SU148958A1 - Оптико-акустический газоанализатор - Google Patents

Description

Однопоточные опгико-акустические газоанализаторы с модул цией потока инфракрасного излучени  известны.

Отличие предлагаемого оптико-акустического газоанализатора от известных состоит в том, что его модул тор выполнен в виде камеры с отражающей внутренней поверхностью, заполненной анализируемым газом , и расположен между лучеприемным цилиндром- и рабочей камерой. Такое отличие позвол ет выполнить газоанализатор, обеспечивающий независимость показаний от изменени  температуры и давлени  исследуемой смеси.

На чертеже показана схема газоанализатора, который состоит из излучател  1 инфракрасной радиации, фильтровой камеры 2, заполненной мещающиЛ И компонентами, присутствующими в анализируемой газовой смеси, лучеприемного цилиндра мерной камеры 3, заполненной анализируемым компонентом, конденсаторного микрофона 4 мерной камеры 5, камеры модул тора 5, заполненной измер емым компонентом, рабочей камеры 6, через которую непрерывно пропускаетс  анализируема  газова  смесь, компенсирующей камеры 7, заполненной анализируемым компонентом, сильфона компенсирующей камеры 7, обеспечивающего герметичность камеры и подвижность порп:н , поршн  компенсирующей камеры 9, реверсивного двигател  10, электронного усилител  И, эксцентрика на оси двигател  12, который обеспечивает возвратно-поступательные движени  камеры модул тора.

Когда модул тор находитс  в оптической системе поток инфракрасной радиации (сплошна  лини  на чертеже) от излучател  / проходит фильтровую камеру 2, где происходит поглощение радиации с длинами волн, соответствующими спектру поглощени  мешающих компонентов .

Далее поток радиации проходит через лучеприемный цилиндр мерной камеры 3, где происходит частичное поглощение радиации с длинами ВОЛН, соответствующими спектру поглощени  измер емого компо№ 148958-- 3 -нента , после чего поток радиации иоиадает в модул тор 5, представл  ош .ий собой газовую камеру с малой длино1( волн, н отражающей внутренней поверхностью. Отразившись от внутренней .поверхности модул тора , поток радиации возвращаетс  в лучеприемн.ый цилиндр мерной камеры 3, где происходит дальнейшее поглош,ение переменной составл ющей потока радиации соответствуюц.,их волн.

Когда модул тор выведен из оптической системы, поток инфракрасной радиации (пунктирна  лини  на чертеже) от излучател  У проходит фильтровую камеру 2, где происходит поглоидение радиации длинами волн, соответствующими с.пектру цоглощени  метающих компонентов .

Далее поток радиации нро.ходит через лучеприемный цилиндр мерной камеры 3, где происходит частичное поглощение радиации с длинами волн, соответствую.(цими спектру поглоще.иик измер емого компонента .

Из лучеприемного цилиндра ITOTOK радиации про-.ходит рабочую камеру 6, где также происходит поглощение радиации с темч же длинами волн, что и в лучеприемном цилиндре мерной камеры 3. После этого поток радиации попадает в компенсирующую камеру 7, отражаетс  от поверхности порщн  компенсирующей камеры 9 и поступает обратно через рабочую камеру 6 в лучеприемный цилиндр меркой камеры 3.

В компенсирующей камере 7 происходит поглощение радиации, равное поглощению в каме|эе модул тора 5.

Заполнение мерной камеры должно удовлетвор ть максимальной чувствительности. Камера модул тора и компенсирующа  камера заполн ю-тс  из расчета предельной концентрации анализируемого компонента .

Если в рабочей камере находитс  анализируемый компонент, то он будет поглощать часть потока радиации, что умен.ьшит поток, приход щий в лучеприемник - цилиндр мерной камеры 3. В то же врем  ноток радиации, приход щей из камеры модул тора, остаетс  неизменным, следовательно, по вл юща с  разность потоков радиации приводит к по влению сигнала на входе электронного усилител  1/.

Усиленный электронныл усилителем сигнал в конечном итоге подаетс  на управл ющую обмотку реверсивного двигател  10, который начинает вращатьс  и перемещать поршень компенсирующей камеры 9 так, чтобы уравн ть потоки, которые уход т обратно в лучеприемиый цилиндр мерной камеры 3 от компенсирующей камеры и от камеры модул тора 5.

Поршень ко.мненсирующей камеры жестко св зан с показывающим устройством, по которому происходит отсчет концентрации анализируемого компонента. Частота колебани  модул тора выбираетс  в пределах 2-6 герц.

Авторами испытан пакет газоанализатора, собранный по предлагаемой схеме.

Мерна  камера заполн лась 24,5% СО, фильтрова  камера-47,3% .;;Н4 и 45,8% СОг в азоте, компенсирующа  камера - 51,3% СО, модулирующа  камера - 51,3/о СО, остальное - азот.

Диапазон измерени  газоанализатора составил О-IWo СО. Шкала газоанализатора равномерна .

В процессе испытаний были получены следующие результаты:

а)вли ние ЮО /о-ного COs на показани  газоанализатора отсутствует;

б)вли ние lOOVo-Horo СН4 на показани  газоанализатора отсутствует;