SU1149146A1 - Одноканальный оптический газоанализатор - Google Patents

Одноканальный оптический газоанализатор Download PDF

Info

Publication number
SU1149146A1
SU1149146A1 SU823431929A SU3431929A SU1149146A1 SU 1149146 A1 SU1149146 A1 SU 1149146A1 SU 823431929 A SU823431929 A SU 823431929A SU 3431929 A SU3431929 A SU 3431929A SU 1149146 A1 SU1149146 A1 SU 1149146A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
emitter
output
amplitude
gas analyzer
phase
Prior art date
Application number
SU823431929A
Other languages
English (en)
Inventor
Василий Яковлевич Дремлюга
Владимир Федорович Микитченко
Петр Федорович Головченко
Александр Анастасьевич Дашковский
Валентин Иванович Шаповаленко
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 SU823431929A priority Critical patent/SU1149146A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1149146A1 publication Critical patent/SU1149146A1/ru

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

1. ОДНОКАНАЛЬНЫЙ 011Т№1ЕСКИЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР, содержащий размещенные последовательно на оптическор оси первый излучатель с отражателем. vjA S 7 измерительную кювету, второй излучатель , светофильтр, приемник излучени , св занный через усилитель с синхронным детектором, и генератор модул ции, св занный с первым излучателем и синхронным детектором, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измс рени  путем исключени  погрешности, св занной с нестабильностью характеристик приемника излучени , газоанализатор дополнительно содержит волновод, расположенный на выходе измерительной кюветы, в котором размещен второй излучатель, снабженный отражателем , и устройство балансировки амплитуды и фазы сигналов, вход которого (Л св зан с выходом генератора модул ции , а выход - с вторым излучателем. 9 4 СО 4 05

Description

2. Газоанализатор но гь 1, о т личагащийс  тем, что,устройство балансировки амплитуды и фазы сиг налов выполнено в виде соединенны лоследовательно фазорегул тора , фазоинвертора и устройства регулировани  амплитуды напр жени  или тока.
Изобретение относитс  к аналитическому приборостроению и может бы использовано в металаурт-ической, химической и других отрасл х промыш ленности, а также в области охраны окружающей ср.еды. Известен газоанализатор, содерж ГОКИ эле ктромодулированный источник излучени , кювету с Р сслед.уемым газом ,, формирователь двух коллимированных потоков излучени , интерференционные фильтры на рабочую и эт лонную длины волн, расположенные н соответствующих оптических ое х, д приемника излучени  и подключенньй к их выходам электронный узел, вклю чающий в себ  две схемы ньщелени  Л блок обработк - сигналов,. Выходной электри 1еский сигнал,, пропорциональ ньй измер емой концентрации газовой смееи формируетс  путем сравнени  выходных си1на,ов двух приемников из пучени  nj , Н ед о с т ат к ом г а з о а.н ал и з а т о р а  вл етс  то, что на регу.;;ьгат измерени  в степеи оказы} ак:Т кестабильность характеристи приемтгиков излучени . приемников из-тучени  с:)ставл ет /,, а отнотпение сигнала от к еиг HBXiy от полного светового потока 0 ,1 (такое значение этого параметра  вл етс  наиболее ;рием1 емьгм дл  оптических газоанаг;изаторов) ,, TCI пр обработке сигналов приемников излучени  по их разности шти отношению погрешность выходного сигнала равна 10%, Наиболее близким/к изоГ)рс-тению техническим регаевием  в.гт етс  однол чевой анализатор J годегжпший разме це , носледо.чагельно на ог тичес кой оси первый и; лучате,пь с тражателем ., и мерите.гььн.ун кгиветА, излучатель, светофчгльтг, излучени , св занЕ1ый через ycHjn Teji с синхронным детектором, и генератор модул гщи,, св занный с первым излучателем и синхронным детекторЪм 2j , Нед.остатком известного анализаT (j)a  вл етс  вли ние обратного езетоного потока второго источника изЛ;учени  на по.грешж.ють измерени  от нестаби::ьг оети приемн1гка и:злуче jiHH t Обратный световой поток возникает из-за TorOj что часть потока irroporo источника расгфоетран ете  и в направлении пефвого источника, JTa час.ть потока, отразившись от стенок кюветы (фиЛ1,тра) и отражател  первого источника, попадает на приемник , искажа  результат измерени . Кроме того, так как обратньй поток два;кдь нроходит через фильтр, кювету и их стеклоJ то температурные -ши вр1-:менные измерени  этих узлов ггриосд г- к погрешности измерени . Поскольку сравниваемые источники излучени  имеют разные посто нные вре ени (разные фазг:)вые сдвиги) , то отсутствие фазовой ркгулкровки IFO их икни управлени  сделает нев(х;можной их амплитудную балансировку. Недостатком известного газоанализатора . }зл етс  такж-е гкзгрешность из.чсрени  от нестабильности коэффициента пропускани  фильтра, так как этот фильтр направл етс  только 1- злучение одного источ1и-1ка. Цель изоб етенр1  - повышение. TO4iioc7H и:- мерени  путем исключени  norpeujHocTn.. св заььгой с нестабильчостыо характери.стик ириемн(-;ка излучени  . Поетавленва  nejib достигаетс  тем, Tio одноканалилный оптический газоаналтизатор , содержаний размещенные последовательно нз оптической оси первый излучатель с (тражателем, измер1телы- ую кюнету, /топо-г 1зл чатель ,, г;ветофи|Т.т р, приемиич ичлуче3 ни , св занньй герез усилитель с синхронным детектором, и генератор модул ции, св занный с первьпт излуч телем и синхронным детектором, допо нительно содержит волновод, распоЛо женньй на выходе измерительной кюветы , в котором размещен второй изл гштель, снабженный отражателем, и устройство балансировки амплитуды и фазы сигналов, вход которого св зан с выходом генератора модул ции, а выход - с вторым излучателем. При этом устройство балансировки амплитуды и фазы сигналов выполнено в виде соединенных последовательно фазорегул тора, фазоинвертора и уст ройства регулировани  амплитуды нап р жени  или тока. На чертеже представлена схема од ноканального оптического газоанализатора . Газоанализатор содержит отражатель 1, первьй излучатель 2, измеги тельную кювету 3, волновод , отражатель 5, второй излучатель 6, светофильтр 7, собирающий конус 8, фотоприемник 9, усилитель 10, синхрон ный детектор 11, сглаживающий фильтр 12, генератор 13 модул ции, устройство 14 балансировки амплитуды и фазы сигнала, фазорегул тор 15 фазоинвертор 16 и устройство 17 регулировани  амплитуды напр жени  или тока. Газоанализатор работает следующим образом. От генератора 13 модул ции па из лучатель 2 подастс  пр моугольное напр жение и, и„ sign sinszt. где Ujj 9 -амплитуда напр жени  частоты модул ций; -кругова  частота; -врем . 15озника(ощее при этом излучение излучател  2 после отражени  от отражател  1 направл етс  через измерительную кювету 3, волновод 4, све тофильтр 7 и собирающий конус 8 на фотоприемник 9. олосовой светофильтр 7 выдел ет полосу с центральной частотой - , соответствующей линии поглощени  исследуемого газа. При этом формиpvpTi n световой поток, перва  гап64 моника частоты модул ции которого разна / -)L с I, 1 е sin(flt-tf,), где К - коэффициент поглощени  исследуемого газа; L - активна  длина кюветы; С - концентраци  исследуемого газа; I. - амплитуда светового потока первого излучател  2; ср - фазовьй сдвиг, вызванньй запаздыванием излучател  2. На пути распространени  светового потока 1 между выходом кюветы 3 и входом светофильтра 7 помещен волновод , в центре которого установлен второй излучатель 6 с отражателем 5. Геометрические размеры отражател  5 выбраны такими, чтобы он перекрывал только небольшую часть светового потока L. На излучатель 6 подаетс  от генератора 13 через фазорегул тор 15, фазоинвертор.16 и устройство 1/ регу лировани  амплитуды напр жени  или тока пр моугольное напр жение Uj и sig п sin(S2t+«-;p), 11 где Ug - амплитуда напр жени  част тоты модул ции; - фазовьп сдвиг фазорегул тора . Возникающее при этом излучение излучател  6 направл етс  через светофильтр 7 и собирающий конус 8 на фотоприемник 9. Перва  гармоника частоты модул ции светового потока этого излучени  равна sin(t+7-Cf-Чp, где I, - амплитуда светового потока второго излучател  6; - фазовьй сдвиг, вызываемьй запаздыванием излучател  6. Световой поток 1 после отражени  от поверхности собирающего конуса 8 алгебраически суммируетс  на входе фотоприемника 9 со световым потоком 1. При( + C|i2 что легко установить с помощью фазорегул тора 15, потоки Ij и I.J вычитаютс . Перва  гармоника выходного сигнала фотоприемкика 9 при этом pasEia S(T,-l2)K Sd.jfi- -ц )sinQ где К коэффициент пропускани  светофильтра; S - коэффициент преобразовани  фотоприемника. Амплитуда потока 1 регулируетс  с помощью устройства 17 путем измен ни  йощности (тока или напр жени ) .второго излучател  6, Перед измерением выставл етс  по нулевому значе нию напр жени  U амплитуда потока такой, чтобы выполн лось условие т-т -Т s - ЧНапр жение U детектируетс  синхронным детектором 11, а затем сглаживаетс  фильтром 12 и выдел етс  посто нное напр жение -KLC , ЧыГ yi Поскольку выходное напр жение определ етс  произведением коэффици ента преобразовани  фотоприемника на световой поток, то погрешность от нестабильности S . равна  ) ДЗ S1-,( практически не зависит от диапазона измерени  и газовой характеристики, что дает возможность значительно повысить стабильность и точность измерени . Аналогично этому, как видно из выражени  дл  1gbi;( погрешность от нестабильности коэффициента пропускани  светофильтра также не зависит от диапазона измерени . Таким образом, предлагаем1лй газоанализатор позвол ет исключить искажающее влийние обратного светового потока и тем самым повысить точность измерени , а также практически независимо от изменени  крутизны характеристики фотоприемника и коэффициента пропускани  светофильтра точно сбалансировать по фазе и амплитуде сравниваемые световые потоки и тем самым повысить точность и стабильность измерени  (независимость погрешности от диапазона измереьи ) . Кроме того, изобретение обеспечивает повышен11ую эксплуатационную надежность 1азоанализатора, так как в нем отсутствуют не только механические узлы, но и газонаполненные элементы (газовые фильтры, оптико-акустические приемники) 3 котор;-ле значительную вpeмeнн o пестабильность„ Предлагаемый газоанализатор позвол ет уменьшить погрешность измерений , а следовательно, повысить точность в раз При этом уход нул  за две недели непрерывной работы С(:1ставл ет 0,2% от кжалы.

Claims (2)

1. ОДНОКАНАЛЬНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР, содержащий размещенные последовательно на оптической оси первый излучатель с отражателем.
измерительную кювету, второй излучатель, светофильтр, приемник излучения, связанный через усилитель с синхронным детектором, и генератор модуляции, связанный с первым излучателем и синхронньм детектором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности изм( рения путем исключения погрешности, связанной с нестабильностью характеристик приемника излучения, газоанализа· тор дополнительно содержит волновод, расположенный на выходе измерительной кюветы, в котором размещен второй излучатель, снабженный отражателем, и устройство балансировки амплитуды и фазы сигналов, вход которого связан с выходом генератора модуляции, а выход - с вторым излучателем.
1 U9U6
2. Газоанализатор по п.1, о т личающийся тем, что,устройство балансировки амплитуды и фазы сигналов выполнено в виде соеди неннь1Л последовательно фазорегулятора, фазоинвертора и устройства регулирования амплитуды напряжения или тока.
SU823431929A 1982-04-27 1982-04-27 Одноканальный оптический газоанализатор SU1149146A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823431929A SU1149146A1 (ru) 1982-04-27 1982-04-27 Одноканальный оптический газоанализатор

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823431929A SU1149146A1 (ru) 1982-04-27 1982-04-27 Одноканальный оптический газоанализатор

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1149146A1 true SU1149146A1 (ru) 1985-04-07

Family

ID=21009705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823431929A SU1149146A1 (ru) 1982-04-27 1982-04-27 Одноканальный оптический газоанализатор

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1149146A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2389177A (en) * 2002-05-31 2003-12-03 Marconi Applied Techn Ltd An optical gas sensor whose sensor has a predetermined range of angle of reception
US7488942B2 (en) 2002-11-07 2009-02-10 E2V Technologies (Uk) Limited Gas sensors
RU2596035C1 (ru) * 2015-07-06 2016-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Инновационных Технологий-Плюс" Инфракрасный оптический газоанализатор

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 735976, кл. G 01 N 21/61, 1977. 2. Патент US № 3745349, кл. G 01 N 21/26, опублик. 1973 (прототип). *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2389177A (en) * 2002-05-31 2003-12-03 Marconi Applied Techn Ltd An optical gas sensor whose sensor has a predetermined range of angle of reception
GB2389177B (en) * 2002-05-31 2006-03-15 Marconi Applied Techn Ltd Gas sensors
US7488942B2 (en) 2002-11-07 2009-02-10 E2V Technologies (Uk) Limited Gas sensors
RU2596035C1 (ru) * 2015-07-06 2016-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Инновационных Технологий-Плюс" Инфракрасный оптический газоанализатор

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3968370A (en) Non-dispersive infrared gas analyzer
SU1149146A1 (ru) Одноканальный оптический газоанализатор
US4467203A (en) Low noise amplifier and method for energy biased radiation sensitive receiver
US3180984A (en) Stabilized comparison analyzer and method of analyzing
EP0568105B1 (en) Optical interferometric angular rate meter with a self diagnostic capability
US4050015A (en) Control of microwave generator-cavity resonator combinations for gas analyzer
US4586026A (en) Infrared gas analyzer using count quadrature sampling
JPH01254841A (ja) ガスセンサの信号処理方法
RU2035038C1 (ru) Газоанализатор
SU1035483A1 (ru) Газоанализатор
SU1170289A1 (ru) Фотометр
SU1163159A1 (ru) Двухволновый фотометр
SU1060954A1 (ru) Автоматический пол риметр
SU701241A1 (ru) Инфракрасный измеритель влажности бумаги
SU725033A2 (ru) Устройство дл сравнени амплитуд двух гармонических напр жений
SU1545181A1 (ru) Способ определени угла рефракции и устройство дл его осуществлени
SU1180773A1 (ru) Магнитомеханический компенсационный газоанализатор
KR820001025B1 (ko) 적외선 가스분석장치
SU1425446A1 (ru) Светодальномер
RU2035717C1 (ru) Корреляционный анализатор газов
SU1188599A1 (ru) Способ баланса нул оптических газоанализаторов
SU873051A1 (ru) Атомно-абсорбционный анализатор
SU1081431A1 (ru) Цифровой фотометр
SU1453267A1 (ru) Устройство контрол зольности отходов флотации
SU1578504A1 (ru) Фотоприемное устройство