SU1267884A1 - Двухканальный газоанализатор - Google Patents

Description

(46) 30.06.91. Бюл. № 24

(21)3813675/25

(22)20.11.84

(71) Институт физики АН БССР

(72 В.Б. Дунаев (53) 543.422.4(088.8) (56) Патент США 4010368, кл. G 01 N 21/26, 1977. .

Авторское свидетельство СССР №884400,101.0 01 N21/27, 1981.

Авторское свир,етельство СССР № 1114150, кл. G 01 N 21/6t, 1984. (54)(57) ДВУХКАНАЛЬНЬЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР , содержащий оптически св занные оптическую часть, включающую рабочий и опорный каналы, модул тор и приемник излучени , выход которого через предварительный усилитель, синхронный детектор опорного канала ri электронный ключ соединей с первым входом вычитак цего устройства второй вход которого через синхронный фильт соединен с выходом предварительного усилител , последовательно соединенные измеритель отношени , основной усилитель, синхронный детектор и

регистрирующее устройство, а фop Iиpoвaтeль синхронизирующих импульсов , св занный с модул тором, при этом первый вход измерител  отношени  соединен с выходом вычитающего устройства, первый выход формировател  синхронизирующих импульсов соединен с управл ющим входом синхронного детектора, а второй выход - с управл ющими входами синхронного фильтра и синхронного детектора, о т личающийс  тем, что, с целью повьшени  точности измерений, он дополнительно содержат синхронный детектор рабочего канала и cyjooipyroщее устройство, при этом вход синхронного детектора рабочего канала соединен с выходом синхронного фильтра , управл ющий вход - с вторым выходом формировател . сикхронизирующих импульсов, а выход - с первым входом суммирующего устройства, второй вход которого соединен с выходом синхронного детектора опорного канал а выход - с вторым входом измерител  отношени . Изобретение относитс  к области аналитического приборостроени  и может быть использовано дл  контрол  выбросов промькштенных предпри тий в атмосферу,ДЛЯ определени  концентраций токсичньк газов, присутствующих°в выхлопах автомобилей, энергетических ycTHHOBOft и р де технологических про |цессов, требующих непрерывного контрол  состава газов. Цель изобретени  - поньшение точности измерений. На чертеже изображена структурна  схема двухканального газоанализатора . Двухканальный газоанализатор содержит оптическую часть 1 j включающую источник излучени  с отражателем , рабочую и /опорную кюветы, систему фокусировки световых потоков и оптический фильтр, выдел ющий не обходимый интервал длин волн, модул тор 2, приемник излучени  3-, i предварительный усилитель 4, синхрон ный фильтр 5, синхронный детектор 6 опорного канала, электронный ключ 7, вычитающее устройство 8, cy миpyющee устройство 9, синхронный детектор 10 рабочего канала, измеритель отношени  11, основной усилитель 12, синхронный детектор 13, регистрирующее устройство 14 и формирователь . синхронизирующих импульсов 15. Устройство работает следующим образом . Излучение от источника излучени  расположенного в оптической части двухкаиаг1ьного газоанализатора, раздел етс  на двапотока отражателем и после модул тора 2 на разных частота модул ции пропускаетс  через рабочую и опорную кюветы. Далее световой по ток фокусируетс , проходит через оп тический фильтр и попадает на прием щпа площадку приемника излучени  3, преобразующего оптический сигнал в электрический. Электрический сигнал у :иленный предварительным усилитеiJ SM 4, поступает на входы синхрон .ного фильтра 5 и синхронного детектора 6 опорного канала. При этом дл получени  одинаковой амплитуды шуМ )В на выходах синхронного фильтра 5 и синхронного детектора 6 опорног канала их посто нные времени выбира ютс  приблизительно равными. Управл ющим напр жением дп .синхронного фильтра 5  вл етс  переменное напр ение , частота которого равна частоте модул ции потока, проход щего через рабочую кювету, а частота управ ющего напр жени  дл  синхронного детектора 6 опорного канала равна частоте модул ции потока, проход щего через опорную кювету. В результате этого на выходе синхронного фильтра 5 по вл етс  переменное напр жение , частота которого равна частоте модул ции потока, проход щего череэ рабочую кювету, а амплитуда пропорциональна интенсивности излучени  этого потока. На выходе синхронного детектора 6 опорного канала по вл етс  посто нное напр жение, пропорциональное интенсивности излучени , / проход щего через опорную кювету. Благодар  элeктpoннo fy ключу 7 посто нное напр жение с выхода синхронного детектора 6 опорного канала преобразуетс  в переменное, измен ющеес  с частотой, равной .частоте модул ции потока, проход щего через. рабочую кювету. Переменные напр жени  с выхода синхронного фильтра 5 и с выхода электронного ключа 7 поступают на входы вычитающего устройства 8. С выхода синхронного фильтра 5 переменное напр жение подаетс  также на вход синхронного детектора 10 рабочего канала, управл ющим напр жением дл  которого  вл етс  .то же напр жение, что -и дл  синхронного фильтра 5. В результате на вы1ходе синхронного детектора 10 рабочего канала по вл етс  посто нное (напр женна, пропорциональное интенсивности излучени  у проход щего через рабочую кювету. Посто нные напр жени  с выхода синхронного детектора 6 опорного канала и с выхода синхронного детектора 10 рабочего канала поступают на первый и второй входы суммирующего устройства 9, со-. ответственно. С выхода вычитающего устройства 8 переменное напр жение, амплитуда которого пропорциональна разности входных напр жений, посту-. пает на первый вход измерител  отношени  11. На второй вход измерител  отношени  11 подаетс  посто нное напр жение с выхода сунмирухицего устройства 9. С выхода измерител  отношени  11, после соответствук дего усилени  в основном усилителе 12, переменный сигнал, пропорциональный отношению разности интенсивностей световых потоков, прошедших через рабочую и опорную кюветы, к их сумме, поступает на вход синхронного детектора 13. Частота управл ющего напр жени  синхронного детектора 13 равна частоте модул ции потока, проход щего через рабочую кювету. С выхода синхронного детектора 13, сигнал несущий информацию о концентрации анадЙзируемого газа, поступает на регистрирующее устройство 16.

Предлагаемое устройство позвол ет повысить точность измерений в 1,5 2 раза за счет повышени  разрешающей .способности, обусловленной скоростью нарастани  интенсивности поглощенного при равномерном увеличении концентрации поглощающего сло .