RU1407209C - Correlation radiometer - Google Patents
Correlation radiometerInfo
- Publication number
- RU1407209C RU1407209C SU4026638A RU1407209C RU 1407209 C RU1407209 C RU 1407209C SU 4026638 A SU4026638 A SU 4026638A RU 1407209 C RU1407209 C RU 1407209C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- amplifier
- photodetector
- working
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к технике контрол загр зненности атмосферы, в частности к приборам дл измерени общего содержани газов, и может быть использовано дл дистанционного измерени общего содержани газа в атмосфере, преимущественно в факелах промышленных предпри тий. Цель изобретени - повышение точности измерений . Сущность изобретени заключаетс в последовательном пропускании через четыре рабочие кюветы, размещенные на диске вращающегос модул тора, излучени прошедшего через исследуемый факел промышленного предпри ти по одной оптической трассе нормально к плоскости диафрагмы, интерференционного фильтра и фотоприемника на вход последнего. Обработка выходного электрического сигнала фотоприемника проводитс с учетом изменени ркости источника излучени при этом изменение степени пол ризации излучени -на входе оптической части устройства не вли ет на результаты измерений. В устройстве предусмотрено построение калибровочной кривой по трем точкам с высокой точностью. 1 илThe invention relates to techniques for controlling atmospheric pollution, in particular to instruments for measuring the total gas content, and can be used to remotely measure the total gas content in the atmosphere, mainly in industrial flares. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements. The invention consists in sequentially passing through four working cuvettes located on the disk of a rotating modulator, radiation transmitted through the plume of an industrial enterprise through one optical path normal to the plane of the diaphragm, interference filter and photodetector at the input of the latter. The output signal of the photodetector is processed taking into account the change in brightness of the radiation source, while the change in the degree of radiation polarization at the input of the optical part of the device does not affect the measurement results. The device provides for the construction of a calibration curve at three points with high accuracy. 1 silt
Description
Устр(,,.ггво от -шситсй к технике коитро- ззгр5 знеиност.1 этр-юсферь, в частности к приборам дл измерени общего содержани газов, и может быть использовано дл дистанционного измерени общего содержани газов 8 атмосфере, преимущестаеи- ио в факелах промышленных предпри тий. Цель изобретени - повышение точности измерений.The device (, .gvvo from the technique of coitrozgr5 zneinost 1 etr-yusfer, in particular to instruments for measuring the total gas content, and can be used to remotely measure the total gas content 8 of the atmosphere, mainly in industrial flares The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements.
На чертеже изображена Функциональна схема радиометра.The drawing shows a functional diagram of a radiometer.
Радиометр содержит модул тор, приводимый во вращение двигателем 1. выполненный в виде диска 2 с укрепленными на нем двигателем 1, выполненный в виде диска 2 с укрепленными на нем первой 3, второй 4, третьей 5 и четвертой 6 рабочими кюветами, диафрагму 7, первую 8 и вторую 9 калибровочные кюветы, интерференционный фильтр 10, фотоприемник 11,предварительный усилитель 12, первый 13, второй 14, третий 15 и четвертый 16 электронные ключи , первый 17, второй 18, третий 19 и четвертый 20 запоминающие элементы, первый 21, второй 22, третий 23 и четвертый 24 усилители, первый 25 и второй 26 сумматоры , вычитающее устройство 27, блок 28 ав- тс.-.зтической рег /лировки усилепк (АРУ). датчик фазы 29 м блок су нхронизации 30.The radiometer contains a modulator, driven by a motor 1. made in the form of a disk 2 with an engine 1 mounted on it, made in the form of a disk 2 with the first 3, second 4, third 5 and fourth 6 working cells, diaphragm 7, first 8 and second 9 calibration cuvettes, interference filter 10, photodetector 11, pre-amplifier 12, first 13, second 14, third 15 and fourth 16 electronic keys, first 17, second 18, third 19 and fourth 20 storage elements, first 21, second 22, third 23 and fourth 24 amplifiers, first the 25th and the second 26th adders, a subtractor 27, a block 28 of the automatic regulation / amplification amplifier (AGC). phase sensor 29 m block of synchronization 30.
Устройство работает слаАую5Дим обрд- зсзм.The device works weakly5Dim obrdzssm.
Псступзгощее на вход устройства излучен . прешедшее через иссл4;Дуемый фа- -:аг; промышленного предпри ти (не показан), последовательно при вращении мскз 2 двигателем 1 проходит через первую 3. аторую 4, третью 5 и четвертую 6 рабочие кюветы. Перва 3 и втора 4 рабочие кюветы заполнены одинаковым количе- ст ом исследуемого газа , треть рабоча кювета 5 заполнена приблизительно двойным количествоГ исследуемого газа, а четверта кювета S пуста . Исследуемое излучение, ограниченное диафрагмой 7, че- раз иктерференционный фильтр 10, полоса пропускани которого соответствует полосе поглощени исследуемого газа (SOa или N02). поступает на аход фотоприемника 11. На выходе фотоприемнмка 11 по вл етс электрический сигнал S(U), полученный после прохохсдений светового потока через одну из рабочих кювет устройства, содержа- идую иеко i орое количество исследуемого газа и. Количество Ui в первой 3, Ua во второй 4, УЗ в третьей 5. а Un в четвертой рабочих кюветах подбираетс таким образом , чтобы выполн лось равенство: S(U1)4S{Uз S(U2)S{Uд).Pseudo more powerful at the input of the device. passed through study 4; Blowed fa -: ag; industrial enterprise (not shown), sequentially, when the MSC 2 is rotated by engine 1, it passes through the first 3. First 4, Third 5 and Fourth 6 working cells. The first 3 and second 4 working cells are filled with the same amount of test gas, one third of the working cell 5 is filled with approximately twice the amount of gas G to be studied, and the fourth cell S is empty. The radiation under investigation, limited by the diaphragm 7, is again an interference filter 10, the passband of which corresponds to the absorption band of the gas under investigation (SOa or N02). arrives at the detector photodetector 11. At the output of the photodetector 11, an electric signal S (U) is received, obtained after the light flux passes through one of the device’s working cells, containing a certain amount of the studied gas and. The number of Ui in the first 3, Ua in the second 4, and ultrasound in the third 5. and Un in the fourth working cell is selected so that the equality holds: S (U1) 4S {Uз S (U2) S (Uд).
Эпект .ические сигналы S(U) с выхода фотоприпмника 11 поело vf n/ieMUfl в предварительном усилителе 12, коммутируютс первым 13, вторым 14. третьим 15 и четвертым 16 электронными ключами на вход первого 17, второго 18, третьего 19 и четвертогоThe electrical signals S (U) from the output of the photodetector 11 were eaten by vf n / ieMUfl in the preamplifier 12, switched by the first 13, second 14. third 15 and fourth 16 electronic keys to the input of the first 17, second 18, third 19 and fourth
20 запоминающих элементов, управление которыми осуществл етс по командам с выходов блока синхронизации 30, формируемым из выходных сигналов датчика фазы 29.20 memory elements, which are controlled by commands from the outputs of the synchronization unit 30 generated from the output signals of the phase sensor 29.
Электрические сигналы, соответствующие первой рабочей кювете 3, поступают на вход первого запоминающего элемента 17, второй рабочей кювете 4 на вход второго запоминающего 18, третьей рабочей кювете - 5 - на вход третьего запоминающего элемента 19, четвертой рабочей кювете 6 - на вход четвертого запоминающего элемента 20..Electrical signals corresponding to the first working cell 3, are fed to the input of the first memory element 17, the second working cell 4 to the input of the second memory 18, the third working cell - 5 - to the input of the third memory element 19, the fourth working cell 6 - to the input of the fourth memory element twenty..
После запоминани в первом 17, второмAfter memorizing in the first 17, second
18, третьем 19 и четвертом 20 запоминающих элементах и усилени первым 21, вторым 22, третьим 23 и четвертым 24 усилител ми электрические сигналы, соответствующие первой 3 и второй 4 рабочим18, the third 19 and fourth 20 storage elements and amplification of the first 21, second 22, third 23 and fourth 24 amplifiers electrical signals corresponding to the first 3 and second 4 working
кюветам, суммируютс в первом сумматоре 25, а соответствующие третьей 5 и четвертой 6 рабочим кюветам, суммируютс во втором сумматоре 26.cuvettes are summed in the first adder 25, and the corresponding third 5 and fourth 6 working cuvettes are summed in the second adder 26.
Выходной электрический сигнал второго сумматора 26 вычитаетс из выходного электрического сигнала первого сумматора 25 в вычитающем устройстве 27, по выходному электрическому сигналу которого определ ют количество газа (S02 или N02),The output electrical signal of the second adder 26 is subtracted from the output electrical signal of the first adder 25 in a subtractor 27, from the output electrical signal of which the amount of gas is determined (S02 or N02).
содержащегос в исследуемом факеле.contained in the test flare.
Дл компенсации изменени в процессе измерений ркости источника излучени , в качестве которого используетс To compensate for changes in the brightness measurement of the radiation source, which is used as
естественное излучение неба, необходимо измен ть коэффициент усилени предварительного усилител 12 обратно-пропорционально изменению величины ркости источника. Изменение коэффициента усилени предварительного усилител 12 осуществл етс с помощью блока АРУ 28 при прохождении в поле зре1;1и фотоприемника 11 четвертой рабочей кюветы 6. не заполненной исследуег- ;ым газом, следующимnatural sky radiation, it is necessary to change the gain of the pre-amplifier 12 inversely to the change in the brightness of the source. The gain of the preamplifier 12 is changed using the AGC block 28 when passing through the field 1; 1 and the photodetector 11 of the fourth working cell 6. not filled with the test gas;
образом. Если величина светового потока, прошедшего через четвертую рабочую кювету 6 увеличиваетс , то блок АРУ 28 снижает коэффициент усилени предварительного усилител 12. в противном случае - блок АРУway. If the magnitude of the luminous flux passing through the fourth working cell 6 increases, then the AGC block 28 reduces the gain of the pre-amplifier 12. otherwise, the AGC block
28 увеличивает коэффициент усилени предварительного усилител 12. Во врем прохождени в поле зрени фотоприемника 11 первой 3, второй 4 и третьей 5 r)rir-io4vtx кювет коэф1|1ициент усилени npe/v 1|ниепького28 increases the gain of the preamplifier 12. While passing through the field of view of the photodetector 11, the first 3, second 4 and third 5 r) rir-io4vtx cell coefficient 1 | 1 gain factor npe / v 1 |
уСИ ШТеПЯ 12 но N ;rM::i. ;г-iUSI STEPPE 12 but N; rM :: i. ; g-i
До и после пересечени исследуемого факела проводитс калибровка устройства путем последовательного введени в поле зрени и выведени из пол зрени фотоприемника 11 первой 8, и второй 9 калибро- вочных кювет, а затем«первой 8 и второй 9 калибровочных кювет одновременно, при этом диск 2 модул тора вращаетс . Таким образом получают три точки, соответствующие определенному злектрическому сигна- лу на выходе вычитающего устройства 27 и известному содержанию исследуемого газа в первой 8 и второй 9 калибровочных кюветах . При этом чем больше количество исследуемого газа в них, тем больше амплитуда электрического сигнала на выходе устройства , что позволгет чеоез полученные в процессе калибровки точки с высокой точностью провести калибровочную кривую , по которой затем определ етс количе- ство исследуемого газа в исследуемом факеле. В процессе калибровки оптическа часть устройства (не показана) направл етс на участок чистого неба.оBefore and after crossing the torch under study, the device is calibrated by sequentially introducing the first 8 and second 9 calibration cuvettes into the field of view and removing from the field of view the photodetector 11, and then the first 8 and second 9 calibration cuvettes simultaneously, while the disk 2 module the torus rotates. In this way, three points are obtained corresponding to a certain electrical signal at the output of the subtractor 27 and the known content of the test gas in the first 8 and second 9 calibration ditches. In this case, the larger the amount of test gas in them, the greater the amplitude of the electrical signal at the output of the device, which will allow the points obtained during the calibration process to accurately draw a calibration curve, which then determines the amount of test gas in the test flare. During the calibration process, the optical part of the device (not shown) is directed to a clear sky portion.
Излучение, прошедшее через исследуе- мый факел, проходит через первую 3, вторую 4, третью 5 и четвертую 6 рабочие кюветы по одной оптической трассе норThe radiation passing through the studied flare passes through the first 3, second 4, third 5, and fourth 6 working cells along one optical path of the nor
малько к плоскости диафрагмы 7, интерференционного фильтра 10 и фотоприемникз 11. При изменении степени пол ризации исследуемого излучени изменений интенсивности излучени , прошедшего через первую 3. вторую 4, третью 5 и четвертую 6 рабочие кюветы и поступающего на вход фотоприемника 11, не происходит, а если и происходит, то в равной степени дл всех положений диска 2.small to the plane of the diaphragm 7, interference filter 10 and photodetectors 11. When changing the degree of polarization of the studied radiation, changes in the intensity of radiation that passed through the first 3. second 4, third 5 and fourth 6 working cells and arriving at the input of photodetector 11 does not occur, and if it does, then equally for all positions of the disk 2.
Таким образом, исключение вли ни изменени степени пол ризации исследуемого излучени , приход щего на оптический вход устройства, на величину сигнала позвол ет поаысить точность измерений.Thus, eliminating the effect of a change in the degree of polarization of the studied radiation arriving at the optical input of the device on the signal size allows one to increase the accuracy of measurements.
(56) Cryvnak D.A., Burch D.E. Monitoring of pollutant gases in airsraft exhausts by gas- filter correlation methods. American Institute of aeronautics and astro nautics. - paper, №76-110, 1976. p.1-10.(56) Cryvnak D.A., Burch D.E. Monitoring of pollutant gases in airsraft exhausts by gas-filter correlation methods. American Institute of aeronautics and astro nautics. - paper, No. 76-110, 1976. p.1-10.
Николаев A.H. и др. Дистанционные измерени содержани сернистого газа в выбросах труб электростанций с помощью радиометров коррел ционного типа. - Вопросы контрол загр знени природной среды ,. 1981. Ne 6, с.34, 36.Nikolaev A.H. et al. Remote measurement of sulfur dioxide in emissions from pipes of power plants using correlation-type radiometers. - Environmental Pollution Control Issues,. 1981. Ne 6, p. 34, 36.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4026638 RU1407209C (en) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | Correlation radiometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4026638 RU1407209C (en) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | Correlation radiometer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1407209C true RU1407209C (en) | 1993-12-30 |
Family
ID=21223164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4026638 RU1407209C (en) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | Correlation radiometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1407209C (en) |
-
1986
- 1986-02-24 RU SU4026638 patent/RU1407209C/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103344614B (en) | A kind of atmospheric transmissivity at high precision measurement mechanism and measuring method | |
CN111122496A (en) | Calibration-free gas concentration measuring device and method | |
US4425503A (en) | Method for detecting the presence of a gas in an atmosphere | |
CN111707634A (en) | Multi-channel gas concentration detection system and method based on mid-infrared absorption spectrum | |
JPS58113837A (en) | Monitor system of concentration of gassy ammonia under state of trace in flue gas | |
JPS608735B2 (en) | How to measure contaminated gas | |
RU1407209C (en) | Correlation radiometer | |
CN215574610U (en) | Single resonant cavity photoacoustic spectroscopy system for simultaneously detecting multiple gases | |
JPS59116532A (en) | Detector for carbon monoxide | |
JPS6473239A (en) | Gas concentration measurement for laser type gas sensor | |
CN105181140A (en) | Grating scanning type spectrograph of simplifying digital lock-in amplifier and detection method | |
CN110231313B (en) | Online zero calibration method and device for laser gas analyzer | |
CN103712961A (en) | Auto-balance photoelectric detection device for photothermal detection and detection method thereof | |
CN203643337U (en) | Auto-balanced photoelectric detection device for photo-thermal detection | |
JPS58225345A (en) | Method for analyzing gas | |
JPS58218639A (en) | Open light path system infrared-ray gas analyzer | |
JPS5714743A (en) | System for infrared spectrochemical analysis | |
JPS5461587A (en) | Gas analyzer using ultrared ray | |
SU1167482A1 (en) | Gas analyser | |
JPS5459188A (en) | Infrared spectrophotometer apparatus of gas chromatography | |
SU1684609A1 (en) | Method of measuring ultra-small optical losses | |
SU1578478A1 (en) | Method and apparatus for calibrating sensitivity of multichannel spectrophotometric system | |
CN117740730A (en) | High-sensitivity multi-point laser multi-component gas measurement system and method | |
SU888042A1 (en) | Device for processing laser anemometer doppler signal | |
RU1340302C (en) | Radiant energy measuring method |