RU2348922C1 - Method for control of carbon oxide content in fulfilled gases of vehicle and device for its realisation - Google Patents
Method for control of carbon oxide content in fulfilled gases of vehicle and device for its realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2348922C1 RU2348922C1 RU2007130864/28A RU2007130864A RU2348922C1 RU 2348922 C1 RU2348922 C1 RU 2348922C1 RU 2007130864/28 A RU2007130864/28 A RU 2007130864/28A RU 2007130864 A RU2007130864 A RU 2007130864A RU 2348922 C1 RU2348922 C1 RU 2348922C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- carbon monoxide
- output
- temperature
- gas
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в устройствах для диагностики технологического состояния транспортных средств.The invention relates to instrumentation and can be used in devices for diagnosing the technological condition of vehicles.
Наиболее близким к изобретению является способ для контроля содержания окиси углерода в отработавших газах транспортного средства, заключающийся в формировании двух параллельных пучков излучения - измерительного и сравнительного за счет системы зеркал, образованной первым и вторым зеркалом, обеспечении попеременного прохождения излучения за счет вращения модулятора либо через первый инфракрасный фильтр, кювету, третье сферическое зеркало, фокусирующее излучение на фотоприемник, либо через второй инфракрасный фильтр, кювету, четвертое сферическое зеркало, фокусирующее излучение на фотоприемник, осуществлении селекции излучения в измерительном канале за счет пропускания первым фильтром излучения с длиной волны 4, 72 мкм, степень поглощения которого в кювете зависит от количества окиси углерода, содержащейся в исследуемом газе, осуществлении селекции излучения в сравнительном канале за счет пропускания вторым фильтром излучения с длиной волны 5,95 мкм, не поглощающегося анализируемым газом, определении величин сигналов, полученных при воздействия на фотоприемник измерительного и сравнительного пучка, определении отношения между данными сигналами, осуществлении коррекции сигнала по температуре и давлению газа в измерительной кювете и по температуре и давлению воздуха, потребляемого двигателем, в соответствии с выражением: Uвых.=Uвх.КТКР, где Uвх. - сигнал, равный отношению сигналов на выходах измерительного и сравнительного каналов, КТ - значения коэффициента поправки, учитывающего температуру газа в измерительной кювете и температуру воздуха, потребляемого двигателем, которое равно выражению , где - первый поправочный коэффициент на изменения температуры газа в измерительной кювете, t1 - значение температуры газа в измерительной кювете, - второй поправочный коэффициент, учитывающий отклонения значений температуры воздуха, потребляемого двигателем, от нормальных условий, t2 - температура воздуха, Kр - значение коэффициента поправки, учитывающего давления газа в измерительной кювете и отклонения значений давления воздуха, потребляемого двигателем, от нормальных условий, равное отношению , где - первый поправочный коэффициент на изменения давления газа в измерительной кювете, Р1 - значение давления газа в измерительной кювете, - второй поправочный коэффициент, учитывающий отклонения значений давления воздуха, потребляемого двигателем, от нормальных условий, который равен выражению , P2 - значение давления воздуха, обеспечении индикации о содержании окиси углерода [1].Closest to the invention is a method for monitoring the content of carbon monoxide in the exhaust gases of a vehicle, which consists in the formation of two parallel beams of radiation - measuring and comparative due to the system of mirrors formed by the first and second mirrors, providing alternating passage of radiation due to the rotation of the modulator or through the first an infrared filter, a cuvette, a third spherical mirror focusing the radiation on the photodetector, or through a second infrared filter, a cuvette, four spherical mirror focusing the radiation on the photodetector, performing radiation selection in the measuring channel by transmitting the first filter with radiation with a wavelength of 4, 72 μm, the degree of absorption of which in the cuvette depends on the amount of carbon monoxide contained in the test gas, the implementation of radiation selection in comparative channel due to transmission of a second filter of radiation with a wavelength of 5.95 μm, which is not absorbed by the analyzed gas, determining the magnitude of the signals received when exposed to the photodetector from eritelnogo and Comparative beam, determining the relationship between the data signals, the correction of the temperature signal and the pressure of the gas in the measuring cell and the temperature and pressure of air drawn by the motor in accordance with the expression: U O. = U in. K T K P , where U in. - a signal equal to the ratio of signals at the outputs of the measuring and comparative channels, K T - values of the correction coefficient, taking into account the temperature of the gas in the measuring cell and the temperature of the air consumed by the engine, which is equal to the expression where is the first correction factor for changes in gas temperature in the measuring cell, t 1 is the gas temperature in the measuring cell, - the second correction factor, taking into account the deviation of the temperature of the air consumed by the engine from normal conditions, t 2 is the air temperature, K p is the value of the correction factor, taking into account the gas pressure in the measuring cell and the deviation of the pressure of the air consumed by the engine from normal conditions, equal to the ratio where - the first correction factor for changes in gas pressure in the measuring cell, P 1 is the gas pressure in the measuring cell, - the second correction factor, taking into account the deviation of the pressure values of the air consumed by the engine from normal conditions, which is equal to the expression , P 2 - the value of air pressure, providing an indication of the content of carbon monoxide [1].
Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля содержания окиси углерода в отработавших газах транспортного средства, содержащее оптический блок, включающий оптически связанные источник излучения, систему зеркал для разделения потока излучения на два пучка, модулятор, кювету с исследуемым газом, фильтры, систему зеркал для сведения пучков излучения на фотоприемник и электронный блок, вход которого связан с выходом фотоприемника, включающий последовательно соединенные блок обработки сигналов, корректор и блок индикации, корректор выполнен в виде двух цифроаналоговых преобразователей, двух постоянных запоминающих блоков, программного переключателя учета давления и программного переключателя учета температуры, выход которого подключен через первый постоянный запоминающий блок к цифровому входу первого цифроаналогового преобразователя, соединенного своим выходом с аналоговым входом второго цифроаналогового преобразователя, а выход программного переключателя учета давления подключен через второй постоянный запоминающий блок к цифровому входу второго цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом корректора, причем аналоговый вход первого цифроаналогового преобразователя является входом корректора [1].Closest to the invention is a device for monitoring the content of carbon monoxide in the exhaust gases of a vehicle, comprising an optical unit including an optically coupled radiation source, a system of mirrors for dividing the radiation stream into two beams, a modulator, a cuvette with a test gas, filters, a mirror system for mixing of radiation beams to a photodetector and an electronic unit, the input of which is connected to the output of the photodetector, including serially connected signal processing unit, corrector and indicator unit ii, the corrector is made in the form of two digital-to-analog converters, two permanent memory blocks, a software pressure meter switch and a software temperature meter switch, the output of which is connected through the first permanent memory block to the digital input of the first digital-to-analog converter connected to its output with the analog input of the second digital-to-analog converter, and the output of the pressure switch software switch is connected through a second permanent storage unit to a digital input the second digital-to-analog converter, the output of which is the output of the corrector, and the analog input of the first digital-to-analog converter is the input of the corrector [1].
Недостатком данного способа и устройства является отсутствие постоянного автоматического контроля содержания окиси углерода в отработавших газах транспортного средства во время его эксплуатации.The disadvantage of this method and device is the lack of continuous automatic monitoring of the carbon monoxide content in the exhaust gases of the vehicle during its operation.
Целью изобретения является автоматизация измерений путем сигнализации о содержании окиси углерода в отработавших газах транспортного средства на уровнях околопредельного значения с одновременным прогнозированием времени достижения предельного уровня, а также сигнализации о достижении предельного уровня содержания окиси углерода.The aim of the invention is the automation of measurements by signaling the content of carbon monoxide in the exhaust gases of the vehicle at near-limit values while predicting the time to reach the limit level, as well as signaling the achievement of the limit level of carbon monoxide.
Техническая задача изобретения достигается в способе для контроля содержания окиси углерода в отработавших газах транспортного средства, заключающемся в способе для контроля содержания окиси углерода в отработавших газах транспортного средства, заключающемся в формировании двух параллельных пучков излучения - измерительного и сравнительного, за счет системы зеркал, образованной первым и вторым зеркалом, обеспечении попеременного прохождения излучения за счет вращения модулятора либо через первый инфракрасный фильтр, кювету, третье сферическое зеркало, фокусирующее излучение на фотоприемник, либо через второй инфракрасный фильтр, кювету, четвертое сферическое зеркало, фокусирующее излучение на фотоприемник, осуществлении селекции излучения в измерительном канале за счет пропускания первым фильтром излучение с длиной волны 4,72 мкм, степень поглощения которого в кювете зависит от количества окиси углерода, содержащейся в исследуемом газе, осуществлении селекции излучения в сравнительном канале за счет пропускания вторым фильтром излучения с длиной волны 5,95 мкм, не поглощающегося анализируемым газом, определении величин сигналов, полученных при воздействии на фотоприемник измерительного и сравнительного пучка, определении отношения между данными сигналами, осуществлении коррекции сигнала по температуре и давлению газа в измерительной кювете и по температуре и давлению воздуха, потребляемого двигателем, в соответствии с выражением: Uвых.=UвхКТКР, где Uвх. - сигнал, равный отношению сигналов на выходах измерительного и сравнительного каналов, КТ - значение коэффициента поправки, учитывающего температуру газа в измерительной кювете и температуру воздуха, потребляемого двигателем, которого равен выражению , где - первый поправочный коэффициент на изменения температуры газа в измерительной кювете, t1 - значение температуры газа в измерительной кювете, - второй поправочный коэффициент, учитывающий отклонения значений температуры воздуха, потребляемого двигателем, от нормальных условий, t2 - температура воздуха, KP - значение коэффициента поправки, учитывающего давления газа в измерительной кювете и отклонения значений давления воздуха, потребляемого двигателем, от нормальных условий, равное отношению , где - первый поправочный коэффициент на изменения давления газа в измерительной кювете, Р1 - значение давления газа в измерительной кювете, - второй поправочный коэффициент, учитывающий отклонения значений давления воздуха, потребляемого двигателем, от нормальных условий, который равен выражению , Р2 - значение давления воздуха, обеспечении индикации о содержании окиси углерода, дополнительно осуществляют измерение температуры и давления газа в измерительной кювете, осуществляют измерения температуры и давления воздуха, обеспечивают автоматический ввод значений температуры и давления газа в измерительной кювете и воздуха в поправочные коэффициенты во время эксплуатации транспортного средства, осуществляют автоматический анализ содержания окиси углерода в отработавших газах транспортного средства путем сравнения текущих значений сигнала с тремя заданными пороговыми значениями сигналов, определяют динамику изменений значений окиси углерода между моментами времени превышения первого и второго пороговых уровней сигналов, обеспечивают одновременную выдачу сигнала на индикатор околопредельного уровня и на индикатор прогнозируемого времени достижения предельного уровня окиси углерода в случае превышении второго порогового уровня сигнала, обеспечивают выдачу сигнала на индикатор предельного уровня углерода в случае достижении третьего порогового уровня сигнала.The technical task of the invention is achieved in a method for monitoring the carbon monoxide content in an exhaust gas of a vehicle, consisting in a method for controlling the carbon monoxide content in an exhaust gas of a vehicle, which consists in the formation of two parallel beams of radiation - measuring and comparative, due to a mirror system formed by the first and a second mirror, providing alternating passage of radiation due to the rotation of the modulator or through the first infrared filter, cuvette, one third a spherical mirror focusing the radiation on the photodetector, or through a second infrared filter, the cuvette, a fourth spherical mirror focusing the radiation on the photodetector, selecting radiation in the measuring channel by transmitting the first filter with radiation with a wavelength of 4.72 μm, the degree of absorption of which in the cuvette depends on the amount of carbon monoxide contained in the test gas, the selection of radiation in the comparative channel due to the transmission of the second filter of radiation with a wavelength of 5.95 μm, e absorbed by the analyzed gas, determining the magnitude of the signals obtained by exposing the photodetector to a measuring and comparative beam, determining the relationship between these signals, performing signal correction by temperature and gas pressure in the measuring cell and by the temperature and pressure of the air consumed by the engine, in accordance with the expression : U out. = U IK K T K P , where U I is the signal equal to the ratio of the signals at the outputs of the measuring and comparative channels, K T is the value of the correction coefficient, taking into account the temperature of the gas in the measuring cell and the temperature of the air consumed by the engine, which is equal to the expression where is the first correction factor for changes in gas temperature in the measuring cell, t 1 is the gas temperature in the measuring cell, - the second correction factor, taking into account the deviation of the temperature of the air consumed by the engine from normal conditions, t 2 is the temperature of the air, K P is the value of the correction factor, taking into account the gas pressure in the measuring cell and the deviation of the pressure of the air consumed by the engine from normal conditions, equal to the ratio where - the first correction factor for changes in gas pressure in the measuring cell, P 1 is the gas pressure in the measuring cell, - the second correction factor, taking into account the deviation of the pressure values of the air consumed by the engine from normal conditions, which is equal to the expression , Р 2 - air pressure value, providing an indication of the carbon monoxide content, additionally measure the temperature and pressure of the gas in the measuring cell, measure the temperature and pressure of the air, provide automatic input of the temperature and pressure of the gas in the measuring cell and air into the correction factors operating time of the vehicle, carry out automatic analysis of the carbon monoxide content in the exhaust gases of the vehicle by comparing the current signal sources with three predetermined threshold signal values, determine the dynamics of changes in carbon monoxide values between times when the first and second threshold levels of signals are exceeded, provide a simultaneous signal to the indicator of near-limit level and the indicator of the predicted time to reach the limit level of carbon monoxide in case of exceeding the second threshold level signal, provide a signal to the indicator of the maximum carbon level in case of reaching the third threshold level I signal.
Способ реализуется устройством для контроля содержания окиси углерода в отработавших газах транспортного средства, содержащим оптический блок, включающий оптически связанные источник излучения, систему зеркал для разделения потока излучения на два пучка, модулятор, кювету с исследуемым газом, фильтры, систему зеркал для сведения пучков излучения на фотоприемник и электронный блок, вход которого связан с выходом фотоприемника, включающий последовательно соединенные блок обработки сигналов, корректор и блок индикации, корректор выполнен в виде двух цифроаналоговых преобразователей и двух постоянных запоминающих блоков, выход первого постоянного запоминающего блока подсоединен к цифровому входу первого цифроаналогового преобразователя, соединенного своим выходом с аналоговым входом второго цифроаналогового преобразователя, выход второго постоянного запоминающего блока к цифровому входу второго цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом корректора, аналоговый вход первого цифроаналогового преобразователя является первым входом корректора, а входы первого и второго запоминающих устройств являются вторым и третьим входами, отличающимся тем, что дополнительно введены блок ввода информации, блок анализа количества содержания окиси углерода в отработавших газах транспортного средства, индикатор околопредельного значения содержания окиси углерода, индикатор времени достижения предельного значения содержания окиси углерода, индикатор предельного содержания окиси углерода, причем первый, второй, третий и четвертый выходы блока ввода информации соединены соответственно со вторым, третьим, четвертым и пятым входами корректора, выход корректора соединен с входом блока анализа содержания окиси углерода в отработавших газах транспортного средства, первый, второй и третий выходы которого соединены с входами соответственно индикатора околопредельного значения содержания окиси углерода, индикатора времени достижения предельного значения содержания окиси углерода, индикатора предельного содержания окиси углерода.The method is implemented by a device for monitoring the content of carbon monoxide in the exhaust gases of a vehicle, comprising an optical unit including an optically coupled radiation source, a system of mirrors for dividing the radiation flux into two beams, a modulator, a cuvette with the test gas, filters, and a mirror system for converging radiation beams into photodetector and electronic unit, the input of which is connected to the output of the photodetector, including serially connected signal processing unit, corrector and display unit, corrector execution In the form of two digital-to-analog converters and two permanent storage units, the output of the first permanent storage unit is connected to the digital input of the first digital-to-analog converter connected by its output to the analog input of the second digital-to-analog converter, the output of the second permanent storage unit to the digital input of the second digital-to-analog converter, the output of which is corrector output, the analog input of the first digital-to-analog converter is the first input of corrector torus, and the inputs of the first and second storage devices are the second and third inputs, characterized in that an input unit, an analysis unit for the amount of carbon monoxide in the exhaust gas of the vehicle, an indicator of the near-limit value of the carbon monoxide content, an indicator of the time to reach the limit value of the content are additionally introduced carbon monoxide, an indicator of the maximum content of carbon monoxide, and the first, second, third and fourth outputs of the information input unit are connected respectively o with the second, third, fourth and fifth inputs of the corrector, the output of the corrector is connected to the input of the block of analysis of the carbon monoxide content in the exhaust gases of the vehicle, the first, second and third outputs of which are connected to the inputs of the indicator of the near-limit value of the carbon monoxide content, indicator of the time to reach the limit carbon monoxide, carbon monoxide limit indicator.
Кроме того, блок ввода информации состоит из первого датчика температуры и первого датчика давлений газа в измерительной кювете, второго датчика температуры и второго датчика давлений воздуха окружающей среды первого, второго, третьего и четвертого аналого-цифровых преобразователей, причем выходы первых и вторых датчиков температуры и давлений газа в измерительной кювете и воздуха окружающей среды соединены соответственно со входами первого, второго, третьего и четвертого аналого-цифровых преобразователей, выходы которых являются соответственно первыми, вторыми, третьими и четвертыми выходами блока ввода информации.In addition, the information input unit consists of a first temperature sensor and a first gas pressure sensor in the measuring cell, a second temperature sensor and a second ambient air pressure sensor of the first, second, third and fourth analog-to-digital converters, the outputs of the first and second temperature sensors and gas pressures in the measuring cell and ambient air are connected respectively to the inputs of the first, second, third and fourth analog-to-digital converters, the outputs of which are Responsibly the first, second, third and fourth outputs of the information input unit.
Кроме того, блок анализа содержания окиси углерода в отработавших газах транспортного средства состоит из первого, второго и третьего пороговых устройств, задатчика сигналов, генератора импульсов, первого и второго элементов И, элемента И-НЕ, счетчика первого и второго триггеров, дифференцирующей цепи, причем входом блока анализа содержания окиси углерода в отработавших газах транспортного средства являются первые входы первого, второго и третьего пороговых устройств, вторые входы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами задатчиков сигнала, выходы первого, второго и третьего пороговых устройств соединены соответственно с первым входом первого элемента И, первым входом первого триггера и одновременно с входом элемента И-НЕ и первым входом второго триггера, второй и третий входы первого элемента И соединены соответственно с выходом генератора импульсов и выходом элемента И-НЕ, выход первого элемента И соединен с первым входом счетчика, второй вход которого, а также вторые входы первого и второго триггеров соединены с выходом дифференцирующей цепи, вход которого соединен с тумблером включения источника питания, выход счетчика соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, выход первого триггера, второго элемента И, выход третьего триггера являются соответственно первым, вторым и третьим выходами блока анализа количества содержания окиси углерода в отработавших газах транспортного средства.In addition, the analysis unit of the carbon monoxide content in the exhaust gases of the vehicle consists of the first, second and third threshold devices, a signal generator, a pulse generator, the first and second elements AND, the AND element, the counter of the first and second triggers, a differentiating circuit, and the input of the block of analysis of the carbon monoxide content in the exhaust gases of the vehicle are the first inputs of the first, second and third threshold devices, the second inputs of which are connected respectively to the first, second and three the fifth outputs of the signal adjusters, the outputs of the first, second and third threshold devices are connected respectively to the first input of the first AND element, the first input of the first trigger and simultaneously with the input of the AND gate and the first input of the second trigger, the second and third inputs of the first AND element are connected respectively to the output of the pulse generator and the output of the AND element, the output of the first AND element is connected to the first input of the counter, the second input of which, as well as the second inputs of the first and second triggers, are differentially connected to the output the first circuit, the input of which is connected to the power source toggle switch, the counter output is connected to the first input of the second And element, the second input of which is connected to the output of the first trigger, the output of the first trigger, the second And element, the output of the third trigger are the first, second and third outputs, respectively unit analysis of the amount of carbon monoxide in the exhaust gas of the vehicle.
Новыми отличительными признаками по способу являются:New distinctive features of the method are:
1. Осуществляют измерение температуры и давления газа в измерительной кювете.1. Measure the temperature and pressure of the gas in the measuring cell.
2. Осуществляют измерения температуры и давления воздуха.2. Measure the temperature and air pressure.
3. Обеспечивают автоматический ввод значений температуры и давления газа в измерительной кювете и воздуха в поправочные коэффициенты во время эксплуатации транспортного средства.3. Provide automatic input of the temperature and pressure of the gas in the measuring cell and air into the correction factors during operation of the vehicle.
4. Осуществляют автоматический анализ содержания окиси углерода в отработавших газах транспортного средства путем сравнения текущих значений сигнала с тремя заданными пороговыми значениями сигналов.4. Carry out an automatic analysis of the carbon monoxide content in the exhaust gases of the vehicle by comparing the current signal values with three predetermined threshold signal values.
5. Определяют динамику изменений значений окиси углерода между моментами времени превышения первого и второго пороговых уровней сигналов.5. Determine the dynamics of changes in the values of carbon monoxide between times when the first and second threshold signal levels are exceeded.
6. Обеспечивают одновременную выдачу сигнала на индикатор околопредельного уровня и на индикатор прогнозируемого время достижения предельного уровня окиси углерода в случае превышении второго порогового уровня сигнала.6. Provide simultaneous output of a signal to an indicator of near-limit level and to an indicator of the predicted time to reach the limit level of carbon monoxide if the second threshold level of the signal is exceeded.
7. Обеспечивают выдачу сигнала на индикатор предельного уровня углерода в случае достижении третьего порогового уровня сигнала.7. Provide the issuance of a signal to the indicator of the maximum carbon level in case of reaching the third threshold signal level.
Новыми отличительными элементами в устройстве являются датчики температуры, датчики давления, блок анализа содержания окиси углерода в отработавших газах автомобилей, индикатор околопредельного значения содержания окиси углерода, индикатор времени достижения предельного значения содержания окиси углерода, индикатор предельного содержания окиси углерода и новые связи между известными и новыми элементами.The new distinctive elements in the device are temperature sensors, pressure sensors, a unit for analyzing the carbon monoxide content in automobile exhaust gases, an indicator of the near-limit value of the carbon monoxide content, an indicator of the time to reach the limit value of the carbon monoxide content, an indicator of the maximum carbon monoxide content, and new connections between known and new elements.
На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для контроля содержания окиси углерода в отработавших газах автомобилей, на фиг.2 - то же, блок анализа содержания окиси углерода в отработавших газах автомобилей.Figure 1 shows a functional diagram of a device for monitoring the content of carbon monoxide in the exhaust gases of cars, figure 2 is the same block analysis of the content of carbon monoxide in the exhaust gases of cars.
Устройство состоит из последовательно соединенных оптического блока 1, блока 2 обработки сигналов, корректора 3, блока 4 индикации, блока 5 ввода информации, блока 6 анализа содержания окиси углерода в отработавших газах транспортного средства, индикатора 7 околопредельных значений окиси углерода, индикатора 8 времени достижения предельных значений окиси углерода, индикатора 9 предельных значений окиси углерода, при этом оптический блок 1 содержит источник 10 излучения, модулятор 11, сферические зеркала 12-15, инфракрасные фильтры 16, 17. Корректор 3 выполнен в виде цифроаналоговых преобразователей 20 и 21, постоянных запоминающих блоков 22 и 23. Блок 5 ввода информации состоит из первого датчика 24 температуры газа в измерительной кювете, второго датчика 25 температуры воздуха в окружающей среде, первого датчика 26 давлений газа в измерительной кювете, второго 27 датчика давлений воздуха в окружающей среде, первого 28, второго 29, третьего 30 и четвертого 31 аналого-цифровых преобразователей, причем выходы датчиков 24, 25, 26, 27 температуры и давлений газа в измерительной кювете и воздуха в окружающей среде соединены соответственно со входами первого 28, второго 29, третьего 30 и четвертого 31 аналого-цифровых преобразователей, выходы которых являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока 5 ввода информации.The device consists of a series-connected optical unit 1, signal processing unit 2, corrector 3, indication unit 4, information input unit 5, vehicle exhaust
Блок 6 анализа содержания окиси углерода в отработавших газах транспортного средства состоит из первого 32, второго 33 и третьего 34 пороговых устройств, задатчика 35 сигналов, генератора 36 импульсов, первого 37 и второго 38 элементов И, элемента И-НЕ 39, счетчика 40 первого 41 и второго 42 триггеров, дифференцирующей цепи 43, причем входом блока 6 анализа содержания окиси углерода в отработавших газах автомобилей являются первые входы первого 32, второго 33 и третьего 34 пороговых устройств, вторые входы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами задатчиков 35 сигнала, выходы первого 32, второго 33 и третьего 34 пороговых устройств соединены соответственно с первым входом первого 37 элемента И, первым входом первого 41 триггера и одновременно с входом элемента И-НЕ 39 и первым входом второго 42 триггера, второй и третий входы первого 37 элемента И соединены соответственно с выходом генератора 36 импульсов и выходом элемента И-НЕ 39, выход первого 37 элемента И соединен с первым входом счетчика 40, второй вход которого, а также вторые входы первого 41 и второго 42 триггеров соединены с выходом дифференцирующей цепи 43, вход которой соединен через кнопку включения с источником питания, выход счетчика 40 соединен с первым входом второго 38 элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого 41 триггера, выходы первого 41 триггера, второго 38 элемента И, второго 42 триггера являются соответственно первым, вторым и третьим выходами блока 6 анализа содержания окиси углерода в отработавших газах транспортного средства.
В расходящемся потоке источника 10 излучения находятся модулятор 11 в виде секторов боковой поверхности двух усеченных конусов и сферические зеркала 12 и 13 (с фокусным расстоянием f - 50 мм), формирующие два параллельных пучка излучения - измерительный и сравнительный, на пути первого из которых находится инфракрасный фильтр 16, кювета 18 и сферическое зеркало 14 (с фокусным расстоянием f - 50 мм), фокусирующее излучение на фотоприемнике 19, а на пути второго пучка излучения - инфракрасный фильтр 17, кювета 18 и сферическое зеркало 15 (с f - 50 мм), также фокусирующее излучение на фотоприемнике 19. К выходу блока 2 подключен блок индикации 4 через корректор 3, первым входом которого является аналоговый вход цифроаналогового преобразователя 20. Выход первого постоянного запоминающего блока 22 подсоединен к цифровому входу цифроаналогового преобразователя 20, соединенного своим выходом с аналоговым входом цифроаналогового преобразователя 21, выход которого является выходом корректора 3, выход второго постоянного запоминающего блока 23 подключен к цифровому входу цифроаналогового преобразователя 22.In the diverging stream of the radiation source 10 there are a modulator 11 in the form of sectors of the lateral surface of two truncated cones and spherical mirrors 12 and 13 (with a focal length f - 50 mm), forming two parallel radiation beams - measuring and comparative, in the path of the first of which is infrared a filter 16, a cuvette 18 and a spherical mirror 14 (with a focal length f - 50 mm), focusing radiation on the photodetector 19, and an infrared filter 17, a cuvette 18 and a spherical mirror 15 (with f - 50 mm) in the path of the second radiation beam also focus radiation at the photodetector 19. An indication unit 4 is connected to the output of block 2 through the corrector 3, the first input of which is the analog input of the digital-to-analog converter 20. The output of the first permanent storage unit 22 is connected to the digital input of the digital-to-analog converter 20, connected to its output with the analog input of the digital-to-analog converter 21, the output of which is the output of the corrector 3, the output of the second permanent storage unit 23 is connected to the digital input of the digital-to-analog converter 22 .
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При вращении модулятора 11 на фотоприемник 19 попадает излучение от источника 10 излучения, пройдя попеременно инфракрасный фильтр 16 и кювету 18, либо инфракрасный фильтр 17 и кювету 18. Инфракрасный фильтр 16 измерительного канала пропускает излучение с длиной волны 4,72 мкм, степень поглощения которого в кювете 18 зависит от количества окиси углерода, содержащейся в исследуемом газе, а инфракрасный фильтр 17 сравнительного канала пропускает излучение с длиной волны 5,05 мкм, не поглощающееся анализируемым газом. В качестве источника 10 излучения используется нихромовая спираль, нагреваемая электрическим током.When the modulator 11 is rotated, the photodetector 19 receives radiation from the radiation source 10, passing alternately an infrared filter 16 and a cuvette 18, or an infrared filter 17 and a cuvette 18. The infrared filter 16 of the measuring channel transmits radiation with a wavelength of 4.72 μm, the degree of absorption of which the cuvette 18 depends on the amount of carbon monoxide contained in the test gas, and the infrared filter 17 of the comparative channel transmits radiation with a wavelength of 5.05 μm, which is not absorbed by the analyzed gas. As the radiation source 10, a nichrome spiral heated by electric current is used.
Выходной сигнал с фотоприемника 19 поступает на вход блока 2 обработки сигналов, представляющий собой измеритель отношения сигналов, сигнал с выхода которого поступает в корректор 3.The output signal from the photodetector 19 is fed to the input of the signal processing unit 2, which is a signal ratio meter, the output signal of which goes to the corrector 3.
Сигнал на выходе цифроаналогового преобразователя 20 равен Uвых.1=Uвх.1NT, где Uвх.1 - сигнал на входе цифроаналогового преобразователя 20, NТ - число на его цифровом входе. Величина NТ является значением в двоичном коде. Значение NT записано в постоянном запоминающем блоке 22, на первый вход которого поступают данные t1 о температуре газа в измерительной кювете с выхода первого датчика 24 температуры через первый 28 аналого-цифровой преобразователь, на второй вход блока 22 через второй 29 аналого-цифровой преобразователь поступают данные t2 температуры окружающей среды с выхода второго датчика 25.The signal at the output of the digital-to-analog converter 20 is equal to U oi. 1 = U input 1 N T , where U input 1 is the signal at the input of the digital-to-analog converter 20, N T is the number at its digital input. The value of N T is the value in binary code. The value of N T is recorded in a permanent storage unit 22, the first input of which receives data t 1 about the gas temperature in the measuring cell from the output of the first temperature sensor 24 through the first 28 analog-to-digital converter, to the second input of block 22 through the second 29 analog-to-digital converter data t 2 the ambient temperature from the output of the second sensor 25.
Сигнал на выходе цифроаналогового преобразователя 21 равен Uвых.2=Uвх.2Nр, где Uвх.2 - сигнал на входе цифроаналогового преобразователя 21, равный Uвых.1, NP - значение коэффициента поправки является значением Kр в двоичном коде .The signal at the output of the digital-to-analog converter 21 is equal to Uout.2 = U in2.2 N p , where U in.2 is the signal at the input of the digital-to-analog converter 21 equal to U out.1 , N P is the value of the correction factor is the value of K p in binary code .
Значение Nр записано в постоянном запоминающем блоке 23, на первый вход которого поступают данные Р1 о значениях давления с выхода датчика 26 давлений газа в измерительной кювете через третий 30 аналого-цифровой преобразователь, на второй вход запоминающего блока 23 поступают данные о значениях давления Р2 давления воздуха окружающей среды с выхода датчика 27 через четвертый 31 аналого-цифровой преобразователь. Сигнал с выхода корректора 3, равный , поступает на вход блока 4 индикации и одновременно на вход блока 6 анализа содержания окиси углерода в отработавших газах транспортного средства.The value of N p is recorded in a permanent storage unit 23, the first input of which receives data P 1 on the pressure values from the output of the gas pressure sensor 26 in the measuring cell through the third 30 analog-to-digital converter, the data on the pressure values P arrive at the second input of the storage unit 23 2 ambient air pressure from the output of the sensor 27 through the fourth 31 analog-to-digital Converter. The signal from the output of corrector 3, equal , is fed to the input of the display unit 4 and simultaneously to the input of the
Подготовка счетчика 40 и триггеров 41, 42 блока 6 анализа содержания окиси углерода в отработавших газах транспортного средства, происходит в момент включения кнопки «обнуление», через которую напряжение поступает на вход дифференцирующей цепи 43, с выхода которой сигнал в виде кратковременного импульса поступает для обнуление на вторые входы счетчика 40, первого 41 и второго 42 триггеров.The preparation of the
Сигнал с выхода корректора 3 поступает на первые входы первого 32, второго 33 и третьего 34 пороговых устройств, на вторые входы которых поступают сигналы соответственно с первого, второго и третьего выходов задатчиков 35 сигнала.The signal from the output of the corrector 3 is fed to the first inputs of the first 32, second 33, and third 34 threshold devices, the second inputs of which receive signals from the first, second, and third outputs of the
В случае превышения сигнала, поступившего на первый вход первого 32 порогового устройства, уровня сигнала, поступившего на второй вход, сигнал с выхода первого 32 порогового устройства поступает на первый вход первого 37 элемента И, на второй и третий входы которого поступают импульсы с выхода генератора 36 импульсов и сигнал с выхода элемента И-HE 39, с выхода первого 37 элемента И сигнал поступает на первый вход счетчика 40, который прекращает подсчет импульсов в момент срабатывания второго 33 порогового устройства, с выхода которого сигнал поступает на первый вход первого 41 триггера, с выхода которого сигнал поступает на индикатор 7 околопредельных значений окиси углерода.If the signal received at the first input of the first 32 threshold device is exceeded, the signal level received at the second input, the signal from the output of the first 32 threshold device is fed to the first input of the first 37 AND elements, the second and third inputs of which receive pulses from the output of the
Кроме того, сигнал с выхода первого 41 триггера поступает на второй вход второго 38 элемента И, на первый вход которого поступает сигнал с выхода счетчика 40, с выхода которого сигнал поступает на индикатор 8 прогнозируемого времени достижения предельных значений содержания окиси углерода.In addition, the signal from the output of the first 41 trigger is supplied to the second input of the second 38 element And, the first input of which receives the signal from the output of the
В момент времени срабатывания третьего 34 порогового устройства сигнал поступает на первый вход второго 42 триггера, с выхода которого поступает на индикатор 9 предельных значений окиси углерода.At the time of operation of the third 34 threshold device, the signal enters the first input of the second 42 trigger, the output of which goes to the indicator 9 of the limit values of carbon monoxide.
Таким образом, предлагаемое устройство в автоматическом режиме определяет околопредельное содержание окиси углерода, прогнозируемое время достижения предельного содержание окиси углерода и предельное значение окиси углерода в отработавших газах транспортного средства.Thus, the proposed device in automatic mode determines the near-limit content of carbon monoxide, the predicted time to reach the maximum content of carbon monoxide and the limit value of carbon monoxide in the exhaust gases of the vehicle.
Источники информацииInformation sources
1. Авторское свидетельство СССР №1163215, Кл. G01N 21/35, 21.02.1983 г. (прототип)1. USSR Copyright Certificate No. 1163215, Cl. G01N 21/35, 02/21/1983 (prototype)
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007130864/28A RU2348922C1 (en) | 2007-08-13 | 2007-08-13 | Method for control of carbon oxide content in fulfilled gases of vehicle and device for its realisation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007130864/28A RU2348922C1 (en) | 2007-08-13 | 2007-08-13 | Method for control of carbon oxide content in fulfilled gases of vehicle and device for its realisation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2348922C1 true RU2348922C1 (en) | 2009-03-10 |
Family
ID=40528740
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007130864/28A RU2348922C1 (en) | 2007-08-13 | 2007-08-13 | Method for control of carbon oxide content in fulfilled gases of vehicle and device for its realisation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2348922C1 (en) |
-
2007
- 2007-08-13 RU RU2007130864/28A patent/RU2348922C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1127865A (en) | Method and device for analysis with color identification test paper | |
EP0107410A1 (en) | Method of photometric measurement | |
US7805256B2 (en) | Dynamic measured-value filter for a gas sensor arrangement | |
CN101988894B (en) | Method for determining a parameter of liquid sample | |
SE532551C2 (en) | An arrangement adapted for spectral analysis | |
CN109085136A (en) | The method of near-infrared diffusing reflection spectrum measurement cement slurry oxide components content | |
RU2348922C1 (en) | Method for control of carbon oxide content in fulfilled gases of vehicle and device for its realisation | |
JP4577177B2 (en) | Differential refractive index detector and adjustment method thereof | |
JPH03221843A (en) | Analyzer by light | |
JP5351742B2 (en) | Method for measuring dust concentration in gas and operation method for combustion equipment | |
JP2005049171A (en) | Concentration measuring apparatus and concentration measuring system | |
AU585826B2 (en) | Optical detector circuit for photometric instrument | |
JP2001324446A (en) | Apparatus for measuring isotope gas | |
US20230001409A1 (en) | Bacterial endotoxin reader verification plates and methods of use | |
JP2001516016A (en) | NDIR photometer for measuring multiple components | |
JP2636051B2 (en) | Particle measurement method and device | |
US3441349A (en) | Optical apparatus for measuring the light transmission of a sample body | |
JPH01284758A (en) | Automatic chemical analysis apparatus | |
RU2029288C1 (en) | Gas analyzer | |
JP4640057B2 (en) | Spectrophotometer | |
SU1163215A1 (en) | Device for monitoring carbon monoxide content of exhaust gas of motor vehicle | |
KR20130114929A (en) | Vehicle ventilation system control apparatus for measuring contaminant using co sensing | |
CN113533207B (en) | High-accuracy detection device and correction method based on TDLAS technology | |
EP4276444A1 (en) | Optical co2 concentration meter based on ir light absorption in gas | |
JP3128163U (en) | Spectrophotometer |