, усиливается усилителем 3 и поступает на входы синхронных детекторов 4 и 5 ° Опорный сиг15 нал для детектора 4 синхронен и синфазен с переменным потоком излучения, поступающим в рабочую камеру, а опорный сигнал для детектора 5 синхронен и синфазен с переменным

20 потоком излучения, поступающим в опорную камеру. В результате напряжение на выходе детектора 4 пропорционально интенсивности(излучения, прошедшего через рабочую камеру, а выходное напряжение детектора 5 пропорционально интенсивности излуче- . ния, прошедшего через опорную камеру. Далее эти два напряжения поступают на вход сраВнивающего уст30 ройства б. Выходные напряжения сравнивающего устройства и синхронного детектора 5 подаются на входы измерителя отношения 7. Выходное напряжение измерителя отношения про35+,порционапьно отношению этих напря1 жений.

Выходной сигнал измерителя отношения зависит только от концентрации анализируемого газа причем ос40 новное усипение производится усилителем 3 по переменному. напряжению.

Изобретение позволяет повысить точность измерения слабых концентраций газов на 2 порядка, поскольку:

45 основное усиление .производится по переменному току и выходное напряжение измерителя отношения зависит только от концентрации определяемого газа, а не зависит от де- 4 стабилизирующих факторов, которые

>О приводят к произвольному изменению интенсивности излучения, входящего в рабочую камеру, а также позволит применять малогабаритные, высокочувствительные пироэлектри>5 ческие приемники излучения, что, в свою очередь, позволит уменьшить габариты газоанализаторов, а также повысить их чувствительность.

Составитель М.Свириденков

Редактор О.Юркова Техред,А,Кравчук Корректор А.Обручар

Заказ 257 1 Тирак 413 Подписное

ВНИИПИ 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