RU1806348C - Дистанционный газоанализатор дымовых газов - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение может использоватьс  в области контрол  атмосферы , в частности дл  анализа дымовых газов, выход щих из труб. Сущность: газоанализатор содержит спектрально-оптический анализатор , в котором на пути света после диспергирующего элемента установлено светоделительное зеркало дл  получени  двух световых пучков, один из которых непосредственно попадает на фотодетектор, а другой предварительно проходит через эталонную кювету с анализируемым газом, причем измеритель измер ет пропускание эталонной кюветы, которое измен етс  в зависимости от содержани  этого газа в дымовых газах , и анализатор рассчитывает искомое содержание по указанному изменению пропускани  эталонной кюветы. 2 ил. ел С

Description

Изобретение относитс  к области конт рол  атмосферы и касаетс , в частности, дистанционного газоанализатора дл  анализа дымовых газов, выход щих из труб.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  концентраций компонентов дымовых газов, выход щих из труб, в услови х оптических помех на измерительной трассе над срезом дымовой трубы .

На фиг.1 представлена блок-схема примера дистанционного газоанализатора дымовых газов. На фиг.2 - изображена характеристика светофильтра, используемого дол  регистрации двуокиси серы (SOa).

Вариант дистанционного газоанализатора дымовых газов, показанный на фиг.1, содержит оптически сопр женные источник света 1, установленный в фокусе светонаправл ющих средств 2, контрольную 3 и из- мерительную4 трассы, ограниченные свето- отражател ми 5 и 6, фокусирующие средства 7, светофильтр 8, расщепитель светового луча 9, вспомогательного зеркала 10 и 11, опорный 12 и рабочий 13 оптические .каналы с фотодетекторами 14.и 15, соединенными с системой усилени  и регистрации сигналов 16, фотометрический клин 17. установленный в опорном канале 12, селективный фильтр 18, выполненный в виде эталонной кюветы, заполненной исследуемой компонетой дымовых газов в качестве эталонного газа, установленный в рабочем канале 13, оптический коммутатор 19, выполненный в виде модул тора с двусторонним зеркальным покрытием. Устройство также содержит калибровочную кювету 20.

00

о о со

N- 00

CJ

. Характеристика светофильтра 8, используемого в качестве диспергирующего элемента дл  регистрации двуокиси серы (SO), показана позицией 21 на фиг.2, спектр SO2 - позицией 22.

Устройство, показанное на фиг.1, работает следующим образом. Свет от источника света 1 коллимированныйс.помощьюсвето- направл ющих средств 2, проходит по измерительной трассе 4 над срезом трубы, пронизыва  при этом дымовые газы, которые нужно проанализировать. Отраженный от светротражател  б свет вторично проходит через дымовые газы и, собранный с помощью фокусирующих средств 7 поступает через светофильтр 8 на расщепитель луча 9 дл  получени  двух световых пучков, один из которых идет по рабочему каналу 13 через селективный фильтр 18, выполненный в виде эталонной кюветы, заполненной исследуемой компонентой дымовых газов в; качестве эталонного газа, а другой световой пучок после отражени  от вспомогательного зеркала .10 идет по опорному каналу 12 через фотометрический клин 17. С помощью фотометрического клина 17 уравнивают интенсивности пучков опорного 12 и рабочего 13 каналов, получа  в результате равенство фототоков на первом 14 и на втором 15 фотодетекторах, на которые указанные пучки попеременно попадают при вращении оптического коммутатора 19, выполненного в виде модул тора с двусторонним зеркальным покрытием.

Коммутатор 19 снабжен датчиками положени  и имеет два положени , в одном из которых опорный канал 12 оптический коммутирован с первым фотодетектором 14, а рабочий канал 13 - со вторым фотодетектором 15, в другом положении коммутатора 19 опорный канал 12 оптически коммутирован со вторым фотодетектором 15, а рабочий канал 13 - с первым фотодетектором 14.

Благодар  одновременному измерению опорного и проход щего через эталонную кювету пучков при всех положени х оптического коммутатора 19 любые изменени  интенсивности света из-за оптических помех будут приводить к одинаковому изменению фототоков обоих детекторов 14 и 15, не вызыва  по влени  сигнала в системе усилени  и регистрации 16 (в дифференциальном усилителе). Сигнал может по витьс  лишь при рассогласовании интенсивностей пучков в опорном и рабочем каналах. Такое рассогласование пучков света, которые были предварительно уравнены с помощью фотометрического клина,17 на контрольной трассе 3 (при отражении света от дополнительного светоотражател  5) с помощью фотометрического клина 17, имеют место при изменении пропускани  эталонной кюветы 18, а оно и происходит при попадании на эту кювету света, прошедшего по измерительной трасое 4 через дымовые газы. Величина указанного рассогласовани ; а следовательно , величина сигнала в системе 16, возрастает с увеличением содержани  анализируемого газа в дымовых газах. Устройство калибруют с помощью калибровоч- ной кюветы 20, заполн емой исследуемой компонентой дымовых газов в известной концентрации.

В газоанализаторе дл  анализа S02 в

5 дымовых газах, выход щих из труб, используют светофильтр 8, имеющий полосу пропускани  21, показанную на фиг.2. В пределах рабочего диапазона длин волн (полосы пропускани  светофильтра) оказыва0 етс  р д максимумов и минимумов поглощени  S02 (позици  22).

При распространении света от источника 1 по измерительной трассе 4, проход щей к светоотражателю 6 (и от него)

5 происходит поглощение характерных дл  этого газа длин волн в пределах полосы пропускани  светофильтра 8, и проход щий свет относительно обогащаетс  малопоглощаемыми в ней длинами волн. Интеграль0 Ное пропускание эталонной кюветы 1.8с SOz. дл  такого обогащенного света будет выше по сравнению с белым, т.е. необога- щенным или малообогащенным светом, который поступает по контрольной трассе 3,

5 причем.величина пропускани  эталонной кюветы возрастает с увеличением содержани  S02 на трассе..

Использование дистанционного газоанализатора позвол ет контролировать тех0 нологический процесс сжигани  топлива (на ТЭЦ) без пробивки специальных отверстий в дымовых трубах, необходимых дл  установки муфт-фланцев известных систем контрол . Это очень важно при организации

5 контрол  на действующих трубах без остановки процесса, Кроме того, газоанализатор обладает большей эффективностью по сравнению с известными системами внут-. риутробного контрол , поскольку допускает

0 возможность одновременного контрол  нескольких дымовых труб.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Дистанционный газоанализатор дымовых газов, содержащий оптически сопр жен5 ные источник света, светонаправл ющие средства, контрольную и измерительную трассы, фокусирующие средства, светофильтр , расщепитель светового луча, вспомогательные зеркала, опорный и рабочий оптические каналы с фотодетекторами, соединенными с системой усилени  и регистрации сигналов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  в услови х оптических помех на измерительной трассе над срезом дымовой трубы, в опорном канале установлен фотометрический клин, а в рабочем канале - селективный фильтр, выполненный в виде эталонной кюветы, заполненной исследуемой компонентой дымовых газов в качестве эталонного газа, а перед фотодет ект6рами установлен оптический коммутатор, выполненный в виде модул тора с двусторонним зеркальным покрытием.

   ФИГ.1

   тиг. г