SU1075125A1 - Absorption-type gas analyzer - Google Patents

Absorption-type gas analyzer Download PDF

Info

Publication number
SU1075125A1
SU1075125A1 SU823377606A SU3377606A SU1075125A1 SU 1075125 A1 SU1075125 A1 SU 1075125A1 SU 823377606 A SU823377606 A SU 823377606A SU 3377606 A SU3377606 A SU 3377606A SU 1075125 A1 SU1075125 A1 SU 1075125A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
comparative
radiation
working
source
gas analyzer
Prior art date
Application number
SU823377606A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Васильевич Коробейник
Михаил Александрович Сухиненко
Владимир Константинович Акимов
Original Assignee
Киевское Научно-Производственное Объединение "Аналитприбор"
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 Киевское Научно-Производственное Объединение "Аналитприбор" filed Critical Киевское Научно-Производственное Объединение "Аналитприбор"
Priority to SU823377606A priority Critical patent/SU1075125A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1075125A1 publication Critical patent/SU1075125A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

1. АБСОРБЦИОННЫЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР , содержащий источник излучени , обтюратор с двусторонними зеркальными лопаст гли, распот1оженный наклонно к оптической оси источника и обеспечивающий разветвление потока излучени  на рабочий и сравнительный и сведение их на приемник излучени , рабочий и сравнительный каналы, включающие рабочую и сравнительную кюве-вы и неподвижные отражатели,, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, он снабжен оптической системой дл  поворота на 180 изображени  сечени  кювет в месте сведени  потоков излучени . 2.ГазоаНс1Лизатор по п.1, о т л ичающийс  тем, что оптическа  система дл  поворота на 180изображени  сечени  кювет выполнена в виде сферических зеркал и совмещена с не- «g подвижными отражател ми. (Л сд to ел1. ABSORPTION GAS ANALYZER containing a radiation source, an obturator with double-sided mirror blades glide inclined to the optical axis of the source and providing branching of the radiation flux to the operating and comparative and converting them to the radiation receiver, working and comparative channels including the working and comparative cuvee and fixed reflectors, characterized in that, in order to increase accuracy, it is equipped with an optical system to rotate 180 images of the cross section of the ditch at the place where the flux is reduced Yeni. 2. Gas-Ny1Lizator according to claim 1, which is based on the fact that the optical system for turning the cross section of the cuvette into 180 images is made in the form of spherical mirrors and combined with non-g movable reflectors. (L sd to eat

Description

Изобретение относитс  к оптичес ким абсорбционным устройствам дл  измерени  концентраци определ емо го компонента в газовых смес х и может быть использовано дл  контро л  выхлопных газов двигателей внут реннего сгорани . Известно устройство дл  определ ни  концентрации, содержащее источ ник лучистой энергии, фокусирук цёе устройство, оптическую кювету, оптические фильтры, модул тор, разде л ющий луч на две составл ющие, сдвинутые по фазе, оптические клин и приемник. Фильтры и клинь  из составл ющих лучей располо жены после оптической кюветы fjl . Недостатком устройства  вл етс  низка  точность анализа, св занна  с паразитной модул цией, обусловленной различными углами падени потоков лучистой энергии на фотопр емник со стороны рабочего и сравнительного оптических каналов, а также разной прот женностью рабочего и сравнительного каналов« Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  абсорбционный газоанализатор, содер жащий источник излучени , обтюратор с двухсторонними зеркальньми лопаст ми , расположенными наклонно к оптической оси источника и обеспечивающий разветвление потока излучени  на рабочий и сравнительный и сведение их на приемник излучени , рабочий и сравнительный каналы, включающие рабочую и сравнительную кюветы и неподвижные отражатели. Поток излучени  от источника проходит между лопаст ми обтюратй)ра в рабочую кювету, отражаетс  неподви;хным отражателем (плоским зеркалом ), расположенным на одной оси с источником, после чего вновь отражаетс  от зеркальной поверхности лопасти обтюратора в направле нии приемника. При вращении обтюратора лопасти смещаютс  и свет, отража сь от лопасти обтюратора, с зеркальной поверхностью в направлении второго неподвижного зеркала, попадает затем через сравнительную кювету на приемник И I Недостатки известного устройства обусловлены тем,что отдельные ветви разветвленного ранее потока излучени  к месту его сведени  приход т разными пут ми, с разным числом отражений , а поэтому сведение потока не  вл етс  матричным. Мало того, при перекрытии оптических каналов лопаст ми обтюратора ровно наполовину пр мой поток от источника на приемник вообще не попадает. Это св зано с тем, что перекры;тие входа в канал кромкой лопасти начинаетс  с одной стороны, например сверху, а открытие выхода канала - с обратной стороны, т.е. снизу. Все это приводит к неселективной паразитной модул ции сигнала. Причем эта паразитна  модул ци ,  вл юща с  фоном полезного сигнала, как правило, намного превышает амплитуду последнего, а особенно при микроконцентраци х- измер емого кокшонента . Цель изобретени  - повышение точности путем обеспечени  параметрической модул ции потока излучени , т.е. модул ции, возникновение которой определ етс  изменением лишь одного параметра равновесной системы - поглощающей способности газовой смеси, Поставленна  цель достигаетс  теМр Что абсорбционный газоанализатор , содержащий источник излучени , обтюратор с двухсторонними зеркальными лопаст ми, расположенный наклонно к оптической оси источника и обеспечивающий разветвление потока излучени  на рабочий и сравнительный и сведение их на приемник излучени , рабочий и сравнительный каналы, включатацие рабочую и сравнительнурэ кюветы и неподвижные отражатели, снабжен оптической системой дл  поворота на изображени  сечени  кювет в месте сведени  потоков излучени , . Причем оптическа  система дл  поворота на ХВО-изображени  сечени  кювет выполнена в виде сферических зеркал и совмещена с неподвижными отражател ми. На чертеже показано предлагаемое устройство. Газоанализатор содержит источник 1 излучени , измерительную кювету 2 с анализируемым газом, сравнительную кювету 3, обтюратор 4, наклонный к оптической оси излучат1эл  с двухсторонней ЗJepкaльнoй лопастью 5 и межлопастным проемом б, неподвижные сферические зеркала 7 и 8 с радиусом кривизны, равным отношению рассто ни  между плоскост ми неподвижного сферического зеркала 7 (8) и обтюратора 4 к синусу угла наклона- обтюратора 4 к оптической ос: источника 1, приемник 9, усилитель 10, индикатор 11. Устройство работает следующим образом. При вращении обтюратора 4 нарастающее перекрытие оптического канала кюветы 2 кромкой лопасти, прилегающей к межлопастному проему 6, проецируетс  на зеркальную плоскость лопасти 5, обращенную к приемнику 9 в виде теневого сегмента. При этом благодар  сферической форме зеркала 7 и его наклонному поло3 10751 жению теневое изображение этого сегмента поворачиваетс  на 180 вокруг оси а -а, лежащей в плоскости чер-. тежа и обтюратора 4, Изображение же этого сегмента перекрыти  в виде отраженного пучка5 лучистой энергии кромкк лопасти, прилегающей к проему 6, направл етс  на сферическое зеркало 8, а затетл на лопасть 5 (но с обратной стороны } также с поворотом на 180 вок-Ю руг оси а - . Одновременно с частичным закрытием канала кюветы 2 происходит точно такое же, но с поворотом на вокруг оси О - 0|, открытие канала15 на выход. Таким образом, пучок лучистой энергии, отраженный от сегмента лопасти, перекрывшей канал на входе, направл етс  точно в щель открыти 20 на выходе, а поток, вошедший в щель открыти  на входе, попадает на зеркало , отражающее этот поток на приемник 9 на выходе. Поскольку n( 5 ключение потока лучистой энергии с кюветы 2 на кювету 3 не сопровождаетс  изменением энергии потока, паразитной модул ции не происхсздит. Возникновение же модул ции Свидетельствует о наличии измер емого компонента, а по ее амплитуде, регистрируемой индикаторс и 11 через приемник 9 и усилитель 10, суд т о концентрации анализируемого компонента . По сравнению с базовым объектом ( автоматическим анализаторам окиси углерода ГАИ-1) точность анализа микроколичеств определ ети5ого компоненга газовой смеси увеличена в два раза. Правильна  регулировка режима сгорани  моторного топлива в двигател х , которую обеспечивает изобретение , помимо экологического эффекта , приводит к его более рациональному расходованию, т.е. к экономии i энергетических ресурсов.The invention relates to optical absorption devices for measuring the concentration of a detectable component in gas mixtures and can be used to control the exhaust gases of internal combustion engines. A device for determining concentration is known, which contains a source of radiant energy, a focusing device, an optical cell, optical filters, a modulator, dividing the beam into two components, out of phase, an optical wedge, and a receiver. Filters and wedges of the component rays are located after the optical cell fjl. The drawback of the device is the low accuracy of the analysis associated with parasitic modulation due to different angles of incidence of radiant energy flux on the photocoupler from the working and comparative optical channels, as well as the different length of the working and comparative channels is an absorption gas analyzer containing a radiation source, a shutter with double-sided mirror blades inclined to the optical axis of the source and providing branching of the radiation flux to the working and comparative and their reduction to the radiation receiver, the working and comparative channels, including the working and comparative cells and fixed reflectors. The flux of radiation from the source passes between the blades of the obturation) into the working cell, reflected by a constant reflector (flat mirror), located on the same axis with the source, after which it is again reflected from the mirror surface of the shutter blade in the direction of the receiver. When the obturator rotates, the blades shift and the light, reflecting from the obturator blade, with a mirrored surface in the direction of the second fixed mirror, then enters the receiver I through the comparative cell. The disadvantages of the known device are due to the fact that some branches of the previously branched radiation flux to the place of its arrival There are different ways, with different numbers of reflections, and therefore the reduction of flow is not a matrix. Moreover, when the optical channels are blocked, the paddles of the shutter are exactly half the direct flow from the source to the receiver at all. This is due to the fact that the overlap of the entrance to the channel by the edge of the blade begins on one side, for example, from above, and the opening of the channel exit on the reverse side, i.e. below. All this leads to non-selective parasitic signal modulation. Moreover, this parasitic modulation, which is the background of the useful signal, as a rule, is much higher than the amplitude of the latter, and especially when the microconcentration x is the measured coxonant. The purpose of the invention is to increase accuracy by providing parametric modulation of the radiation flux, i.e. modulation, the occurrence of which is determined by the change of only one parameter of the equilibrium system — the absorptivity of the gas mixture; the goal is achieved by the teMr. That the absorption gas analyzer containing the radiation source, the shutter with two-sided mirror blades, is inclined to the optical axis of the source and provides the branching of the radiation flux to working and comparative and converting them to a radiation receiver, working and comparative channels, including the working and comparative cells and movable reflectors is provided with an optical system for image rotation in sectional cuvettes in place downmix radiation fluxes. Moreover, the optical system for rotation to the HVO image of the cross section of the cuvette is made in the form of spherical mirrors and is combined with fixed reflectors. The drawing shows the proposed device. The gas analyzer contains a source of radiation 1, a measuring cell 2 with the gas to be analyzed, a comparative cell 3, a obturator 4 emitting 1E with a two-sided ZJerkalnyi blade with a two-sided ZHerkalny blade and an inter-blade aperture b, fixed spherical mirrors 7 and 8 with a curvature of the drawing wall. the planes of the fixed spherical mirror 7 (8) and the obturator 4 to the sine of the oblique angle of the obturator 4 to the optical axis of the source 1, the receiver 9, the amplifier 10, the indicator 11. The device operates as follows. When the obturator 4 rotates, the increasing overlap of the optical channel of the cuvette 2 by the edge of the blade adjacent to the inter-blade aperture 6 is projected onto the mirror plane of the blade 5, which faces the receiver 9 as a shadow segment. At the same time, thanks to the spherical shape of the mirror 7 and its inclined position 10751, the shadow image of this segment is rotated 180 around the axis a-a lying in the plane of the black. and the shutter 4, the image of this segment of the overlap in the form of a reflected beam5 of radiant energy of the blade edge adjacent to the aperture 6, is directed to the spherical mirror 8, and zatel to the blade 5 (but on the reverse side} also with 180 wok The axis a - simultaneously with the partial closing of the channel of the cuvette 2, exactly the same takes place, but with rotation on the axis O - 0 |, opening of the channel 15 to the output. Thus, a beam of radiant energy reflected from the blade segment that blocked the channel at the entrance, guided exactly into the opening 20 the output, and the flow entering the opening inlet slits into the mirror reflecting this flow to the output receiver 9. Since n (5 switching off the flow of radiant energy from the cuvette 2 to the cuvette 3 is not accompanied by a change in the energy of the flow, parasitic modulation does not occur The occurrence of modulation testifies to the presence of the measured component, and according to its amplitude, the recorded indicators and 11 through the receiver 9 and the amplifier 10, judge the concentration of the analyzed component. Compared with the base object (GAI-1 automatic carbon monoxide analyzers), the accuracy of the analysis of trace amounts of the determined component of the gas mixture is doubled. Proper adjustment of the combustion mode of motor fuel in engines, which the invention provides, in addition to the environmental effect, leads to its more rational expenditure, i.e. to save i energy resources.

Claims (2)

1. АБСОРБЦИОННЫЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР, содержащий источник излучения, обтюратор с двусторонними зеркальными лопастями, расположенный наклонно к оптической оси источника и обеспечива1ащий разветвление потока излучения на рабочий и сравнительный и сведение их на приемник излучения, рабочий и сравнительный каналы, включающие рабочую и сравнительную кюветы и неподвижные отражатели,, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен оптической системой для поворота на 180° изображения сечения кювет в месте сведения потоков излучения.1. AN ABSORPTION GAS ANALYZER containing a radiation source, a shutter with double-sided mirror blades, located obliquely to the optical axis of the source and providing for branching of the radiation flux into the working and comparative ones and bringing them to the radiation receiver, working and comparative channels, including the working and comparative cuvettes and fixed reflectors ,, characterized in that, in order to increase accuracy, it is equipped with an optical system for rotating through 180 ° the image of the section of the cuvette in the place where the radiation fluxes are reduced. 2.Газоанализатор по п.1, о т л ичающийся тем, что оптическая система для поворота на 180°изображения сечения кювет выполнена в виде сферических зеркал и совмещена с не- <д подвижными отражателями.2. The gas analyzer according to claim 1, characterized in that the optical system for rotating the image of the cuvette section through 180 ° is made in the form of spherical mirrors and is combined with non-movable reflectors.
SU823377606A 1982-01-05 1982-01-05 Absorption-type gas analyzer SU1075125A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823377606A SU1075125A1 (en) 1982-01-05 1982-01-05 Absorption-type gas analyzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823377606A SU1075125A1 (en) 1982-01-05 1982-01-05 Absorption-type gas analyzer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1075125A1 true SU1075125A1 (en) 1984-02-23

Family

ID=20990836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823377606A SU1075125A1 (en) 1982-01-05 1982-01-05 Absorption-type gas analyzer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1075125A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1.Авторское свидетельство СССР 544890, кл. d 01 N 27/62, 1974. 2.Патент GB 1106375, кл..GI 01 Н 1/30, опублик. 1965 (прототип) . *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4816670A (en) Optical measuring head
US3437411A (en) Optical null spectrophotometer
EP0213790B1 (en) Optical analytical instrument
SU1075125A1 (en) Absorption-type gas analyzer
JPS6120805B2 (en)
US3813146A (en) Light beam alternator having a single rotating mirror
CN115165788B (en) High-resolution miniature infrared gas sensor and implementation method thereof
JPS639610B2 (en)
JPS5624556A (en) Automatic analyzer
SU1191787A1 (en) Optical absorption gas analyser
SU1275272A1 (en) Absorption gas analyzer
JP2000035363A (en) Detecting apparatus for optical characteristic
SU587373A1 (en) Single-beam medium analyzer
CN219224562U (en) Non-dispersive mid-infrared light path structure
CN221303124U (en) Optical path device of enzyme-labeled instrument
SU789686A1 (en) Density meter
SU1312401A2 (en) Two-channel photometer
SU1153277A1 (en) Optical-acoustic gas analyser
JPH08271417A (en) Apparatus for measuring deterioration of oil
JPH0430576Y2 (en)
RU1806348C (en) Remote flue-gas analyzer
SU851318A1 (en) Multi-path mirror system
SU418774A1 (en) PHOTOELECTRIC DEVICE FOR DETECTION OF DEFECTS
SU256303A1 (en) METHOD OF PHOTOMETRATION OF IMPORTANT OPTICAL MEDIA
RU65232U1 (en) MULTI-WAY OPTICAL CUVET