RU2299423C1 - Optoelectronic spectral gas analyzer - Google Patents

Optoelectronic spectral gas analyzer Download PDF

Info

Publication number
RU2299423C1
RU2299423C1 RU2005131260/28A RU2005131260A RU2299423C1 RU 2299423 C1 RU2299423 C1 RU 2299423C1 RU 2005131260/28 A RU2005131260/28 A RU 2005131260/28A RU 2005131260 A RU2005131260 A RU 2005131260A RU 2299423 C1 RU2299423 C1 RU 2299423C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spectral
fast
optical
control unit
output
Prior art date
Application number
RU2005131260/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Никитич Коньков (RU)
Николай Никитич Коньков
Георгий Юрьевич Ратис (RU)
Георгий Юрьевич Ратис
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Интеллект-Клуб РадиоФосфор-32"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Интеллект-Клуб РадиоФосфор-32" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Интеллект-Клуб РадиоФосфор-32"
Priority to RU2005131260/28A priority Critical patent/RU2299423C1/en
Priority to PCT/RU2006/000454 priority patent/WO2007043911A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2299423C1 publication Critical patent/RU2299423C1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/71Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited
    • G01N21/716Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited by measuring the radiation emitted by a test object treated by combustion gases for investigating the composition of gas mixtures

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (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

FIELD: chemical industry; natural gas industry; other industries; devices for the optoelectronic spectral gas analysis.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to the devices for the optoelectronic spectral gas analysis and may be used for determination of qualitative and quantitative composition of the mixed gases emitted as a result of the vital activity of the organisms or extracted during operation of the various devices, the combustion engines, and also for the perfumery products quality control. The device contains the power supply unit, the output of which is connected to the illuminating component, the fast photolock of the inlet beam, the fast photolock of the outlet beam, the block of detectors and the multi-channel amplifier, and the control unit through the digital/analog transducer is connected to the inlet. The component for formation of the spectral expansion of the analyzable signal, the fast photolock of the outlet beam, the optical system containing the spectral windows, the block of detectors, the multi-channel amplifier, the analog-to-digital converter and the control unit are in succession connected to the optical cell. The technical result of the invention is extension of the optoelectronic spectral gas analyzer functionalities, the increased resolution due to possibility to analyze the emission spectrum.
EFFECT: the invention ensures extension of the optoelectronic spectral gas analyzer functionalities and the increased resolution.
1 dwg

Description

Оптико-электронный спектральный газоанализатор относится к технике газового анализа и может быть использован для определения качественного и количественного состава газовых смесей, образуемых в результате жизнедеятельности организмов или выделяемых в процессе работы различных устройств, двигателей внутреннего сгорания, а также для контроля качества парфюмерных изделий.Optoelectronic spectral gas analyzer refers to the technique of gas analysis and can be used to determine the qualitative and quantitative composition of gas mixtures formed as a result of the life of organisms or released during the operation of various devices, internal combustion engines, as well as for quality control of perfumes.

Известно техническое решение по патенту RU 2091764, МПК 6 G01N 21/61 от 16.08.94, опубликовано 27.09.97, бюллетень №27, «Волоконно-оптический анализатор» (1). Изобретение относится к технике аналитического и измерительного приборостроения для обнаружения и определения концентрации газов и может быть использовано в угольной, химической, нефтеперерабатывающей, газовой и других отраслях промышленности. Устройство содержит последовательно установленные и оптически связанные излучатель, входное оптическое волокно, многоходовую кювету, состоящую из трех сферических зеркал, выходное оптическое волокно, блок регистрации и обработки информации. Между выходным оптическим волокном и блоком регистрации установлен спектральный интегральный демультиплексор, а на продолжении сферы зеркала-коллектива в непосредственной близости от его края с одной стороны установлены торцы входного и выходного оптических волокон, оба зеркала-объектива установлены с возможностью совместного поворота относительно центра кривизны зеркала-коллектива в общей меридиональной плоскости всех зеркал.Known technical solution according to patent RU 2091764, IPC 6 G01N 21/61 of 08.16.94, published 09.27.97, Bulletin No. 27, “Fiber Optic Analyzer” (1). The invention relates to techniques for analytical and measuring instrumentation for the detection and determination of gas concentrations and can be used in coal, chemical, oil refining, gas and other industries. The device comprises sequentially mounted and optically coupled emitters, an input optical fiber, a multi-way cuvette consisting of three spherical mirrors, an output optical fiber, an information recording and processing unit. A spectral integral demultiplexer is installed between the output optical fiber and the recording unit, and on the continuation of the collective mirror sphere in the immediate vicinity of its edge, the ends of the input and output optical fibers are installed on one side, both lens mirrors are mounted with the possibility of joint rotation relative to the center of curvature of the mirror collective in the common meridional plane of all mirrors.

Известно техническое решение по патенту RU 2083959, МПК 6 G01J 3/42 от 21.03.95, опубликовано 10.07.97, бюллетень №19, «СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗОВ МЕТОДОМ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУРЬЕ-СПЕКТРОСКОПИИ» (2)The technical solution is known according to patent RU 2083959, IPC 6 G01J 3/42 dated 03/21/95, published July 10, 1997, bulletin No. 19, "METHOD FOR MEASURING GAS CONCENTRATION BY THE CORRELATION FOURIER-SPECTROSCOPY METHOD" (2)

Изобретение относится к способам измерения концентраций газов в газовых средах методом абсорбционной спектроскопии, в частности, к способам измерения газовых примесей в атмосфере и контроля загрязнения окружающей среды. Способ корреляционной Фурье-спектроскопии включает измерение интенсивностей определенного набора компонент Фурье-спектра принимаемого излучения, причем значения Фурье-переменных измеряемых Фурье-компонент коррелируют с положениями максимумов и минимумов в Фурье-спектре спектра поглощения измеряемого газа, а принимаемое излучение анализируют только в диапазоне волновых чисел, где измеряемый газ имеет линии поглощения.The invention relates to methods for measuring gas concentrations in gaseous media by absorption spectroscopy, in particular, to methods for measuring gaseous impurities in the atmosphere and controlling environmental pollution. The method of correlation Fourier spectroscopy involves measuring the intensities of a specific set of components of the Fourier spectrum of the received radiation, and the values of the Fourier variables of the measured Fourier components correlate with the positions of the maxima and minima in the Fourier spectrum of the absorption spectrum of the measured gas, and the received radiation is analyzed only in the wave number range where the measured gas has absorption lines.

Недостатком этого метода является относительно невысокая чувствительность, поскольку для заметного поглощения излучения необходимо, чтобы концентрация искомого вещества была достаточно большой (не менее 0.001%).The disadvantage of this method is the relatively low sensitivity, since for noticeable absorption of radiation it is necessary that the concentration of the desired substance be sufficiently large (at least 0.001%).

Наиболее близким по технической сути является техническое решение по патенту RU № 2187093 от 2000.06.14, публикация 2002.08.10 «НЕДИСПЕРСИОННЫЙ МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ИНФРАКРАСНЫЙ ГАЗОВЫЙ АНАЛИЗАТОР», МПК 7 G01N 21/61, который содержит микропроцессор, источник излучения, кювету с исследуемым газом, фотоприемник, усилитель, аналого-цифровой преобразователь, блок термостабилизации, устройство для индикации, фотолюминесцентные преобразователи.The closest in technical essence is the technical solution according to patent RU No. 2187093 dated 2000.06.14, publication 2002.08.10 “NON-DISPERSION MULTI-CHANNEL INFRARED GAS ANALYZER”, IPC 7 G01N 21/61, which contains a microprocessor, a radiation source, a sample cell with a studied gas, a photodetector , amplifier, analog-to-digital converter, thermal stabilization unit, display device, photoluminescent converters.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к устройствам для определения концентраций составляющих многокомпонентных газов. В основу технического решения положена задача создания недисперсионного многоканального инфракрасного (ИК) газового анализатора, в котором путем преобразования ИК-излучения от светодиода с помощью фотолюминесцентных преобразователей и нанесения интерференционных фильтров на светодиодную матрицу выполняют многоканальное устройство, и вследствие использования непосредственно в составе источника излучения фотоприемника, регистрирующего интенсивность излучения светодиода накачки, учитывают влияние изменения интенсивности накачки фотолюминесцентной структуры, а также за счет увеличения стабильности параметров источника при их термостабилизации повышают точность определения концентрации составляющих многокомпонентного газа.The invention relates to the field of measuring equipment, and in particular to devices for determining the concentrations of constituent multicomponent gases. The technical solution is based on the task of creating a non-dispersive multichannel infrared (IR) gas analyzer, in which by converting infrared radiation from the LED using photoluminescent converters and applying interference filters to the LED matrix, a multichannel device is made, and due to the use of a photodetector directly in the radiation source, registering the radiation intensity of the pump LED, take into account the effect of changes in the pump intensity photoluminescent structure, and by increasing the stability of the source parameters with their thermal stabilization is increased accuracy in determining the concentration of the components of the multicomponent gas.

Но данное устройство не позволяет в реальном масштабе времени определить наличие искомого вещества, если оно присутствует в газе, если его концентрация настолько мала, что не вызывает заметного поглощения электромагнитного излучения на заданной длине волны, т.е. лежит ниже порога чувствительности прибора.But this device does not allow real-time determination of the presence of the desired substance if it is present in the gas, if its concentration is so low that it does not cause noticeable absorption of electromagnetic radiation at a given wavelength, i.e. lies below the sensitivity threshold of the device.

Задачей предлагаемого технического решения является создание оптико-электронного спектрального газоанализатора с расширенными функциональными возможностями и высокой разрешающей способностью.The objective of the proposed technical solution is to create an optical-electronic spectral gas analyzer with advanced functionality and high resolution.

Поставленная задача решается за счет того, что оптико-электронный спектральный газоанализатор, содержащий осветительный элемент, подсоединенный к выходу блока питания, оптическую кювету, фотоприемник, усилитель, аналого-цифровой преобразователь и блок управления, выполненный с возможностью обработки и выдачи информации, при этом в него введены быстрый фотозатвор входного пучка, элемент для формирования спектрального разложения анализируемого сигнала, быстрый фотозатвор выходного пучка, оптическая система, содержащая спектральные окна для передачи анализируемого сигнала на фотоприемник, и цифроаналоговый преобразователь, при этом фотозатворы, фотоприемник, выполненный в виде блока детекторов выходного оптического сигнала, и усилитель, выполненный многоканальным, подсоединены к выходу блока питания, к входу которого через цифроаналоговый преобразователь присоединен блок управления, а к оптической кювете последовательно присоединены элемент для формирования спектрального разложения анализируемого сигнала, быстрый фотозатвор выходного пучка, оптическая система, фотоприемник, многоканальный усилитель, аналого-цифровой преобразователь и блок управления.The problem is solved due to the fact that the optoelectronic spectral gas analyzer containing a lighting element connected to the output of the power supply, an optical cuvette, photodetector, amplifier, analog-to-digital converter and control unit, configured to process and issue information, while It introduced a fast photo-gate of the input beam, an element for forming the spectral decomposition of the analyzed signal, a fast photo-shutter of the output beam, an optical system containing spectral on for transmitting the analyzed signal to the photodetector, and a digital-to-analog converter, while photo-gates, a photodetector made in the form of a block of detectors of the output optical signal, and an amplifier made of multi-channel are connected to the output of the power supply, to the input of which a control unit is connected via a digital-to-analog converter, and an element for forming the spectral decomposition of the analyzed signal, a fast photo-shutter of the output beam, an optical system are sequentially connected to the optical cell a, photodetector, multi-channel amplifier, analog-to-digital converter and control unit.

На чертеже изображена блок-схема оптико-электронного спектрального газоанализатора, где блок питания 1, осветительный элемент 2, быстрый фотозатвор входного пучка 3, оптическая кювета 4, дифракционная решетка 5, быстрый фотозатвор выходного пучка 6, оптическая система 7, фотоприемник 8, многоканальный усилитель 9, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10, блок управления 11, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 12.The drawing shows a block diagram of an optical-electronic spectral gas analyzer, where a power supply 1, a lighting element 2, a fast photo-capture of the input beam 3, an optical cuvette 4, a diffraction grating 5, a fast photo-capture of the output beam 6, an optical system 7, a photodetector 8, a multi-channel amplifier 9, analog-to-digital converter (ADC) 10, control unit 11, digital-to-analog converter (DAC) 12.

Оптико-электронный спектральный газоанализатор выполнен следующим образом. К выходу блока питания 1 подсоединены: осветительный элемент 2, быстрый фотозатвор входного пучка 3, быстрый фотозатвор выходного пучка 6, время срабатывания которых не превосходит 10-10 секунды, фотоприемник 8, многоканальный усилитель 9, а к входу присоединен блок управления 11 через цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 12. Осветительный элемент 2, быстрый фотозатвор входного пучка 3, кювета соединены лучом проходящего сквозь них света.Optoelectronic spectral gas analyzer is made as follows. The output of the power supply 1 is connected: a lighting element 2, a fast photo-shutter of the input beam 3, a fast photo-shutter of the output beam 6, the response time of which does not exceed 10 -10 seconds, a photodetector 8, a multi-channel amplifier 9, and a control unit 11 is connected to the input via a digital-to-analog converter (DAC) 12. Lighting element 2, a fast photo-shutter of the input beam 3, the cuvette are connected by a beam of light passing through them.

К кювете 4 последовательно присоединены дифракционная решетка 5, быстрый фотозатвор выходного пучка 6, оптическая система 7 для передачи анализируемого сигнала на фотоприемник 8, выполненный в виде блока детекторов выходного оптического сигнала (от 1 до ... n), позволяющий по отдельности регистрировать излучаемый оптический сигнал в каждом заранее заданном спектральном диапазоне, многоканальный усилитель 9 электрических сигналов, поступающих с фотоприемника 8, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10, блок управления, например, компьютер (БУ) 11, в состав программного обеспечения которого входит база данных о спектральных характеристиках анализируемых веществ и программа распознавания образов, а также программа управления газоанализатором.A diffraction grating 5, a fast photo-shutter of the output beam 6, an optical system 7 for transmitting the analyzed signal to the photodetector 8, made in the form of a block of detectors of the output optical signal (from 1 to ... n), which individually record the emitted optical signal, are sequentially connected to the cuvette 4 a signal in each predetermined spectral range, a multi-channel amplifier 9 of electrical signals from the photodetector 8, an analog-to-digital converter (ADC) 10, a control unit, for example, a computer (control unit) ) 11, which includes a database of spectral characteristics of the analyzed substances and a pattern recognition program, as well as a gas analyzer control program.

Оптико-электронный спектральный газоанализатор работает следующим образом.Optoelectronic spectral gas analyzer operates as follows.

Действие данного устройства основано на использовании принципа двойственности (Ю.Л.Ратис, 1984 г.) для численного преобразования Фурье (см. [4] - [6]). Согласно принципу двойственности при численном или аппаратном интегрировании функций, имеющих острые пики (например, спектральные линии или полосы в спектре излучения или поглощения), необходимо рассматривать задачу распознавания образа (сигнала) одновременно как для самой функции, так и для ее Фурье-образа. Поскольку дельта-пик в координатном пространстве превращается в функцию-подложку в Фурье-сопряженном пространстве и наоборот, постольку одновременный численный или аппаратный анализ как самой функции, так и ее Фурье-образа, позволяет минимизировать вероятность ошибки идентификации вещества за счет определения качественного состава газовой смеси по спектрам излучения, а также повышению его точности и чувствительности.The operation of this device is based on the use of the duality principle (Yu.L. Ratis, 1984) for the numerical Fourier transform (see [4] - [6]). According to the duality principle, in the numerical or hardware integration of functions having sharp peaks (for example, spectral lines or bands in the radiation or absorption spectrum), it is necessary to consider the problem of recognizing an image (signal) both for the function itself and for its Fourier image. Since the delta peak in the coordinate space turns into a substrate function in the Fourier conjugate space and vice versa, the simultaneous numerical or hardware analysis of both the function itself and its Fourier image allows minimizing the probability of a substance identification error by determining the qualitative composition of the gas mixture by radiation spectra, as well as increasing its accuracy and sensitivity.

Вначале блок управления 11 через ЦАП 12 и блок питания 1 осуществляет кратковременное включение мощной лампы осветительного элемента 2 и быстрого входного фотозатвора 3 осветительной системы. В результате импульсного освещения оптической кюветы 4 часть атомов и молекул, входящих в состав анализируемой газовой смеси, переходит в возбужденное состояние.Initially, the control unit 11 through the DAC 12 and the power supply 1 performs the short-term inclusion of a powerful lamp of the lighting element 2 and a quick input shutter 3 of the lighting system. As a result of pulsed illumination of the optical cell 4, some of the atoms and molecules that make up the analyzed gas mixture go into an excited state.

При девозбуждении эти атомы и молекулы испускают электромагнитное излучение в инфракрасном, видимом и, в некоторых случаях, в ультрафиолетовом диапазоне, которое поступает в элемент для формирования спектрального разложения анализируемого сигнала 5, где осуществляют разложение сформировавшегося в оптической кювете 4 светового импульса в спектр.Under deexcitation, these atoms and molecules emit electromagnetic radiation in the infrared, visible and, in some cases, in the ultraviolet range, which enters the element for the spectral decomposition of the analyzed signal 5, where the light pulse formed in the optical cell 4 is decomposed into a spectrum.

Одновременно с закрытием быстрого входного фотозатвора 3 блок управления 11 через ЦАП 12 при помощи блока питания 1 открывает быстрый выходной фотозатвор 6.Simultaneously with the closing of the fast input shutter 3, the control unit 11 through the DAC 12 using the power supply 1 opens the fast output shutter 6.

После этого через оптическую систему 7 световые импульсы в каждом спектральном окне поступают в фотоприемник, то есть в блок детекторов 8.After that, through the optical system 7, light pulses in each spectral window enter the photodetector, that is, into the block of detectors 8.

После оптико-электрического преобразования с помощью блока детекторов 8 электрические сигналы от каждого канала (спектрального диапазона) поступают в многоканальный усилитель 9, из которого сигнал через АЦП 10 поступает в блок управления 11 для цифровой обработки информации.After the optoelectric conversion using the block of detectors 8, the electric signals from each channel (spectral range) are fed to a multi-channel amplifier 9, from which the signal is fed through the ADC 10 to the control unit 11 for digital information processing.

Блок управления 11 производит обработку входного сигнала с помощью алгоритма, использующего принцип двойственности, и выдает информацию о химическом составе газовой смеси.The control unit 11 processes the input signal using an algorithm that uses the principle of duality, and provides information about the chemical composition of the gas mixture.

Система спектральных окон строится с учетом того факта, что многие молекулярные соединения имеют достаточно долгоживущие уровни именно в оптическом и инфракрасном диапазоне. Для каждого спектрального диапазона ωi≤ω≤ωi+Δωi выходной сигнал регистрируется детектором, где ω - циклическая частота электромагнитного излучения, испускаемого атомами и молекулами вещества, находящегося в оптической кювете 4, ωi - наименьшая циклическая частота для i-го канала (спектрального диапазона), Δωi - ширина спектрального окна.The system of spectral windows is built taking into account the fact that many molecular compounds have fairly long-lived levels in the optical and infrared ranges. For each spectral range ω i ≤ω≤ω i + Δω i, the output signal is recorded by the detector, where ω is the cyclic frequency of electromagnetic radiation emitted by atoms and molecules of the substance located in the optical cuvette 4, ω i is the lowest cyclic frequency for the ith channel (spectral range), Δω i is the width of the spectral window.

В качестве детектора используют ПЗС-линейку.A CCD array is used as a detector.

Пусть n - число спектральных окон (совпадающее с числом детекторов).Let n be the number of spectral windows (coinciding with the number of detectors).

На выходе блока детекторов 8 мы получаем систему функций отклика (по числу детекторов n):At the output of the block of detectors 8, we obtain a system of response functions (by the number of detectors n):

Figure 00000002
Figure 00000002

где n - число спектральных окон;where n is the number of spectral windows;

Fi - сигнал от i-го детектора (1≤i≤n);F i is the signal from the i-th detector (1≤i≤n);

t - время.t is time.

По виду функций Fi (t, ωi≤ω≤ωi+Δωi) можно идентифицировать вещества, содержащиеся в кювете.By the form of the functions F i (t, ω i ≤ω≤ω i + Δω i ), the substances contained in the cell can be identified.

Предложенная схема оптико-электронного спектрального газоанализатора, в котором последовательно сопряжены элемент для формирования спектрального разложения анализируемого сигнала (быстрый фотозатвор выходного пучка, оптическая система, содержащая спектральные окна от 1 до ... n для передачи анализируемого сигнала на фотоприемник, многоканальный усилитель 9 электрических сигналов, поступающих с фотоприемника 8, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10, блок управления 11, например компьютер, в состав программного обеспечения которого входит база данных о спектральных характеристиках анализируемых веществ и программа распознавания образов, а также программа управления газоанализатором позволяет создавать и анализировать спектры испускания, а не поглощения как в существующих аналогах и прототипе.The proposed scheme of an optoelectronic spectral gas analyzer, in which an element for forming the spectral decomposition of the analyzed signal is sequentially coupled (fast photo-shutter of the output beam, an optical system containing spectral windows from 1 to ... n for transmitting the analyzed signal to the photodetector, multi-channel amplifier 9 electrical signals coming from the photodetector 8, an analog-to-digital converter (ADC) 10, a control unit 11, for example a computer, the software of which includes A database of spectral characteristics of the analyzed substances and a pattern recognition program, as well as a gas analyzer control program, allow creating and analyzing emission spectra, rather than absorption, as in existing analogs and prototypes.

Поскольку спектральные линии каждого вещества имеют определенную ширину, одновременно имитировать длину волны и ширину линии невозможно, однозначная идентификация веществ производится с очень высокой степенью вероятности.Since the spectral lines of each substance have a certain width, it is impossible to simulate the wavelength and line width at the same time, unambiguous identification of substances is carried out with a very high degree of probability.

Возможность анализировать регистрируемые предлагаемым устройством спектры испускания позволяют обнаружить искомые вещества даже в случае ничтожно малых концентраций, поскольку современные ФЭУ способны регистрировать буквально отдельные фотоны.The ability to analyze the emission spectra recorded by the proposed device makes it possible to detect the desired substances even in the case of negligible concentrations, since modern PMTs are capable of detecting literally individual photons.

Использование в устройстве компьютера со специальным программным обеспечением позволяет производить анализ состава газовой смеси за несколько секунд и анализ может осуществляться в реальном времени.Using a computer with special software in the device allows you to analyze the composition of the gas mixture in a few seconds and the analysis can be carried out in real time.

Газоанализатор описанного типа имеет не слишком большие габариты и массу и может выполняться как в стационарном, так и в переносном варианте.The gas analyzer of the described type has not too large dimensions and weight and can be performed both in a stationary and a portable version.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. RU 2091764, МПК 6 G01N 21/61 от 16.08.94, опубл. 27.09.97, бюл. № 27, «Волокно-оптический анализатор».1. RU 2091764, IPC 6 G01N 21/61 of 08.16.94, publ. 09/27/97, bull. No. 27, "Fiber Optic Analyzer."

2. RU 2083959, МПК 6 G01J 3/42 от 21.03.95, опубл. 10.07.97, бюл. № 19, «СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗОВ МЕТОДОМ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУРЬЕ-СПЕКТРОСКОПИИ» (2).2. RU 2083959, IPC 6 G01J 3/42 dated 03/21/95, publ. 07/10/97, bull. No. 19, "METHOD FOR MEASURING GAS CONCENTRATION BY THE CORRELATION FOURIER-SPECTROSCOPY METHOD" (2).

3. RU № 2187093 от 2000.06.14, публикация 2002.08.10 «НЕДИСПЕРСИОННЫЙ МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ИНФРАКРАСНЫЙ ГАЗОВЫЙ АНАЛИЗАТОР», МПК 7 G01N 21/61, Ю.Л.Ратис, М.Л.Каляев Коллективные явления в жаростойких покрытиях при тепловом ударе, Деп. ВИНИТИ, № 6594-84 от 08.10.1984 г.3. RU No. 2187093 dated 2000.06.14, publication 2002.08.10 “NON-DISPERSION MULTI-CHANNEL INFRARED GAS ANALYZER”, IPC 7 G01N 21/61, Yu.L. Ratis, ML Kalyaev Collective phenomena in heat-resistant coatings during thermal shock, Dep . VINITI, No. 6594-84 dated 10/08/1984

4. Ю.Л.Ратис, В.В.Столяр, Обобщенная модель Калецкого для описания экономики больших городов. Рыночная экономика. Состояние, проблемы, перспективы, Отделение экономики РАН, Самара, МИР, 1998, 6 с.4. Yu.L. Ratis, VV Stolyar, A generalized Kalecki model for describing the economy of large cities. Market economy. State, problems, prospects, Department of Economics, RAS, Samara, MIR, 1998, 6 pp.

5. Yu.L.Ratis, G.I.Leonovich, A.Yu.Melnikov, Light flux difrraction of fiber - optical and optical electronic transducers of mechanical displacement, Proceedings of SPIE, volume 3348, Computer and Holographic Optics and Image Processing, 1997, p.336-3435. Yu.L. Ratis, GILeonovich, A.Yu. Melnikov, Light flux difrraction of fiber - optical and optical electronic transducers of mechanical displacement, Proceedings of SPIE, volume 3348, Computer and Holographic Optics and Image Processing, 1997, p .336-343

Claims (1)

Оптико-электронный спектральный газоанализатор, содержащий осветительный элемент, подсоединенный к выходу блока питания, оптическую кювету, фотоприемник, аналого-цифровой преобразователь и блок управления, выполненный с возможностью обработки и выдачи информации, отличающийся тем, что в него введены быстрый фотозатвор входного пучка, элемент для формирования спектрального разложения анализируемого сигнала, быстрый фотозатвор выходного пучка, оптическая система, содержащая спектральные окна для передачи анализируемого сигнала на фотоприемник, и цифроаналоговый преобразователь, при этом фотозатворы, фотоприемник, выполненный в виде блока детекторов выходного оптического сигнала, и усилитель, выполненный многоканальным, подсоединены к выходу блока питания, к входу которого через цифроаналоговый преобразователь присоединен блок управления, а к оптической кювете последовательно присоединены элемент для формирования спектрального разложения анализируемого сигнала, быстрый фотозатвор выходного пучка, оптическая система, фотоприемник, многоканальный усилитель, аналого-цифровой преобразователь и блок управления.An optical-electronic spectral gas analyzer containing a lighting element connected to the output of the power supply unit, an optical cuvette, a photodetector, an analog-to-digital converter and a control unit configured to process and output information, characterized in that a fast input beam photo-gate is introduced into it, an element for the formation of the spectral decomposition of the analyzed signal, a fast shutter of the output beam, an optical system containing spectral windows for transmitting the analyzed signal to f a receiver, and a digital-to-analog converter, with photo-gates, a photodetector made in the form of a block of detectors of the output optical signal, and an amplifier made of multichannel, connected to the output of the power supply, to the input of which a control unit is connected through a digital-to-analog converter, and an element is sequentially connected to the optical cell for the formation of the spectral decomposition of the analyzed signal, a fast photo-shutter of the output beam, an optical system, a photodetector, a multi-channel amplifier, and scarlet-digital converter and control unit.
RU2005131260/28A 2005-10-11 2005-10-11 Optoelectronic spectral gas analyzer RU2299423C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005131260/28A RU2299423C1 (en) 2005-10-11 2005-10-11 Optoelectronic spectral gas analyzer
PCT/RU2006/000454 WO2007043911A1 (en) 2005-10-11 2006-08-29 Optoelectronic spectral gas analyser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005131260/28A RU2299423C1 (en) 2005-10-11 2005-10-11 Optoelectronic spectral gas analyzer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2299423C1 true RU2299423C1 (en) 2007-05-20

Family

ID=37943046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005131260/28A RU2299423C1 (en) 2005-10-11 2005-10-11 Optoelectronic spectral gas analyzer

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2299423C1 (en)
WO (1) WO2007043911A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU186910U1 (en) * 2018-04-19 2019-02-11 Федеральное государственное унитарное предприятие "Смоленское производственное объединение "Аналитприбор" Multicomponent gas analyzer for selective measurement of freon concentration in life support systems

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1518732A1 (en) * 1985-03-11 1989-10-30 Специальное конструкторское бюро средств аналитической техники Correlation gas analyzer
JPS6381248A (en) * 1986-09-25 1988-04-12 Toshiba Corp Gas analysis instrument
RU2095788C1 (en) * 1996-01-09 1997-11-10 Михаил Михайлович Мазур Gas analyzer
RU2187093C2 (en) * 2000-06-14 2002-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЭМИ" Non-dispersing multi-passage infra-red gas analyzer
EP1544604B1 (en) * 2003-12-17 2017-09-27 Siemens Aktiengesellschaft Wavelength modulation spectroscopy method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU186910U1 (en) * 2018-04-19 2019-02-11 Федеральное государственное унитарное предприятие "Смоленское производственное объединение "Аналитприбор" Multicomponent gas analyzer for selective measurement of freon concentration in life support systems

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007043911A1 (en) 2007-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2322895C (en) Spectrophotometric and nephelometric detection unit
EP1830174B1 (en) Multi-channel fluorescence sample analyzer
US8981314B2 (en) Method and apparatus for the optical determination of total organic carbon in aqueous streams
US20030048447A1 (en) Accurate instrumetation for optical measurement of samples
CN103649726A (en) System and method for fluorescence and absorbance analysis
US5422719A (en) Multi-wave-length spectrofluorometer
WO2006010252A1 (en) Multi-wavelength fluorometric system for on-line monitoring of bioprocesses
CN1522363A (en) Gas identification device
CN113189082B (en) Trace organic pollutant analytical spectrometer based on double-pulse-width laser and detection method
CN113804671A (en) High-sensitivity Raman spectrum detection system
RU2299423C1 (en) Optoelectronic spectral gas analyzer
Myrick et al. Application of multivariate optical computing to simple near-infrared point measurements
JPH0875639A (en) Light-absorption-spectrum measuring apparatus making use of slab optical waveguide
CN111103247A (en) Ultraviolet-visible spectrophotometer
RU2299422C1 (en) Optical-electronic spectral gas analyzer
CN115290587A (en) Multichannel solution concentration detection method and device based on hollow optical fiber
RU2299424C1 (en) Optical-electronic spectral gas analyzer
RU51744U1 (en) SPECTRAL GAS ANALYZER
RU2332657C1 (en) Spectrum gas analyser
RU75472U1 (en) INTERFERENCE OPTICAL-ELECTRONIC GAS ANALYZER
RU75471U1 (en) INTERFERENCE RESONANT SPECTRAL GAS ANALYZER
RU10462U1 (en) LASER GAS ANALYZER
RU172097U1 (en) PHOTOMETRIC DEVICE FOR RECOGNITION OF MULTICOMPONENT IMPURITIES OF OIL PRODUCTS IN WATER
RU2775809C1 (en) Method for determining the concentration of phytoplankton photopigments, dissolved organic matter and the size composition of the suspension in seawater in situ
RU2331867C1 (en) Interference-proof resonance spectral gas analyser

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20080226

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081012