RU1778644C

RU1778644C - Хемилюминесцентный газоанализатор окислов азота

Info

Publication number: RU1778644C
Application number: SU904861004A
Authority: RU
Inventors: Владислав Филиппович Примиский
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения
Priority date: 1990-08-21
Filing date: 1990-08-21
Publication date: 1992-11-30

Abstract

Хемилюминесцентный газоанализатор окислов азота содержит входной газопровод с установленным на нем блоком фильтрации и регулировани , далее соединенным с реакционной камерой, к которой подсоединен озонатор. Газовый выход реакционной камеры соединен с компрессором, внутри реакционной камеры размещен фотоэлектронный умножитель, электронный выход которого соединен с усилителем. В газоанализатор дополнительно введен мост сопротивлений посто нного тока, коммутатор пол рности, усилитепь разбаланса, усилитель согласовани , при этом на фотоэлектронном умножителе установлен терморезистор, включенный в плечо моста сопротивлений. Одно из плеч моста сопротивлений содержит подстроечный резистор. Диагональ питани моста сопротивлений через согласующий усилитель соединена с выходом суммирующего усилител , первый вход которого соединен с выходом усилител , измерительна диагональ моста сопротивлений соединена через коммутатор пол рности и усилитель разбаланса с вторым входом суммирующего усилител , выход последнего соединен с выходным показывающим прибором. 1 ил.

Description

Изобретение относитс к аналитической технике и может быть использовано при создании хемилюминесцентных газоанализаторов дл суммировани концентрации окиси и двуокиси азота в выхлопных газах автомобилей, отход щих газах ТЭЦ, различных химико-технологических производствах .

Известно устройство, выбранное в качестве аналога, содержащее кювету с окисл емым веществом, фотоприемник, а также блок пам ти с ключом включени . Недостатком упом нутого устройства вл етс погрешность измерени , обусловленна вли нием окружающей температуры на узлы газоанализатора, особенно фотоприемника .

Известен также хемилюминесцентный газоанализатор, содержащий газопроводы, регул торы давлени , озонатор, ФЭУ, схему электронной обработки измерительной информации , выбранный в качестве прототипа . Известно, что одним из технических параметров, характеризующих качество ФЭУ, вл етс значение темнового тока - наличие сигнала на выходе ФЭУ при полном отсутствии входного светового сигнала. Темновой ток ФЭУ обусловлен тепловыми процессами и напр мую св зан с окружающей температурой. Выше температура - больше значение темнового тока значит и

XI XI 00

I

больше погрешность измерений и наоборот .

Недостатком прототипа вл етс погрешность измерений обусловленна изменением окружающей температуры и вли нием на работу электронных узлов газоанализатора и в частности на работу ФЭУ.

Таким образом, уменьшение вли ни значени темнового тока на погрешность измерений представл ет собой актуальную задачу, решение которой позволит снизить погрешность измерений газоанализатора в целом и расширить температурный интервал рабочей эксплуатации газоанализатора.

Дл достижени поставленной цели в автоматический хемилюминесцентный газоанализатор , содержащий входной газопровод с установленным на нем блоком фильтрации и регулировани , соединенный с входом реакционной камеры, котора св зана с озонатором, при этом на входе камеры установлен компрессор, а внутри камеры размещен фотоэлектронный умножитель, выход которого через основной усилитель соединен с блоком регистрации, в газоанализатор дополнительно введены суммирующий усилитель, коммутатор пол рности, мост сопротивлений посто нного тока, усилитель согласовани и усилитель разбаланса , при этом одно плечо моста сопротивлений содержит терморезистор, установленный на фотоэлектронном умножителе и соединенный с коммутатором по- л рности, другое плечо моста сопротивлений содержит подстроечный резистор , первых вход суммирующего усилител св зан с выходом основного усилител , диагональ моста сопротивлений через согласующий усилитель соединена с выходом суммирующего усилител , при этом второй вход последнего через усилитель разбаланса и коммутатор пол рности соединен с измерительной диагональю моста сопротивлений, а выход суммирующего усилител присоединен к блоку регистрации.

На чертеже приведена структурно-функциональна схема прибора, где 1 - входной газопровод, 2 - блок фильтрации и регулировани (БФР). 3 - реакционна камера 4 - компрессор, 5 - озонатор, 6 - фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), 7 - усилитель, 8 - мост сопротивлений. 9 - терморезистор , 10 - коммутатор пол рности (КП), 11 - усилитель разбаланса (УР), 12 - суммирующий усилитель (У), 13 - усилитель согласовани (УС), 14 - выходной показывающий прибор.

Входной г зопровод 1 через блок филь трации и очистки соединен с реакционной камерой 3. К камере 3 подсоединен озонатор 5.

Газовый выход реакционной камеры 3

соединен с компрессором 4. Внутри камеры 3 вмонтирован фотоэлектронный умножитель 6. Выход умножител 6 соединен через усилитель 7 с первым входом суммирующе0 го усилител 12. На ФЭУ 6 установлен терморезистор 9, вл ющийс плечом измерительного моста сопротивлений 8, через коммутатор пол рности 10, усилитель разбаланса 11 соединена с вторым входом

5 суммирующего усилител 12. Выход последнего соединен с показывающим прибором 14.

Газоанализатор работает следующим образом.

0 Анализируема проба, содержаща окись азота поступает (засасываетс ) в реакционную камеру 3 с помощью компрессора 4. В эту же камеру 3 компрессор 4 доставл ет озон от озонатора 5. Хемилюми5 несцентное свечение, образующеес при воздействии окиси азота и озона (интенсивность свечени пропорциональна окиси азота), воспринимаетс ФЭУ 6. Электрический сигнал с ФЭУ 6 через усилитель 7 и

0 суммирующий усилитель 12 фиксируетс на показывающем приборе 14.

Дл устранени погрешности вли ни

темнового тока ФЭУ 6, т.е. тока на выходе

. ФЭУ 6, обусловленного не наличием хеми5 люминесцентного свечени , а температурными колебани ми окружающей среды, фактически погрешности измерений,имеющей различное значение в разных точках градуировочной характеристики, в газоана0 лизаторе применена схема компенсации вли ни темнового тока в любой точке градуировочной характеристики.

Питание моста сопротивлений 8 осуществл етс электрическим сигналом с выхода

5 суммирующего усилител 12, через усилитель согласовани 13 (последний нужен дл согласовани выходного сопротивлени суммирующего усилител 12 и входного сопротивлени моста сопротивлений 8).

0 Выходной сигнал суммирующего усилител 12 пропорционален как измерительному сигналу о концентрации газа так и изменению темнового тока на выходе ФЭУ б, обусловленного изменением гемперату5 ры окружающей среды. Изменение окружающей температуры приводит к отклонению терморезистора 9, установленном на ФЭУ 6, от номинального значени , что вызовет разбаланс моста сопротивлений 8, величина которого также пропорциональна напр жению питани моста сопротивлении 8, т.е выходному сигналу суммирующего усилител 12, сигналу который изменилс (увеличилс или уменьшилс ) из-за вли ни температуры окружающей среды Напр же- ние разбаланса моста 8 проходит через коммутатор пол рности 10 и усилитель разбаланса 11. Коммутатор пол рности 10 представл ет собой коммутационный переключатель , позвол ющий изменить пол р- ность выходного сигнала моста 8 при подключении к усилителю разбаланса 11, что позвол ет получить правильный знак приращени сигнала, получаемого на выходе усилител разбаланса 11. Сигнал с выхо- да усилител разбаланса 11 корректируют (суммирует или вычитает) в суммирующем усилителе 12 основной измерительный сигнал . То есть основной измерительный сигнал корректируетс на ту величину, котора была вызвана изменением окружающей температуры и вл етс погрешностью измерений .

Газоанализатор автоматически компенсирует погрешность измерительного сигна- ла в любой точке шкалы от вли ни окружающей температуры на значение тем- нового тока и тем самым повышаетс точность измерений. Отпала также необходимость в конструировании габарит- ного термостабилизированного блока установки ФЭУ. Устройство помимо повышени точности измерений позволило расширить рабочий температурный интервал эксплуатации хемилюминесцентных газоанализа- торов при сохранении заданных метрологических характеристик

Claims

Формула изобретени

Хемилюминесцентный газоанализатор окислов азота, включающий входной газопровод с установленным на нем блоком фильтрации и регулировани ,соединенный с входом реакционной камеры, котора св зана с озонатором, при этом на входе камеры установлен компрессор, а внутри камеры размещен фотоэлектронный умножитель выход которого через основной усилитель соединен с блоком регистрации, отличающийс тем, что, с целью возможности непрерывной регистрации изменени параметров хемилюминесценции при температурных колебани х окружающей среды в диапазоне (-50 ... + 50°С). в газоанализатор дополнительно введены суммирующий усилитель , коммутатор пол рности, мост сопротивлений посто нного тока, усилитель согласовани и усилитель разбаланса, при этом одно плечо моста сопротивлений содержит терморезистор, установленный на фотоэлектронном умножителе и соединенный с коммутатором пол рности, другое плечо моста сопротивлений содержит под- строечный резистор, первый вход суммирующего усилител св зан с выходом основного усилител , диагональ моста сопротивлений через согласующий усилитель соединена с выходом суммирующего усилител , при этом второй вход последнего через усилитель разбаланса и коммутатор пол рности соединен с измерительной диагональю моста сопротивлений, а выход суммирующего усилител присоединен к блоку регистрации.