Przedmiotem wynalazku jest instrument optycz¬ ny do pomiaru stezenia zanieczyszczen gazowych na dlugich i krótkich drogach geometrycznych, zwlaszcza do pomiaru dróg optycznych /instru¬ mentu sredniego stezenia gazu przez odleglosc ge¬ ometryczna pomiedzy zródlem swiatla i instru¬ mentem pomiarowym/ zanieczyszczen gazowych /np. S02, N02, NH8, NCy w atmosferze na dlu¬ gich /kilka kilometrów/ i krótkich drogach ge¬ ometrycznych.Znane sa instrumenty optyczne do pomiaru ste¬ zenia zanieczyszczen gazowych, dzialajace na za¬ sadzie spektrofotometru z maska korelacyjna, za¬ wierajace zasadniczo uklad optyczny dla ognisko¬ wania swiatla docierajacego ze zródla ustawione¬ go w znanej odleglosci, element dokonujacy dy¬ spersji maske korelujaca oraz detektor swiatla.Wyznaczony obszar widmowy promieniowania zródla jest korelowany z maska wprawiona we wzgledny ruch cykliczny.Rozklad widmowy promieniowania zródla swiatla jest modyfikowany przez absorpcje srodowiska, przez które przechodzi swiatlo.Gaz modyfikuje zródlo proporcjonalnie do wiel¬ kosci molekularnego przekroju czynnego absorpcji dla kazdej dlugosci fali oraz do stezenia absor¬ bujacych molekul.Iloczyn stezenia danego gazu przez odleglosc ge¬ ometryczna zródla swiatla od instrumentu jest 2 dany przez prawo Lamberta dla równoleglych i monochromatycznych wiazek swiatla: N= =NQexp(-aCL), gdzie N — jest natezeniem promieniowania zródla 5 po przejsciu przez gaz, NQ — natezenie promie¬ niowania zródla dla pewnej dlugosci fali, a — wspólczynnik absorpcji gazu dla tej samej dlugos¬ ci fali, C — srednie stezenie gazu, zas L — droge geometryczna przebiegana przez wiazke swiatla. io Korzystnie, widmo transmisji SOj w zakresie widmowym od 2950 do 3150 A (Angstremów) wy¬ kazuje typowy ksztalt falowy. Maska instrumentu zawiera szereg szczelin. Odleglosc szczelin limituje odleglosc maksimów lub minimów widma absorp- 15 cji gazu, tak jak sa one rozmieszczone w wyjs¬ ciowej plaszczyznie ogniskowej spektrofotometru /w zakresie 2950—3150 A/.Maska umieszczona w wyjsciowej plaszczyznie ogniskowej spektrofotometru moze oscylowac ze 20 stala czestotliwoscia tak, ze w skrajnych punk¬ tach drgan szczeliny pokrywaja sie z jednej stro¬ ny z maksimami absorpcji, a z drugiej z minima¬ mi (sasiadujacymi z maksimami) widma gazu.Na wyjsciu fotopowielacza uzyskuje sie sinu- 25 soidalny sygnal.Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 79 630 spektrofotometryczny analizator korelacyj¬ ny do pomiaru malych stezen skladników w mie¬ szaninach gazów, wyposazony w galwanometr, za- 30 silany pradem zmiennym, zmieniajacy polozenie 108 0781«8«78 widma badanego gazu wzgledem nieruchomej maskownicy, przy czym maskownica wykonana jest z folii metalowej lub napylonej na przezro¬ czyste - podloze warstwy nieprzezroczystej obro- !b£ifj dOfwoTn^HJeloda fotochemiczna lub mecha- fniczna. MastownicL jest kopia odpowiednio wy- lretuszowanego zdjepa widma analizowanego sklad- L^J^zWazajat -stofc^nek energii Pi/P2, gdzie Pi o- cnacza energie docierajaca do fotopowielacza gdy szczeliny maski pokrywaja sie z minimami ab¬ sorpcji ga*u, a P+ oznacza energie gdy szczeliny maski podrywaja sie z Imaksimami absorpcji gazu o*az biofcfc i^bd uwage srednie wielkosci dla sze¬ rokosci szczeliny, mozna napisac: Y i^x i e*x#(— ax j CL Pi l " R—— —K P2 n 2 jNx, j exp(— aK j CL) i gdzie K jest stala instrumentalna /uklad optycz¬ ny, czynnik spektrometru, filtry i temu podobne/, r*— liczba szczelin naniesionych fotograficznie na masce, Nx i — widmowe natezenie promieniowa¬ nia zródla w miejscu i-tej szczeliny /wielkosc srednia dla szerokosci szczeliny/, czynnik absorpcji gazu w polazeniu i-tej szczeliny /wielkosc srednia dla szerokosci szczeliny/, ^ j — widmowe natezenie promieniowania w miejscu j-tej szczeliny /wielkosc srednia dla szerokosci szczeliny), ax j — wspólczynnik absorpcji gazu w polozeniu j-tej szczeliny /wielkosc srednia dla szerokosci szczeliny/.Poniewaz zaklada sie, zc bez wzgledu na ksztalt widma zródla oraz natezenie promieniowania zródla, wielkosci N^ i ax, nie podlegaja mody¬ fikacji w czasie pomiaru, znane instrumenty daja krzywa, na której sygnal R instrumentu jest je¬ dynie funkcja drogi optycznej CL badanego gazu /SC)*/, a tym samym stezenia gazu. Krzywa uzy¬ skana laboratoryjnie jest wykorzystywana do po¬ miaru nieznanych dróg optycznych w atmosferze.Instrumenty takie, oparte na spektrofotometrii z maska korelacyjna, wykorzystywane do pomiaru stezenia gazu w atmosferze, nie sa zadawalaja¬ ce poniewaz nie umozliwiaja zastospwania krzy¬ wej sygnalu, uzyskanej w laboratorium do po¬ miaru na dlugich drogach geometrycznych.W przypadku znanych instrumentów zaklada sie, ze energia swiatla osiagajaca, instrument jest stala. Podczas pomiarów w atmosferze /na dlu¬ gich drogach geometrycznych/ nie jest to sluszne, poniewaz ksztalt widma promieniowania zródla jest modyfikowany w czasie przechodzenia pro¬ mieniowania przez atmosfere, nawet jesli nie. za¬ wiera ona gazu, którego stezenie jest wielkoscia mierzona.Przy pominieciu dzialania innych mozliwych za¬ nieczyszczen gazowych, zawartych w atmosferze, których wplyw jest nieznaczny, taka modyfikacja jest spowodowana glównie przez rozpraszanie swiatki na czasteczkach powietrza, pyle zawartym w atmosferze i kropelkach.Zgodnie z tym, dla dfczych odleglosci pomiedzy zródlem swiatla i instrumentem, rozpraszanie mo¬ dyfikuje wielkosc drogi optycznej CL badanego gazu i powoduje bezuz^tecznosc krzywej sygnalu 5 instrumentu, uzyskanej uprzednio w laboratorium.Mozna to ró:wniez w!ywnioskowac teoretycznie z cytowanego powyzej równania, które po uwzgled¬ nieniu zjawiska interferencji powodowanego przez rozpraszanie atmosferyczne, mozna napisac w na- io stepujacej postaci: 15 R=K ^UNMexp(— *K i LC) exP<— h i L _i ' ' ' n 2 x j Nx j exp(— gdzie wprowadzone wielkosci 0 x { oraz 0 x j /i,j = = 1,2 ..., n/ sa wspólczynnikami ekstynkcji /srednie 20 wielkosci dla szerokosci szeaelki$y wynikajacymi z rozpraszani atmosferycznego. fix { odpowiada po¬ krywaniu sie szczelin maski z minimami absorp¬ cji S02, zas fii j pokrywaniu sie szczelin maski z maksimami absorpcji SOg. 25 Zaleznosc funkcji rozpraszania sie l /wartosci wspólczynnika ekstynkcji od dlugosci fali swiatla/ nie mozna przewidziec, bowiem rozpraszanie przez atmosfere jest powodowane zarówno przez mole¬ kuly jak i czasteczki. 36 Przekrój czynny rozpraszania molekularnego jest proporcjonalny do X—4, zas rozpraszania na cza¬ steczkach do l—1, gdzie b zmienia sie od 1,3 do 1,9. Oznacza to, ze ksztalt widmowy promieniowa¬ nia zródla splaszcza sie i modyfikuje wykladni- 33 czo w zaleznosci od odleglosci, a zgodnie z tym pomiary dokonywane w atmosferze przy uzyciu spektrofotometru z korelujacymi maskami sa funkcjami nie tylko drogi optycznej CL badanego gazu /S02/, lecz takze wspólczynników ekstynkcji 40 /lub absorpcji/ atmosfery.Zaleznosc sygnalu instrumentu R od rozpra¬ szania atmosferycznego obserwuje sie zarówno w nieobecnosci zanieczyszczenia gazowego ,/CL=C/, jak i w obecnosci badanego gazu. 45 Krzywa sygnalu R uzyskana w laboratorium w celu wyskalowania instrumentu, nie nadaje sie wiec do stosowania przy dokladnych pomiarach w atmosferze.Celem wynalazku jest skonstruowanie instru- 50 mentu optycznego opartego na zasadzie spektro¬ fotometrii z maska korelujaca, za pomoca którego mozna przeprowadzac dokladne pomiary stezenia zanieczyszczen gazowych w atmosferze, zarówno na krótkich, jak i na dlugich /kilka kilometrów/ 55 drogach geometrycznych w atmosferze. Dalszym celem wynalazku jest uzyskanie duzej dokladnosci pomiaru dla dlugich dróg geometrycznych.Cel wynalazku osiagnieto w instrumencie op¬ tycznym, do pomiaru stezenia zanieczyszczen ga- 60 zowych, który ma teleskop przystosowany do ogni¬ skowania wiazki swiatla emitowanej przez zródlo swiatla usytuowane w ustalonej odleglosci, na szczelinie spektrometru, co najmniej jedna kuwete zawierajaca badany gaz zanieczyszczajacy o zna- 65 nym stezeniu, pierwszy zespól sterujacy do wpro-108 078 5 6 wadzania kuwety w wiazke swiatla pomiedzy teleskop i szczeline spektrometru, przy czym spektrometr jest przystosowany do ogniskowania wiazki swiatla w swej wlasnej wyjsciowej plasz¬ czyznie ogniskowej, maska razem z zespolem po¬ ruszajacym jest przystosowana do próbkowania rozszczepionej wiazki swiatla w co najmniej czte¬ rech szeregach zakresów dlugosci fal, detektor swiatla jest przystosowany do wytwarzania na wyjsciu sygnalów elektrycznych i odbioru na wejs¬ ciu sygnalów swietlnych z próbkowania. Urzadze¬ nie elektroniczne jest przystosowane do obróbki co najmniej czterech wielkosci numerycznych, z których pierwsza wielkosc numeryczna R" wiaze stosunek pomiedzy dwoma sygnalami elektrycz¬ nymi uzyskanymi przy próbkowaniu pierwszego i drugiego szeregu zakresów dlugosci fali roz¬ szczepionej wiazki swiatla, druga wielkosc nu¬ meryczna R" wiaze sie ze stosunkiem dwu syg¬ nalów elektrycznych uzyskanych przy próbkowa¬ niu trzeciego i czwartego szeregów zakresów dlu¬ gosci fal rozszczepionej wiazki swiatla, trzecia wielkosc numeryczna R' wiaze sie ze stosunkiem dwu sygnalów elektrycznych uzyskanych przy próbkowaniu pierwszego i drugiego szeregu za¬ kresów dlugosci fal rozszczepionej wiazki swiatla, gdy w wiazce swiatla jest usytuowana kuweta oraz czwarta wielkosc numeryczna R" wiaze sto¬ sunek dwu sygnalów elektrycznych uzyskanych przy próbkowaniu trzeciego i czwartego szeregu zakresów dlugosci fal rozszczepionej wiazki swia¬ tla, gdy kuweta jest usytuowana na drodze wiazki swiatla, przy czym obróbka danych numerycz¬ nych doprowadza do uzyskania na wyjsciu wiel¬ kosc numeryczna dana przez wielkosc znanego stezenia Cx zanieczyszczenia gazowego zawartego w kuwecie, pomnozonego przez dlugosc Lt kuwe¬ ty oraz przez ulamek majacy jako licznik pierw¬ sza róznice wielkosci /R'—R"/ a jako mianownik iloczyn odleglosci L pomiedzy zródlem swiatla i instrumentem pomiarowym oraz wielkosci uzy¬ skanej przez odjecie od drugiej róznicy wielkosci /R7—R"/ pierwszej róznicy wielkosci /R'—R"/- Pierwszy szereg zakresów dlugosci fal próbko¬ wany przez maske odpowiada dlugosci fal mini¬ mów widma absorpcji badanego gazu, drugi szereg dlugosci fal maksimów widma badanego gazu, trzeci i czwarty szereg dlugosciom fal nieco prze¬ sunietym odpowiednio wzgledem maksimów i mi¬ nimów absorpcji.Maska jest tarcza obracana ze stala predkoscia za pomoca drugiego zespolu i ma cztery szeregi szczelin usytuowane na lukach kolowych, przy czym szczeliny maja podobna szerokosc i glebo¬ kosc, zas kazdy szereg ma jednakowa liczbe szcze¬ lin równo oddalonych od siebie, szeregi sa róznie oddalone od osi obrotu tarczy i kazdy szereg jest przystosowany do próbkowania w jednym z sze¬ regu zakresów dlugosci fal.Maska ma postac malej plytki i ma szereg rów¬ noleglych szczelin przystosowanych do próbko¬ wania w kazdym z szeregów zakresów fal, przy czym drugi zespól jest przystosowany do przesu¬ wu plytki prostoliniowym periodycznym ruchem posuwisto-zwrotnym oraz przesuwania plytki wzdluz plaszczyzny ogniskowej.Elektroniczne urzadzenie ma co najmniej trzy przerywacze optyczne przystosowane do wykry- 5 wania odpowiednich otworów usytuowanych w tar¬ czy, przy czym pierwszy przerywacz daje pierwszy elektryczny sygnal, drugi przerywacz daje drugi i trzeci elektryczny sygnal, a trzeci przerywacz daje szereg elektrycznych sygnalów sterujacych za posrednictwem zespolu programujacego drugim zespolem. Zespól programujacy, na którego wejs¬ cie sa podawane pierwszy, drugi i trzeci sygnal elektryczny, oddzialywuje równiez na pierwszy zespól. Przedwzmacniacz usytuowany na wyjsciu detektora swiatla jest przystosowany do wzmac¬ niania elektrycznych sygnalów z próbkorozszcze- pionej wiazki swiatla. Bramka analogowa jest usytuowana na wyjsciu przedwzmacniacza i jest wlaczana przez drugi sygnal, a wylaczana przez trzeci sygnal, przy czym drugi i trzeci sygnal sa podawane przez zespól programujacy. Przetwor¬ nik cyfrowo-analogowy przetwarza elektryczny sygnal próbkowania, przechodzacy przez bramke analogowa, na ciagi impulsów w kodzie binar¬ nym.Siec sekwencyjna dla adresowania danych, usy¬ tuowana na wyjsciu przetwornika cyfrowego, ma cztery wyjscia polaczone z czterema akumulato¬ rami cyfrowo-analogowymi, przy czym siec sek¬ wencyjna pod wplywem pierwszego sygnalu z zespolu programujacego adresuje do pierwszego akumulatora cyfrowego szereg impulsów odpo¬ wiadajacych wzmocnionym sygnalom elektrycznym z próbkowania pierwszego szeregu zakresów dlu¬ gosci fal rozszczepionej wiazki swiatla, adresuje do drugiego akumulatora cyfrowego szereg im¬ pulsów odpowiadajacych wzmocnionemu sygnalowi elektrycznemu z próbkowania drugiego szeregu zakresów dlugosci fal rozszczepionej wiazki swia¬ tla, adresuje do trzeciego akumulatora cyfrowe¬ go szereg impulsów odpowiadajacych wzmocnio¬ nemu sygnalowi elektrycznemu z próbkowania trzeciego szeregu zakresów dlugosci fal rozszcze¬ pionej wiazki swiatla oraz adresuje do czwarte¬ go akumulatora cyfrowego szereg impulsów od¬ powiadajacych wzmocnionemu sygnalowi elektrycz¬ nemu z próbkowania czwartego szeregu zakresów dlugosci fal rozszczepionej wiazki swiatla, przy czym adresowanie to jest cykliczne dla zadanej liczby sekwencji przez zespól programujacy.Pierwszy obwód dzielacy ma na wejsciu pier¬ wszy i drugi akumulator cyfrowo-analogowy, wy¬ twarzajace poprzez zespól programujacy pierwsza wielkosc numeryczna R* i trzecia wielkosc nume¬ ryczna R', gdy kuweta jest wysunieta spomiedzy teleskopu i szczeliny spektrometru. Drugi obwód dzielacy ma na wejsciu trzeci i czwarty akumu¬ lator cyfrowo-analogowy, wytwarzajacy poprzez zespól programujacy druga wielkosc numerycz¬ na R" i czwarta wielkosc numeryczna R", gdy kuweta jest usytuowana pomiedzy teleskopem i szczelina spektrometru. Obwód róznicowy ma na wejsciu pierwszy i drugi obwód dzielacy, przy czym obwód róznicowy podaje pierwsza róznice 15 20 25 30 35 40 45 50 55 607 wielkosci /R'—R"/ oraz druga róznice wielkosci /R'—R"/. Przelacznik jest usytuowany na wyjsciu obwodu róznicowego i na sygnal zespolu progra¬ mujacego podaje do pierwszego zespolu pamieci pierwsza róznice wielkosci ,/R'—R"/ i druga róz- 5 nice wielkosci /R'—R"/ do drugiego zespolu pa¬ mieci, wyjscie z pamieci na którego wejsciu jest pierwszy zespól pamieci i drugi zespól pamieci, przy czym wyjscie z pamieci przesyla na sygnal zespolu programujacego pierwsza róznice wielkosci 10 /R'—R"/ i druga róznice wielkosci /R'—R"/, za¬ pamietane w odpowiednich zespolach pamieci, do obwodu dzielaco-róznicowego, przy czym obwód dzielaco-róznicowy podaje na wyjsciu wielkosc równa ulamkowi, którego licznik jest pierwsza róz¬ nica wielkosci /R'—R"/, a mianownik jest róz¬ nica pomiedzy druga róznica wielkosci /R'—R"/ i pierwsza róznica wielkosci /R'—R"/ oraz obwcd róznicowo-dzielacy mnozy ten ulamek przez ula- J0 mek majacy w liczniku iloczyn znanego stezenia Ci gazu w kuwecie przez dlugosc Lj. kuwety oraz w mianowniku odleglosc L pomiedzy zródlem i instrumentem pomiarowym dla uzyskania wielkos¬ ci równej stezeniu C zanieczyszczajacego garj, 25 wyrazona w kodzie binarnym. Wyswietlacz cyfro¬ wy polaczony z wyjsciem obwodu róznicowo-dzie- lacego uwidacznia wielkosc stezenia C wyrazona w kodzie binarnym jako odpowiadajaca jej wiel¬ koscliczbowa. 30 Detektor swiatla jest fotopowielaczem, zas te¬ leskop jest teleskopem Cassegraina, a spektro¬ metr spektrometrem siatkowym.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 35 przedstawia instrument optyczny pomiaru steze¬ nia zanieczyszczen gazowych w widoku, schema¬ tycznie, fig. 2 urzadzenia elektryczne instrumentu optycznego w schemacie blokowym, fig. 3 — wy¬ kres widma transmisji S02, fig. 4a i 4b — wykres 40 widma transmisji uwidocznionego na fig. 3 w innej skali ograniczonej do zakresu krótszej dlu¬ gosci fali, fig. 5 — kompletna sekwencje sygna¬ lów na wyjsciu detektora swiatla instrumentu po¬ miarowego. 45 Na wykresach uwidocznionych na fig. 3, 4a i 4b rzedne przedstawiaja wielkosci transmisji T, zas odciete dlugosci fali wyrazone w angstre- mach A.Na wykresie uwidocznionym na fig. 5 rzedne 60 przedstawiaja wielkosci napiecia V, zas odciete ^wielkosci czasu t.Na fig. 1 uwidoczniono teleskop 1, w szczegól¬ nosci teleskop Cassegraine'a. Teleskop 1 ognisku¬ je wiazke swiatla dochodzaca ze zródla swiatla, 55 korzystnie lampy kwarcowo-jodowej lub kseno- nowej lampy lukowej, na wejsciowej szczelinie 2 spektrofotometru 3, Pomiedzy teleskopem 1 i szczelina 2 jest usytuowana grupa kuwet 4. Kazda z kuwet 4 zawiera znane stezenie zanieczyszcze- w nia gazowego, którego stezenie w atmosferze jest wielkoscia mierzona. Kuwety 4 mozna oddzielnie wprowadzac przy uzyciu odpowiedniego zespolu, nie uwidocznionego na rysunku, do wiazki swiatla wychodzacej z teleskopu 1, przed szczelina 2. ^ 078 8 Spektrometr 3 jest spektrometrem siatkowym,, korzystnie spektrometrem siatkowym Fasta-Eber- ta.Wiazka swiatla wychodzaca ze szczeliny 2 pa¬ dajaca na czesc zwierciadla sferycznego 3a jest odbijana na siatke 3b. Siatka 3b rozszczepia wiaz¬ ke na widmo i odbija wiazke na zwierciadlo sfe¬ ryczne 3a, które odbija rozlozona wiazke ogni¬ skujac ja w wyjsciowej plaszczyznie ogniskowej spektrometru 3, na która jest wyjustowane wyjs¬ cie 5 spektrometru. Zwierciadlo 3a i siatka 3b sa integralnymi czesciami spektrometru 3, W wyjsciowej plaszczyznie ogniskowej spektro¬ metru znajduje sie obrotowa maska 6 napedzana obrotowo przez odpowiedni drugi zespól, korzyst¬ nie silnik 7, którego predkosc jest regulowana przez elektroniczne urzadzenie 9, uwidocznione na fig. 2 i opisane dokladniej ponizej.Obrotowa...maska 6 stanowi kwarcowa tarcze o powierzchni nieprzezroczystej dla promieniowania.Na tarczy znajduja sie wykonane fotograficznie cztery szeregi szczelin, stanowiace czesci wspól- srodkowych sekcji toroidu, ustawione w sekto¬ rach i dokonujace próbkowania w czterech róz¬ nych szeregach zakresów dlugosci fali rozlozonej na widmo wiazki swiatla.Cztery szeregi szczelin sa podobne (odpowied¬ nie szczeliny maja taka sama dlugosc, pomiedzy dwoma kolejnymi szczelinami w szeregu jest taka sama odleglosc oraz zawieraja jednakowa liczbe szczelin), przy czym róznia sie jedynie odlegloscia od osi tarczy, a tym samym próbkowanie wyko¬ nuje sie w róznych polozeniach w czasie obrotu maski, w róznych chwilach czasu wzgledem po¬ lozenia maksimów i minimów widma absorpcji badanego gazu rzutowanego na wyjsciowa plasz¬ czyzne ogniskowa spektrometru. Polozenie szczelin wzgledem siebie i wzgledem osi tarczy zalezy od rodzaju badanego zanieczyszczenia gazowego.Jesli badanym gazem jest S02, wówczas ba¬ dane widmo transmisji jest ograniczone do za¬ kresu widmowego od 2900 do 3150 A /fig. 3/.W tym przypadku polozenie czterech szeregów szczelin mozna równiez wywnioskowac z fig. 4a i 4b, gdzie uwidoczniono jedynie trzy kolejne szczeliny dla kazdego szeregu szczelin. Sposród czterech szeregów szczelin i, j, 1 i d, szereg szcze¬ lin i /fig. 4a/ pokrywa sie z minimami absorpcji S02, zas szereg szczelin j pokrywa sie z maksi¬ mami absorpcji SOz.Na fig. 4a i 4b uwidoczniono szerokosc wspom¬ nianych szczelin w skali z maksimami i minima¬ mi absorpcji SOa. Szereg szczelin 1 /fig. 4b/ jest przesuniety o pewna odleglosc w kierunku nad¬ fioletu, korzystnie o 2,4 A wzgledem polozenia szeregu i. Szereg d jest przesuniety o podobna wielkosc w kierunku nadfioletu wzgledem sze¬ regu i. Zespól obrotowej maski umozliwia prze¬ suwanie maski równolegle do wspomnianej plasz¬ czyzny ogniskowej spektrometru oraz umozliwia dokladne justowanie czterech szeregów szczelin wzgledem polozenia maksimów i minimów widma absorpcji zanieczyszczenia gazowego, które poja¬ wia sie w wyjsciowej plaszczyznie ogniskowej spektrometru 3.9 108 078 10 Fotopowielacz 10 usytuowany za obrotowa maska <6 odbiera rozlozona na widmo wiazke swiatla, przechodzaca przez szereg szczelin i dokonuje próbkowania tej wiazki przetwarzajac wiazke na sygnaly elektryczne 11 /fig. 5/, majace podobny czas trwania, poniewaz maska obraca sie ze stala predkoscia.Poniewaz sa cztery szeregi szczelin, na wyjsciu fotopowielacza 10 pojawia sie cykliczna sekwencja czterech elektrycznych sygnalów lla, llb, lic, lid powtarzajacych sie z czestotliwoscia obrotów maski 6. Kazdy z elektrycznych sygnalów jest zwiazany z próbkowaniem przeprowadzanym przez ¦odpowiednie szeregi szczelin w szeregu zakresów dulgo£ci fali rozlozonej na widmo wiazki swiatla.Elektryczny sygnal lla o amplitudzie V. uzyskuje sie, gdy szereg szczelin i przechodzac przez wyjs¬ ciowa plaszczyzna ogniskowa spektrometru 3 wi¬ dzi minima widma absorpcji gazowej zanieczysz¬ czenia, korzystnie SOa.Elektryczny sygnal lla o amplitudzie V. uzys¬ kuje sie, gdy szereg szczelin j widzi maksima wspomnianego widma absorpcji.Elektryczny sygnal lic, o amplitudzie Vx mniej¬ szej niz Vj uzyskuje sie, gdy szereg szczelin 1 widzi zakresy widmowe przesuniete o pewna od¬ leglosc w kierunku nadfioletu wzgledem polozenia minimów absorpcji gazu.Elektryczny sygnal lid o amplitudzie Vd, wiek¬ szej niz V, uzyskuje sie, gdy szereg szczelin d wi¬ dzi zakresy widmowe przesuniete o taka odleglosc w kierunku nadfioletu wzgledem maksimów ab¬ sorpcji gazu.Pokryta chromem tarcza kwarcowa, tworzaca maske zawiera, w polozeniach innych niz sektory zwiazane czterema szeregami szczelin otwory, wy¬ konane podobnie jak szczeliny trawieniem foto¬ graficznym, które podobnie sa wykrywane przez trzy przerywacze optyczne 12, 13 i 14. Pierwszy przerywacz 12 daje pierwszy sygnal elektryczny Vc do programujacego zespolu 8. Sygnal Vc jest sygnalem rozpoczynajacym sekwencje w kolejnos¬ ci lla, llb, lic i lid. Drugi przerywacz 13 daje drugi i trzeci elektryczny sygnal Vl oraz VF, któ¬ re sa podawane do zespolu programujacego 8.Drugi i trzeci sygnal Vx oraz VF sa odpowiednio sygnalem startowym i koncowym ciagu czterech sygnalów elektrycznych lla, llb, lic, i lid na wyjsciu fotopowielacza 10.Przerywacz 14 daje pewna liczbe sygnalów elek¬ trycznych (np. cztery dla kazdego obrotu tarczy), które sa podawane do zespolu 15 regulujacego predkosc silnika 7, obracajacego tarcze tworzaca maske korelujaca 6.Zespól 16 jest przed wzmacniaczem usytuowany na wyjsciu fotopowielacza 10. Wyjsciowe sygnaly ¦elektryczne przedwzmacniacza sa podawane do zes¬ polu 17, stanowiacego analogowa bramke wlacza¬ na przez drugi elektryczny sygnal VL i wylaczana przez trzeci elektryczny sygnal VF oraz polaczo¬ na z przetwornikiem cyfrowo-analogowym, prze¬ twarzajacym amplitude elektrycznych sygnalów lla, llb, lic i lid, wzmacnianych przez przed- wzmacniacz 11 na odpowiednie szeregi impulsów, wyrazonych w kodzie binarnym.Przetwornik cyfrowo-analogowy jest polaczony z siecia sekwencyjna 18 dla adresowania danych.Siec sekwencyjna 18 zawiera cztery wyjscia po¬ laczone odpowiednio z równa iloscia akumulato- 5 rów cyfrowych 19, 20, 21 i 22. Pierwszy sygnal elektryczny Vc zaczynajacy sekwencje, podany do sieci sekwencyjnej 18 zespolu programujacego 8 steruje kolejnoscia rozladowania sieci sekwencyj¬ nej 18 tak, ze ciagi impulsów zwiazanych odpo¬ wiednio ze wzmocnionymi elektrycznymi sygna¬ lami lla, llb, lic i lid docieraja do akumula¬ torów cyfrowych 19, 20, 21 i 22. Liczba sekwencji oznaczona Na, które maja zostac akumulowane jest ustalona jako wielokrotnosc Vc /Na= 10Vc, 100VC i tak dolej/, które Wybiera sie przez zespól programujacy.Gdy numer sekwencji jest równy zaprogramo¬ wanemu Na, akumulatory 19 i 20 przekazuja na¬ gromadzone dane do pierwszego ukladu dzielace¬ go ?.?, Z3s akumulatory 21 i 22 przekazuja nagro¬ madzone dane do drugiego ukladu dzielacego 24.Pierwsza wielkosc numeryczna jest równa stosun¬ kowi amplitudy elektrycznego sygnalu lla i elektrycznego sygnalu llb, przy czym oba elek¬ tryczne sygnaly zostaly wzmocnione przez przed- wzmacniacz 16 i przetworzone na odpowiednie ciagi impulsów wyrazone w kodzie binarnym przez przetwornik cyfrowo-analogowy. Uklad dzielacy 23 podaje pierwsza wielkosc R', która jest zwia¬ zana ze srednia Na sekwencji.Podobne wielkosci sa podawane do drugiego ukladu dzielacego 24, dajacego druga wielkosc nu¬ meryczna R" równa stosunkowi amplitudy syg¬ nalów lic i lid w sredniej z Na sekwencji. Wiel¬ kosci R' i R" podaje sie do ukladu róznicowego 25, który podaje pierwsza róznice wielkosci /R'—R"/- Róznica wielkosci /R'—R"/, poprzez wylacznik 26 sterowany przez zespól programujacy 8 jest po¬ dawana do pierwszego ukladu pamieci 27.Dzialanie instrumentu optycznego pomiarowego wedlug wynalazku zostanie opisane przykladowo dla wyznaczania stezenia S02 W zanieczyszczonym srodowisku.Po ustaleniu polozenia zródla swiatla, korzyst¬ nie lampy kwarcowo-jodowej lub ksenonowej lam¬ py lukowej w ustalonej odleglosci od instrumen¬ tu optycznego, maska 6 zostaje wycentrowana w taki sposób, ze szereg szczelin i widzi minima, a szereg szczelin j widzi maksima, przy czym cen¬ trowanie uzyskuje sie, gdy sygnal lla o amplitu¬ dzie Vi osiaga wielkosc maksymalna.Cztery szeregi szczelin i, j, 1 i d wykonuja próbkowanie w czterech odpowiadajacych szere¬ gach zakresów dlugosci fali rozlozonej na widmo wizaki swiatla.Po wycentrowaniu maski 6 i ustaleniu wyzna¬ czonej liczby sekwencji Na, które maja zostac akumulowane przez zespól programujacy 8, wy¬ konuje sie pierwszy pomiar i wprowadza uzys¬ kana w nim wielkosc równa wspomnianej pierw¬ szej róznicy wielkosci /R'—R'7 wyrazona w ko¬ dzie binarnym, do pierwszego zespolu pamieci 27.Pierwszy pomiar wykonuje sie bez kuwety 4 po¬ miedzy teleskopem 1 i szczelina 2. W ten sposób swiatlo docierajace ze zródla swiatla przechodzi 15 20 25 30 35 40 45 59 55 60108 078 11 tylko przez zanieczyszczone srodowisko, które pod¬ lega badaniu. Po zakonczeniu wybranej liczby sek¬ wencji Ny zespól programujacy 8 powoduje, ze zespól 30 wprowadza kuwete 4, majaca dlugosc L.! i zawierajaca SOf o znanym stezeniu Cj pomie¬ dzy wiazka swiatla docierajaca z teleskopu 1 i szczeline 2 spektrometru 3.Podobnie przeprowadza sie drugi pomiar, w którym pierwszy obwód dzielacy 23 daje trzecia wielkosc R' rózna od R', poniewaz uzyskuje sie ja, gdy kuweta 4 znajduje sie pomiedzy teleskopem 1 i szczelina 2 spektrometru 3, zas drugi uklad dzielacy 24 daje czwarta wielkosc R", rózna od R", poniewaz uzyskano ja przy umieszczeniu kuwety 4. Trzecia i czwarta wielkosc R' i R" podaje sie do obwodu róznicowego 25 wykonujacego druga róznice wielkosci /R'—R"/« Róznica wielkosci R'—R" uzyskana w drugim pomiarze podaje sie poprzez wylacznik 26, stero¬ wany przez zespól programujacy 8, do drugiego zespolu pamieci 28.Pierwszy zespól pamieci 27 oraz drugi zespól pamieci 28 sa polaczone z obwodem dzielaco-róz- nicowym 31, do którego podaja one zapamietane dane przy uzyciu wyjscia pamieci 29 uruchamia¬ nego w odpowiednim czasie przez zespól progra¬ mujacy 8. Obwód dzielaco-róznicowy 31 podaje wielkosc: R^R" /R'-R"/-|/R'-R7 Powyzsza wielkosc, dana przez obwód dzielaco- -róznicowy 31, po pomnozeniu przez C^ daje nie¬ znana droge optyczna SOf i w zwiazku z tym stezenie zanieczyszczajacego gazu jako: C= CiLi /R'-R7 /R'-R7-/r'-r"/ Obwód dzielaco-róznicowy 31 umozliwia wpro¬ wadzenie do obliczen przyjetej wielkosci wyrazu ciLi , a tym samym na wyjsciu obwodu dzielaco- -róznicowego uzyskuje sie szukana wielkosc ste¬ zenia C zanieczyszczajacego gazu /srednie stezenie na calej drodze L/. Wielkosc ta, wyrazona w ko¬ dzie RCD i przetworzona na odpowiedni kod jest uwidoczniona przez numeryczny wyswietlacz 32.Rozwazania zarówno teoretyczne, jak i ekspery¬ mentalne wykazuja, ze powyzsza zaleznosc podaje istnienie wielkosci nieznanego stezenia zanieczysz¬ czajacego gazu, w tym przypadku SOf. Istotnie, jak wspomniano powyzej, pierwszy obwód dzie¬ lacy 23 daje wielkosc: Vi R'! , Vj gdzie V. i V.. sa amplitudami elektrycznych syg¬ nalów, odpowiednio lla, llb.Podobnie drugi obwód dzielacy 24 daje wielkosc: R"= Vi !v7' 40 12 gdzie V1 i Vd sa amplitudami elektrycznych syg¬ nalów, odpowiednio lic i lid.Z drugiej strony, jest oczywiste, ze Vi Pi R~ Vj =P,' gdzie V. oraz Vi sa amplitudami elektrycznych sygnalów lla i llb, zas Pt i P£ sa odpowiednio srednimi energiami swiatla padajacego na foto¬ katode fotopowielacza i zwiazanymi odpowiednio z energia sygnalów swietlnych, przechodzacych, odpowiednio przez szereg szczelin i oraz j obra¬ canej równomiernie maski 6.Znane równania daja z drugiej strony: D EiNiplexp(-ax ,Cl)exp(-PML) *1 1 R' = —=K — P2 * 2-j jNx j exp (— ax j CL) exp (— Px j L) i gdzie K oznacza stala uwzgledniajaca teleskop 1 i spektrometr 3, n oznacza liczbe szczelin nanie¬ sionych na maske korelacyjna 6, Nx { oznacza jg srednia wielkosc na szerokosci i-tej szczeliny wid¬ mowego oswietlenia przez zródlo w polozeniu tej samej i-tej szczeliny, a^ i oznacza wspólczynnik absorpcji gazu /S02/ w polozeniu i-tej szczeliny, (5 i i jest srednia wielkoscia wspólczynnika ekstyn- 30 kcji na szerokosci i-tej szczeliny wynikajaca z roz¬ praszania atmosferycznego, N^ j a^ j oraz p^ sa, odpowiednio, srednimi wielkosciami dla j-tej szcze¬ liny, jasnosci widmowej zródla, wspólczynnika ab¬ sorpcji gazu oraz wspólczynnika ekstynkcji wyni¬ kajacego z rozpraszania, L jest odlegloscia po¬ miedzy zródlem swiatla i optycznym instrumen¬ tem pomiarowym wedlug wynalazku.Podobnie: 10 15 20 R"= —=- P3 gdzie Vxi Vd sa odpowiednio amplitudami sygna¬ lów elektrycznych lic, lid na wyjsciu fotopowie- lacza 10, P8 i P4 sa srednimi energiami padaja¬ cego na fotokatode fotopowielacza, zwiazanymi z 45 energia sygnalów swiatla przechodzacymi, odpo¬ wiednio przez szeregi szczelin lid wspomnianej maski 6. Podobnie znane równanie daja 50 „ i r" = K — Y iNXf l exp (— ax x CL) exp (— ^ 2 L) I] dNX, d exP (— al, d CL exP <—K d L) 1 55 gdzie N ^ , ^ i ^ w powyzszym równaniu ma¬ ja powyzsze znaczenia, lecz wszystkie wielkosci przyjeto dla szeregu szczelin 1 i d w polozeniach przesunietych /o 2,4A dla SO^/ wzgledem wielkosci odpowiadajacych dla zaleznosci okreslajacych R'.Poniewaz, dla kazdego szeregu wielkosci (3 x i , W Px, j i Px, i i Px, d wielkosci R' i R", które sa syg¬ nalami pomiarowego instrumentu optycznego, moz¬ na uwazac w pewnych zakresach za funkcje li¬ niowe drogi optycznej badanych gazów, to pierw- w sze przyblizenie daje:108 078 13 R'=R' + R"=R" + AR' A/CL/ AR" A/CL/ CL CL, gdzie R' i R"0 sa opowiedziami optycznego instru¬ mentu pomiarowego dla zerowego stezenia bada¬ nego gazu na takiej samej odleglosci L, pomiedzy 10 zródlem i optycznym instrumentem pomiarowym, to znaczy CL= 0.Teoretycznie i eksperymentalnie mozna zalozyc, ze bez wzgledu na warunki atmosferyczne R'o=R"o. Wynika z tego, ze: /R'-R7= CL A/CL/ /Ar'-Ar7= clar A/cl/ a z tego, ze: C= A/CL/ /R'-R7 l /Ar'-ar7 A/CL/ jest dane, przez kuwete 4 korzystnie A/CL/=C1L1; AR' jest dane przez /R'—R'/, zas R" jest dane przez róznice wielkosci /R"—R7 co daje w wyniku: C = CiLi R'-R" /R,-R7-/R'-R7 15 20 co jest istotnie wielkoscia podawana przez instru¬ ment.W drugim przykladzie optycznego instrumentu ** pomiarowego wedlug wynalazku, maska 6 jest powleczona chromem plytka kwarcowa, majaca szereg szczelin. Odleglosc szczelin imituje odleg¬ losc maksimów /lub minimów/ absorpcyjnych, tak jak maksima te /lub minima/ pojawiaja sie w 40 wyjsciowej plaszczyznie ogniskowej spektromet¬ ru 3.Utworzona w ten sposób maska 6, umieszczona w wyjsciowej plaszczyznie ogniskowej spektro¬ metru 3 jest wprowadzana w ruch drgajacy przez 45 drugi zespól ze stala czestotliwoscia, tak ze na dwu koncach ruchu drgajacego maski, szczeliny maski pokrywaja sie, na jednym koncu z maksi¬ mami a na drugim koncu z minimami (sasiadu¬ jacymi ze wspomnianymi maksimami/ widma ab- *° sorpcji gazu.Na wyjsciu fotopowielacza 10 powstaje sygnal, którego amplituda ma przebieg niemal sinusoidal¬ ny — najwyzsze i najnizsze wielkosci tego sygna¬ lu wystepuja, gdy maska 6 widzi odpowiednio » minima i maksima widma absorpcji gazu.Przy wykorzystaniu urzadzenia elektronicznego 9, rózniacego sie od poprzednio opisanego, ponie¬ waz sygnal na wyjsciu fotopowielacza 10 ma sto¬ sunkowo niska czestotliwosc w wyniku niskiej 60 czestotliwosci oscylacji maski, mozliwe jest za¬ pamietanie, w odpowiednim ukladzie pamieci lub zarejestrowanie na papierze pierwszej wielkosci liczbowej R' majacej powyzsze znaczenie.Po wprowadzeniu kuwety 4 zawierajacej zanie- W 14 czyszczajacy gaz, na przyklad S02 o znanym ste¬ zeniu, pomiedzy teleskopem 1 i szczelina 2 spek¬ trometru 3, urzadzenie elektroniczne podaje trze¬ cia wielkosc sumeryczna &' majaca znaczenie opisane powyzej.Przy zatrzymaniu oscylacji maski 6 przez drugi zespól mozliwe jest przesuniecie maski wzdluz wyjsciowej plaszczyzny ogniskowej spektrometru 3, w taki sposób, ze szczeliny w dwu skrajnych polozeniach widza zakresy widma absorpcji gazu przesuniete o 2,4A /przypadek SO£/ w kierunku nadfioletu do polozenia minimów oraz zakresy widma absorpcji gazu przesuniete o 1,4A w kie¬ runku nadfioletu, do polozenia maksimów.Przy umieszczeniu kuwety 4 pomiedzy telesko¬ pem 1 i szczelina 2 spektrometru 3 uzyskuje sie czwarta wielkosc numeryczna R", majaca znacze¬ nie opisane powyzej.Po usunieciu kuwety 4 z drogi wiazki swiatla z teleskopu 1 do szczeliny 2 uzyskuje sie druga wielkosc numeryczna R", majaca znaczenie opisa¬ ne powyzej.Wielkosci R', R", R' oraz R" poddaje sie obrób¬ ce przez urzadzenie elektroniczne tak aby uzyskac wielkosc sredniego stezenia gazu C: C = clLl R—R" /r'-r7-/r'-r7 W rzeczywistosci nieznane stezenie zanieczysz¬ czenia gazowego jest mierzone dokladnie, ponie¬ waz instrument jest niezalezny od natury zródla od rozpraszania atmosferycznego, a tym samym od odleglosci pomiedzy zródlem i optycznym in¬ strumentem pomiarowym.Zastrzezenia patentowe 1. Instrument optyczny do pomiaru stezenia zanieczyszczen gazowych na dlugich i krótkich drogach geometrycznych, majacy spektrometr przystosowany do rozszczepiania swiatla, maske wyposazona w szczeliny o okreslonej szerokosci usytuowana w wyjsciowej ogniskowej plaszczyz¬ nie spektrometru, zespól poruszajacy dla przesu¬ wu maski, detektor swiatla usytuowany z tylu maski, urzadzenie elektroniczne, polaczone z wyjsciem detektora swiatla, majace pierwszy obwód dzielacy dla generacji sygnalu stosunko¬ wego, odpowiadajacego* ilorazowi wydzielonych maksimów i minimów natezen widma oraz zród¬ lo swiatla, przy czym maska przystosowana jest do wydzielenia mozliwej do wczesniejszego usta¬ lenia liczby maksimów natezenia widma w pierw¬ szej pozycji maski i takiej samej liczby mi¬ nimów natezenia widma w drugiej pozycji maski, znamienny tym, ze ma teleskop (1) przystoso¬ wany do ogniskowania wiazki swiatla emitowa¬ nej przez zródlo swiatla, usytuowane w ustalo¬ nej odleglosci, na szczelinie spektrometru, co najmniej jedna kuwete (4), zawierajaca badany gaz zanieczyszczajacy o znanym stezeniu, pierw¬ szy zespól sterujacy do wprowadzania kuwety108 07S 15 16 (4) w wiazke swiatla pomiedzy teleskop (1) i szczeline (2) spektrometru (3), przy czym spek¬ trometr (3) jest przystosowany do ogniskowania wiazki swiatla w swej wlasnej wyjsciowej plasz¬ czyznie ogniskowej, maska (6) razem z zespolem poruszajacym jest przystosowana do próbkowa¬ nia rozszczepionej wiazki swiatla w co najmniej czterech szeregach zakresów dlugosci fal, detek¬ tor (10) swiatla jest przystosowany do wytwa¬ rzania na wyjsciu sygnalów elektrycznych i od¬ bioru na wyjsciu sygnalów swietlnych z próbko¬ wania, urzadzenie elektroniczne jest przystoso¬ wane do obróbki co najmniej czterech wiel¬ kosci numerycznych, z których pierwsza wiel¬ kosc numeryczna Rf wiaze stosunek pomiedzy dwoma sygnalami elektrycznymi uzyskanymi przy próbkowaniu pierwszego i drugiego szeregów za¬ kresów dlugosci fal rozszczepionej wiazki swiatla, druga wielkosc numeryczna R" wiaze sie ze sto¬ sunkiem dwu sygnalów elektrycznych uzyskanych przy próbkowaniu trzeciego i czwartego z szere¬ gów zakresów dlugosci fal rozszczepionej wiazki swiatla, trzecia wielkosc numeryczna R' wiaze sie ze stosunkiem sygnalów elektrycznych uzyskanych przy próbkowaniu pierwszego i drugiego szeregu dlugosci fal rozszczepionej wiazki swiatla, gdy w wiazce swiatla jest usytuowana kuweta (4), oraz czwarta wielkosc numeryczna R" wiaze stosunek dwu sygnalów elektrycznych uzyskanych przy próbkowaniu trzeciego i czwartego zakresu dlugos¬ ci fal rozszczepionej wiazki swiatla, gdy kuweta (4) jest usytuowana na drodze wiazki swiatla, przy czym obróbka danych numerycznych doprowadza do uzyskania na wyjsciu wielkosci numerycznej danej przez wielkosc znanego stezenia C^ zanie¬ czyszczenia gazowTe.v;o, zawartego w kuwecie (4), pomnozonego przez dlugosc Lj kuwety (4) oraz przez ulamek majacy jako licznik pierwsza róz¬ nice wielkosci /R'—R"/, a jako mianownik ilo¬ czyn odleglosci L pomiedzy zródlem swiatla i instrumentem pomiarowym oraz wielkosci uzy¬ skanej przez odjecie od drugiej róznicy wielkosci /R'—R"/ pierwszej róznicy wielkosci /R'—R"/. 2. Instrument optyczny, wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze pierwszy szereg zakresów dlugosci fal próbkowany przez maske (6) odpowiada dlu¬ gosci fal minimów widma absorpcji badanego g3zu, drugi szereg dlugosci fal maksimów widma absorpcji badanego gazu, trzeci i czwarty szereg dlugosciom fal nieco przesunietym odpowiednio wzgledem maksimów i minimów absorpcji. 3. Instrument optyczny, wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze maska (6) jest tarcza obracana ze stala predkoscia za pomoca drugiego zespolu (7) i ma cztery szeregi szczelin usytuowane na lukach kolowych, przy czym szczeliny maja po¬ dobna szerokosc i glebokosc, kazdy szereg ma jednakowa liczbe szczelin równo oddalonych od siebie, szeregi sa róznie oddalone od osi obrotu tarczy i kazdy szereg jest przystosowany do prób¬ kowania w jednym z szeregów zakresów dlugosci fal. 4. Instrument optyczny, wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze maska (6) ma postac malej plytki i ma szereg równoleglych szczelin przystosowanych do próbkowania w kazdym z szeregów zakresów fal, przy czym drugi zespól (7) jest przystosowany do przesuwu plytki prostoliniowym periodycznym ruchem posuwisto-zwrotnym oraz przesuwania 5 plytki wzdluz plaszczyzny ogniskowej (5). 5. Instrument optyczny, wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze elektroniczne urzadzenie (9) ma co najmniej trzy optyczne przerywacze (12, 13, 14) przystosowane do wykrywania odpowiednich otwo¬ rów usytuowanych w tarczy, przy czym pierwszy przerywacz (12) daje pierwszy elektryczny sygnal, drugi przerywacz (13) daje drugi i trzeci elek¬ tryczny sygnal, a trzeci przerywacz (14) daje sze¬ reg elektrycznych sygnalów sterujacych za posred¬ nictwem zespolu (8) programujacego drugim ze¬ spolem (7), zespól (8) programujacy, na którego wejscie sa podawane pierwszy, drugi i trzeci sygnal elektryczny, oddzialywuje równiez na pierw¬ szy zespól, przedwzmacniacz (16) usytuowany na- wryjsciu detektora (10) swiatla jest przystosowa¬ ny do wzmacniania elektrycznych sygnalów prób¬ kowania rozszczepionej wiazki swiatla, bramke (17) analogowa usytuowana na wyjsciu przedwzmac- niacza (16), przy czym bramka (17) jest wlaczana przez drugi sygnal i wylaczana przez trzeci syg¬ nal, drugi i trzeci sygnal sa podawane przez ze¬ spól (8) programujacy, przetwornik cyfrowo-ana- logowy, który przetwarza elektryczny sygnal prze- róbkowania, przechodzacy przez bramke (17) ana¬ logowa na ciagi impulsów w kodzie binarnym, siec (18) sekwencyjna dla adresowania danych, usytuowana na wyjsciu przetwornika cyfrowego, majaca cztery wyjscia polaczone z czterema aku¬ mulatorami cyfrowo-analogowych (19, 20, 21, 22), przy czym siec (18) sekwencyjna pod wplywem pierwszego sygnalu z zespolu (8) programujacego adresuje do pierwszego akumulatora cyfrowego (19) szereg impulsów odpowiadajacych wzmocnio¬ nym sygnalom elektrycznym z próbkowania pier¬ wszego szeregu zakresów dlugosci fal rozszczepio¬ nej wiazki swiatla, adresuje do drugiego akumu¬ latora cyfrowego (20) szereg impulsów odpowia¬ dajacych wzmocnionemu sygnalowi elektrycznemu z próbkowania drugiego szeregu zakresów dlugos¬ ci fal rozszczepionej wiazki swiatla, adresuje do trzeciego akumulatora cyfrowego (21) szereg im¬ pulsów odpowiadajacych wzmocnionemu sygnalo¬ wi elektrycznemu z próbkowania trzeciego szeregu zakresów dlugosci fal rozszczepionej wiazki swiat¬ la oraz adresuje do czwartego akumulatora cy¬ frowego (22) szereg impulsów odpowiadajacych wzmocnionemu sygnalowi elektrycznemu z prób¬ kowania czwartego szeregu zakresów dlugosci fal rozszczepionej wiazki swiatla, przy czym adreso¬ wanie to jest cykliczne dla zadanej liczby Na sekwencji przez zespól (8) programujacy, pierw¬ szy obwód dzielacy (23) majacy na wejsciu pierw¬ szy (19) i drugi (20) akumulator cyfrowo-analogo- wy, wytwarzajace poprzez zespól (8) programujacy pierwsza wielkosc numeryczna R' i trzecia wiel¬ kosc numeryczna H', gdy kuweta (4) jest wysu¬ nieta spomiedzy teleskopu (1) i szczeliny (2) spek¬ trometru (3), drugi obwód dzielacy (24) majacy na wejsciu trzeci (21) i czwarty (22) akumulator cy- frowo-analogowy, wytwarzajace poprzez zespól (8) 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60108 078 17 18 programujacy druga wielkosc R" numeryczna i czwarta wielkosc R" numeryczna, gdy kuweta (4) jest usytuowana pomiedzy teleskopem (1) i szcze¬ lina (2) spektrometru (3), obwód róznicowy (25), majacy na wejsciu pierwszy (23) i drugi (24) ob¬ wód dzielacy, przy czym obwód róznicowy (25) podaje pierwsza róznice wielkosci /R'—R"/ oraz druga róznice wielkosci /R'—R"/, przelacznik (26) usytuowany na wyjsciu obwodu róznicowego (25), przy czym przelacznik (26) na sygnal zespolu (3) programujacego podaje do pierwszego zespolu pa¬ mieci (27) pierwsza róznice wielkosci /R'—R"/ i druga róznice wielkosci /R'—R"/ do drugiego ze¬ spolu pamieci (28), wyjscie z pamieci, na którego wejsciu jest pierwszy zespól pamieci (27) i drugi zespól pamieci (28), przy czym wyjscie z pamieci przesyla na sygnal zespolu (8) programujacego pierwsza róznice wielkosci /R'—R"/ i druga róz¬ nice wielkosci /R'—R"/, zapamietane w odpo¬ wiednich zespolach pamieci, do obwodu dzielaco- -róznicowego, przy czym obwód dzielaco-róznico¬ wy podaje na wyjsciu wielkosc równa ulamkowi, którego licznik jest pierwsza róznica wielkosci 19 13 /R'—R"/, a mianownik jest róznica pomiedzy dru¬ ga róznice wielkosci /R'—R"/ i pierwsza róznica wielkosci /R'—R"/ oraz obwód róznicowo-dzielacy mnozy ten ulamek przez ulamek majacy w ?icz- niku iloczyn znanego stezenia Ci gazu w kuwe¬ cie (4) przez dlugosc Lj kuwety (4) oraz w mia¬ nowniku odleglosc L pomiedzy zródlem i instru¬ mentem pomiarowym, dla uzyskania wielkosci równej stezeniu C zanieczyszczajacego gazu wy¬ razona w kodzie binarnym oraz wyswietlacz cy¬ frowy polaczony z wyjsciem obwodu róznicowo- -dzielacego do uwidaczniania wielkosci stezenia C, wyrazona w kodzie binarnym jako odpowiadaja¬ ca jej wielkosc liczbowa. 6. Instrument optyczny, wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze detektor (10) swiatla jest fotopo- wielaczem. 7. Instrument optyczny, wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze teleskop (1) jest teleskopem Cas- segraina. 8. Instrument optyczny, wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze spektrometr (3) jest spektrome¬ trem siatkowym.108 078 =pl CZ2\ wJD—* 13 12 n fi fi o°) 1—1( .!_ os) | | 1 i n i—i (30) (32) FI6.2 — ^_ 5—[ («) (31) —I (17) |- i i 1 —n(«) i l j I li 09) 11 (20 I Nat ^ T13 (23) | 1 (27) i i i 1 ) | | (21) | | (22) | •i r- ^*J_ (24) (25) h I (26) | J ! 1 1 J 1 (28) (2Q) I yca) | i FiG.3 4 l 2900 3000 —I 3100108 078 3000A" N A l FIG.5 vi V, Ha(H) 11c(H) ri 11 d(H) 11b(H) PL