RU204428U1 - Инфракрасный термохимический детектор газов - Google Patents
Инфракрасный термохимический детектор газов Download PDFInfo
- Publication number
- RU204428U1 RU204428U1 RU2021104969U RU2021104969U RU204428U1 RU 204428 U1 RU204428 U1 RU 204428U1 RU 2021104969 U RU2021104969 U RU 2021104969U RU 2021104969 U RU2021104969 U RU 2021104969U RU 204428 U1 RU204428 U1 RU 204428U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- photodiodes
- comparative
- infrared
- pellistors
- Prior art date
Links
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims abstract description 36
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3504—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к аналитической технике, а именно к средствам измерений концентрации горючих веществ в воздухе.Инфракрасный термохимический детектор газов содержит измерительную 1 и сравнительную 2 проточные камеры с входными 3, 4 и выходными 5, 6 штуцерами, размещенные в общем корпусе 7, в которых соответственно установлены измерительный 8 и сравнительный 9 пеллисторы, последовательно подключенные к стабилизированному источнику электропитания 10, измерительный 11 и сравнительный 12 инфракрасные фотодиоды, встроенные в стенки соответствующих камер с возможностью обеспечения оптического контакта между поверхностями пеллисторов и элементами фотодиодов, чувствительными к электромагнитному излучению, и встречно подключенные к резисторному делителю напряжения 13, и электронный усилитель 14.Детектор содержит два дополнительных инфракрасных фотодиода 15 и 16, с идентичными характеристиками измерительного и сравнительного инфракрасного фотодиода, которые встроены в стенки измерительной 1 и сравнительной 2 камер детектора диаметрально противоположно измерительному и сравнительному фотодиодам с возможностью обеспечения оптического контакта между поверхностями соответствующих пеллисторов и элементами дополнительных фотодиодов, чувствительных к электромагнитному излучению, при этом дополнительные инфракрасные фотодиоды включены в выходные цепи измерительного и сравнительного фотодиода с возможностью суммирования их сигналов с сигналами соответствующих фотодиодов.
Description
Полезная модель относится к аналитической технике, а именно к средствам измерений концентрации горючих веществ в воздухе.
Известен инфракрасный термохимический детектор газов (Алексейченков В.Л. и др. Способ балансировки мостовой схемы термохимического газоанализатора. Авторское свидетельство 1453294, Бюл. №3, 1989), содержащий измерительный и сравнительный пеллисторы, два фотоприемника, стабилизированный источник электропитания и вторичный прибор, вход которого подключен к резисторному делителю напряжения. В этом анализаторе измерительный и сравнительный пеллисторы включены в смежные плечи неуравновешенного электрического моста, а против каждого из пеллистров размещен фотоприемник. Причем эти фотоприемники включены в неуравновешенный мост и через регулируемые диафрагмы находятся в оптическом контакте с пеллисторами. При протекании через проточную камеру воздуха, содержащего горючие вещества, последние частично сгорают на измерительном пеллисторе, что вызывает разбаланс электрического неуравновешенного моста. В таком детекторе фотоприемники и регулируемые диафрагмы используются для балансировки неуравновешенного электрического моста.
Недостатком такого детектора является то, что его выходной сигнал формируется, как и у других термохимических газоанализаторах, в виде разбаланса неуравновешенного электрического моста, а фотоприемники используются для балансировки этого моста совместно с механическими элементами, какими являются регулируемые диафрагмы.
Наиболее близким по технической сущности является инфракрасный термохимический детектор газов (Иванова Н.И., Илясов Л.В. Ионизационный термохимический детектор газов. Патент 196334. Бюл. №6, 2020), содержащий измерительную и сравнительную проточные камеры с входными и выходными штуцерами, размещенные в общем корпусе, в которых, соответственно, установлены измерительный и сравнительный пеллисторы, последовательно подключенные к стабилизированному источнику электропитания, измерительный и сравнительный инфракрасные фотодиоды, встроенные в стенки соответствующих камер с возможностью обеспечения оптического контакта между поверхностями пеллисторов и элементами фотодиодов, чувствительными к электромагнитному излучению, и встречно подключенные к резисторному делителю напряжения и электронный усилитель.
Недостатком такого детектора является то, что инфракрасное излучение пеллисторов измеряется фотодиодом только с одной стороны, что снижает чувствительность измерений концентрации горючих веществ.
Проблемой полезной модели является создание инфракрасного термохимического детектора газов, обладающего большей чувствительностью, чем детектор, принятый за прототип.
Технический результат - увеличение чувствительности измерения концентрации горючих веществ.
Технический результат достигается тем, что инфракрасный термохимический детектор газов, содержащий измерительную и сравнительную проточные камеры с входными и выходными штуцерами, размещенные в общем корпусе, в которых, соответственно, установлены измерительный и сравнительный пеллисторы, последовательно подключенные к стабилизированному источнику электропитания, измерительный и сравнительный инфракрасные фотодиоды, встроенные в стенки соответствующих камер с возможностью обеспечения оптического контакта между поверхностями пеллисторов и элементами фотодиодов чувствительными к электромагнитному излучению, и встречно подключенные к резисторному делителю напряжения и электронный усилитель, согласно полезной модели содержит два дополнительных инфракрасных фотодиода, с идентичными характеристиками измерительного и сравнительного инфракрасного фотодиода, которые встроены в стенки измерительной и сравнительной камер детектора диаметрально противоположно измерительному и сравнительному фотодиодам с возможностью обеспечения оптического контакта между поверхностями соответствующих пеллисторов и элементами дополнительных фотодиодов, чувствительных к электромагнитному излучению, при этом дополнительные инфракрасные фотодиоды включены в выходные цепи измерительного и сравнительного фотодиода с возможностью суммирования их сигналов с сигналами соответствующих фотодиодов.
Такая конструкция инфракрасного термохимического детектора газов позволяет измерять инфракрасное излучение, возникающее при сгорании горючих веществ на пеллисторе, с двух сторон, что осуществляется с помощью инфракрасного фотодиода, сигналы, которых суммируются, а это увеличивает чувствительность измерения концентрации горючих веществ.
По сравнению с прототипом заявляемая конструкция имеет отличительную особенность в совокупности элементов и их взаимном расположении.
Схема инфракрасного термохимического детектора газов показана на фиг.1.
Инфракрасный термохимический детектор содержит измерительную 1 и сравнительную 2 проточные камеры с входными 3, 4 и выходными 5, 6 штуцерами, размещенные в общем корпусе 7, в которых, соответственно установлены измерительный 8 и сравнительный 9 пеллисторы, последовательно подключенные к стабилизированному источнику электропитания 10, измерительный 11 и сравнительный 12 инфракрасные фотодиоды, встроенные в стенки соответствующих камер с возможностью обеспечения оптического контакта между поверхностями пеллисторов и элементами фотодиодов, чувствительными к электромагнитному излучению, и встречно подключенные к резисторному делителю напряжения 13 и электронный усилитель 14.
Он дополнительно содержит два дополнительных инфракрасных фотодиода 15 и 16, с идентичными характеристиками измерительного и сравнительного инфракрасного фотодиода, которые встроены в стенки измерительной 1 и сравнительной 2 камер детектора диаметрально противоположно измерительному 11 и сравнительному 12 фотодиодам с возможностью обеспечения оптического контакта между поверхностями соответствующих пеллисторов и элементами дополнительных фотодиодов, чувствительных к электромагнитному излучению, при этом дополнительные инфракрасные фотодиоды включены в выходные цепи измерительного и сравнительного фотодиода с возможностью суммирования их сигналов с сигналами соответствующих фотодиодов.
Инфракрасный термохимический детектор газов работает следующим образом. Анализируемый газ (воздух, содержащий горючие вещества) поступает с постоянным объемным расходом через штуцер 3 в измерительную камеру 1, а через штуцер 5 газ покидает эту камеру. Сравнительный газ (воздух) с постоянным объемным расходом через штуцер 4 подается в сравнительную камеру 2, а через штуцер 6 он покидает ее. Измерительный 8 и сравнительный 9 пеллисторы нагреваются током источника питания 10 до температуры 300-400°С. Возникающее от измерительного пеллистора 8 инфракрасное излучение воспринимается фотодиодами 8 и 12, включенными последовательно. Инфракрасное излучение, создаваемое сравнительным пеллистором 9, воспринимается фотодиодами 12 и 16, включенными последовательно. Электрически фотодиоды 8 и 15, а также фотодиоды 12 и 16, включены встречно и подключены к делителю напряжения 13, на котором возникает начальный сигнал, часть которого направляется к вторичному прибору 14. Когда анализируемый газ, подаваемый в измерительную камеру, не содержит горючие компоненты с помощью резисторов R1 и R2, подаваемый на делитель 13 сигнал сводится к нулевому значению. Когда в анализируемом газе появляется горючий компонент, он частично каталитически сгорает на измерительном пеллисторе 8, а инфракрасное излучение, возникающее при этом, направляется сразу на два инфракрасных фотодиода 11 и 15, при этом формируется напряжение на делители напряжения 13, которое посылается на вторичный прибор. Это напряжение пропорционально объемной концентрации горючего вещества в анализируемом газе.
Работоспособность предлагаемого инфракрасного термохимического детектора была проверена при использовании пеллисторов типа ТТЧЭ-2УХЛ4 и двух пар фотодиодов типа ФД-265.
Преимуществами предлагаемого технического решения являются:
простота конструкции;
генераторный выходной сигнал.
Предлагаемый инфракрасный термохимический детектор газов может быть реализован на базе стандартных пеллисторов и инфракрасных фотодиодов, а также распространенной электроизмерительной аппаратуры.
Инфракрасный термохимический детектор газов может найти применение в системах контроля взрывоопасных концентраций на промышленных объектах.
Claims (1)
- Инфракрасный термохимический детектор газов, содержащий измерительную и сравнительную проточные камеры с входными и выходными штуцерами, размещенные в общем корпусе, в которых соответственно установлены измерительный и сравнительный пеллисторы, последовательно подключенные к стабилизированному источнику электропитания, измерительный и сравнительный инфракрасные фотодиоды, встроенные в стенки соответствующих камер с возможностью обеспечения оптического контакта между поверхностями пеллисторов и элементами фотодиодов, чувствительными к электромагнитному излучению, и встречно подключенные к резисторному делителю напряжения, и электронный усилитель, отличающийся тем, что детектор содержит два дополнительных инфракрасных фотодиода с идентичными характеристиками измерительного и сравнительного инфракрасного фотодиода, которые встроены в стенки измерительной и сравнительной камер детектора диаметрально противоположно измерительному и сравнительному фотодиодам с возможностью обеспечения оптического контакта между поверхностями соответствующих пеллисторов и элементами дополнительных фотодиодов, чувствительных к электромагнитному излучению, при этом дополнительные инфракрасные фотодиоды включены в выходные цепи измерительного и сравнительного фотодиода с возможностью суммирования их сигналов с сигналами соответствующих фотодиодов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021104969U RU204428U1 (ru) | 2021-02-25 | 2021-02-25 | Инфракрасный термохимический детектор газов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021104969U RU204428U1 (ru) | 2021-02-25 | 2021-02-25 | Инфракрасный термохимический детектор газов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU204428U1 true RU204428U1 (ru) | 2021-05-24 |
Family
ID=76034214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021104969U RU204428U1 (ru) | 2021-02-25 | 2021-02-25 | Инфракрасный термохимический детектор газов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU204428U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU213294U1 (ru) * | 2022-06-08 | 2022-09-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Полупроводниковый преобразователь концентрации газов |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1453294A1 (ru) * | 1987-02-17 | 1989-01-23 | Ленинградский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института противопожарной обороны | Способ балансировки мостовой схемы термохимического газоанализатора |
US5130544A (en) * | 1987-09-15 | 1992-07-14 | Gambro Engstrom Ab | Optical gas analyzer |
RU2292039C2 (ru) * | 2005-02-18 | 2007-01-20 | Елена Николаевна Бондарчук | Инфракрасный абсорбционный газоанализатор |
RU75885U1 (ru) * | 2008-03-26 | 2008-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ИнфраСелл" | Оптический газовый сенсор на основе иммерсионных диодных оптопар |
RU191610U1 (ru) * | 2019-03-05 | 2019-08-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Инфракрасный газоанализатор |
RU196334U1 (ru) * | 2019-12-19 | 2020-02-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Ионизационный термохимический детектор газов |
-
2021
- 2021-02-25 RU RU2021104969U patent/RU204428U1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1453294A1 (ru) * | 1987-02-17 | 1989-01-23 | Ленинградский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института противопожарной обороны | Способ балансировки мостовой схемы термохимического газоанализатора |
US5130544A (en) * | 1987-09-15 | 1992-07-14 | Gambro Engstrom Ab | Optical gas analyzer |
RU2292039C2 (ru) * | 2005-02-18 | 2007-01-20 | Елена Николаевна Бондарчук | Инфракрасный абсорбционный газоанализатор |
RU75885U1 (ru) * | 2008-03-26 | 2008-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ИнфраСелл" | Оптический газовый сенсор на основе иммерсионных диодных оптопар |
RU191610U1 (ru) * | 2019-03-05 | 2019-08-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Инфракрасный газоанализатор |
RU196334U1 (ru) * | 2019-12-19 | 2020-02-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Ионизационный термохимический детектор газов |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU213294U1 (ru) * | 2022-06-08 | 2022-09-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Полупроводниковый преобразователь концентрации газов |
RU2790275C1 (ru) * | 2022-06-08 | 2023-02-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Полупроводниковый преобразователь концентрации газов и паров |
RU219040U1 (ru) * | 2023-04-13 | 2023-06-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Ионизационный термохимический детектор газов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3976891A (en) | Photoelectric detector for smoke or the like | |
RU207949U1 (ru) | Инфракрасный термохимический детектор газов и паров | |
RU204428U1 (ru) | Инфракрасный термохимический детектор газов | |
CN108507966A (zh) | 一种红外光谱气体传感器及数据处理方法 | |
RU2171468C1 (ru) | Способ анализа состава газовых смесей и газоанализатор для его реализации | |
RU196305U1 (ru) | Термохимический газоанализатор | |
US2596992A (en) | Apparatus for gas analysis | |
US3474660A (en) | Thermal conductivity detector | |
CN208239293U (zh) | 一种基于tdlas激光技术的煤矿用甲烷检测报警仪 | |
US2737643A (en) | Flame detection apparatus | |
US3340013A (en) | Flame detector | |
RU102261U1 (ru) | Термохимический детектор | |
FI94466C (fi) | Kaasuilmaisin | |
RU213351U1 (ru) | Термохимический детектор газов | |
GB1584830A (en) | Apparatus and method for measuring the amounts of oxygen and combustibles in a gaseous sample | |
US4270123A (en) | Detector for indicating a fire or detector malfunction | |
RU213294U1 (ru) | Полупроводниковый преобразователь концентрации газов | |
RU2790275C1 (ru) | Полупроводниковый преобразователь концентрации газов и паров | |
ATE82801T1 (de) | Vorrichtung zur feststellung von gasfoermigen kohlenwasserstoffen. | |
CN108709870A (zh) | 一种高精度高稳定性的煤矿用甲烷检测报警器 | |
RU176013U1 (ru) | Датчик обнаружения неисправности электрооборудования | |
CN216820171U (zh) | 红外气体检测设备恒功率光源控制电路 | |
RU197139U1 (ru) | Термохимический детектор газов | |
SU1411652A1 (ru) | Анализатор парамагнитных газов | |
SU1061020A1 (ru) | Термохимический детектор |