SU1762195A1

SU1762195A1 - Gas analyzer

Info

Publication number: SU1762195A1
Application number: SU864036352A
Authority: SU
Inventors: Тарас Иванович Повхан; Георг-Эдвард Евгеньевич Розенбаум
Original assignee: Специальное конструкторское бюро средств аналитической техники
Priority date: 1986-03-11
Filing date: 1986-03-11
Publication date: 1992-09-15

Abstract

Изобретение относитс к оптическому приборостроению, в частности к недисперсионным газоанализаторам, и может быть использовано в однолучевых многоканальных приборах. Цель изобретени - повышение точности измерений и долговременной стабильности показаний. Суть изобретени заключаетс в коррекции результатов измерени , последовательно записываемых в п устройств выборки и хранени (УВХ) с дифференциальными входами, на величину нулевого сдви1а, пропорционального различным дестабилизирующим факторам, записываемых в дополнительное УВХ и поступающих с его выхода на один из входов каждого из трех УВХ. Таким образом, в газоанализаторе обеспечиваетс повышение точности измерени в 2-3 раза за счет сни- жени составл ющей погрешности, вызываемой фоновым излучением примерно в 10 раз, а также увеличить долговременную стабильность показаний газоанализатора в 2 раза 1 ил ЁThe invention relates to optical instrumentation, in particular to non-dispersive gas analyzers, and can be used in single-beam multichannel devices. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy and long-term stability of indications. The essence of the invention is to correct measurement results, sequentially recorded in n sampling and storage devices (VHF) with differential inputs, by a zero shift, proportional to various destabilizing factors, recorded in additional VHF and coming from its output to one of the inputs of each of the three VHF . Thus, in the gas analyzer, the measurement accuracy is increased by a factor of 2-3 by reducing the component error caused by background radiation by about 10 times, as well as to increase the long-term stability of the gas analyzer readings by a factor of 2 or less.

Description

Изобретение относитс к оптическому приборостроению, в частности, к недисперсионным газоанализаторам и может быть использовано в однолучевых многоканальных приборах.The invention relates to optical instrumentation, in particular, to non-dispersive gas analyzers and can be used in single-beam multi-channel devices.

Цель изобретени - повышение точности измерений и долговременной стабильности показаний.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy and long-term stability of indications.

На чертеже приведена структурна схема газоанализатораThe drawing shows a structural diagram of the gas analyzer.

Газоанализатор содержит источник излучени 1, первую линзу 2, кювету 3 дл анализируемой газовой смеси, модул тор 4. выполненный в виде диска 5 с установленными на нем интерференционными светофильтрами 6, вторую линзу 7. причем излучени 8 и многоканальную систему обработки информации 9. содержащую предварительный усилитель 10. устройстваThe gas analyzer contains the radiation source 1, the first lens 2, the cuvette 3 for the analyzed gas mixture, the modulator 4. made in the form of a disk 5 with interference filters 6 installed on it, the second lens 7. and the radiation 8 and a multi-channel information processing system 9. containing a preliminary amplifier 10. devices

выборки и хранени (УВХ) 11 1, 11 211 пsampling and storage (VHR) 11 1, 11 211 p

с дифференциальными входами, дополнительное УВХ 12, устройство 13 обработки и регистрации и генератор 14 управл ющих сигналовwith differential inputs, additional UVH 12, processing and recording device 13 and control signal generator 14

Газоанализатор работает следующим образом.The gas analyzer operates as follows.

Излучение от источника излучени 1 через первую линзу 2. кювету 3, один из интерференционных светофильтров 6 модул тора 4 и вторую линзу 7 поступает на вход приемника излучени 8, при этом при введении интерференционного светофильтра 6, спектр пропускани которого лежит вне области поглощени излучени анализируемой газовой смесью, образуетс опорный канал, а при введении интерференционных светофильтров 6, спектр пропускани которых совпадает с полосами поглощени комVJ OsRadiation from the radiation source 1 through the first lens 2. The cuvette 3, one of the interference light filters 6 of the modulator 4 and the second lens 7 enters the input of the radiation receiver 8, while introducing the interference light filter 6, whose transmission spectrum lies outside the absorption region of the analyzed gas a mixture, a reference channel is formed, and with the introduction of interference light filters 6, the transmission spectrum of which coincides with the absorption bands of the com JJ Os

ю юyu yu

(Л(L

понентов анализируемой газовой смеси,образуетс один из рабочих каналов.Ponents of the analyzed gas mixture, one of the working channels is formed.

При вращении модул тора А в паузах между введени ми одного из интерференционных фильтров в оптическую схему газо- анализатора приемник излучени 8 регистрирует излучение от дискч 5 модул тора А, которое после усилени е предварительном усилителе 10 записывает в дополнительное УВХ 12 по сигналу, поступающему с выхода генератора 14 Таким образом, в дополнительное УВХ 12 записываетс информаци - о величине нулевого сдвига на выходе предварительного усилител 10, вызываемого различными дестабилизирующими факторами.When the modulator A rotates in the pauses between the inputs of one of the interference filters into the optical analyzer circuit of the analyzer, the radiation receiver 8 detects the radiation from the disks 5 of the modulator A, which, after amplification by preamplifier 10, records to the additional VHI 12 by the signal from the output Oscillator 14 Thus, information is added to the auxiliary VHD 12 about the magnitude of the zero shift at the output of the preamplifier 10, caused by various destabilizing factors.

Сигнал с выхода дополнительного УВХ 12 поступает на вторые входы УВХ 11.1, 11.211.п. на первые входы которых последовательно поступают электрические сигналы с выхода приемника излучени 8, пропорциональные величине поглощени излучени в кювете 3 при введении в оптическую схему интерференционных светофильтров 6, соответствующих опорному и одному из рабочих каналов.The signal from the output of additional UVH 12 is supplied to the second inputs of the UVH 11.1, 11.211.p. The first inputs of which are successively received are electrical signals from the output of the radiation receiver 8, proportional to the amount of radiation absorption in the cuvette 3 when introducing into the optical scheme of interference light filters 6 corresponding to the reference and one of the working channels.

По сигналу с выхода генератора 14 в УВХ 11.1, 11.211.п записываетс информаци о величине поглощени в опорном или одном из рабочих каналов с одновременной поправкой абсолютной величины полезного сигнала на величину сигнала нулевого сдвига, котора присутствует на их вторых входах. При этом перед введением каждого из интерференционных светофильтров 6 в оптическую схему газоанализатора осуществл етс обновление величины сигнала в дополнительном УВХ 12, пропорциональной нулевому сдвигу на выходе предварительного усилител 10.The signal from the output of the generator 14 in the water economy department 11.1, 11.211.p records information on the magnitude of the absorption in the reference or one of the working channels while simultaneously correcting the absolute value of the useful signal by the magnitude of the zero offset signal that is present at their second inputs. At the same time, before introducing each of the interference light filters 6 into the optical circuit of the gas analyzer, the signal magnitude is updated in the additional VHH 12, which is proportional to the zero shift at the output of the preamplifier 10.

Таким образом, за один оборот модул тора 4 осуществл етс запись информации о величине поглощени излучени анализируемой газовой смесью, наход щейс в кювете 3 во всех каналах газоанализатора, и перед введением в оптическую схему газоанализатора каждого из интерференционных светофильтров 6 осуществл етс обновление информации о нулевом сдвиге на выходе предварительного усилител 10.Thus, for one revolution of the modulator 4, the information on the amount of radiation absorbed by the analyzed gas mixture in cell 3 in all channels of the gas analyzer is recorded, and before introducing each of the interference light filters 6 into the optical scheme of the gas analyzer, the zero shift information is updated output preamplifier 10.

Последовательно записанна в УВХ 11.1, 11.2,...11 п информаци о поглощении излучени анализируемой газовой смесью в опорном и рабочих каналах поступает в устройство 13 дл дальнейшей обработки, например , в соответствии с законом Ламбер- та-Бугера, и вывода информации о концентрации компонентов в анализируемой смеси на встроенный индикатор или внешние приборы.Consistently recorded in the VHF 11.1, 11.2, ... 11 p information about the absorption of radiation by the analyzed gas mixture in the reference and working channels enters the device 13 for further processing, for example, in accordance with the Lambert-Bouguer law, and displaying information on the concentration components in the analyzed mixture on the built-in indicator or external devices.

Claims

Thus, in the gas analyzer, the drift at the output of the preamplifier 10, caused by various destabilizing factors, practically does not affect the measurement results, which made it possible to increase the measurement accuracy by a factor of 2-3 by reducing the error component caused by background radiation, for example, from the surface of the interference light filters, 10 times, and also to increase the share of the time stability of the gas analyzer by 2 times. Invention Formula

A gas analyzer containing an optically coupled radiation source, a first lens, a cuvette for the analyzed gas mixture, a modulator made in the form of a disk with interference filters installed on it forming the reference channel and at least one working channel, the second lens and the radiation receiver, the output which is connected to the input of a multi-channel information processing system containing a preamplifier, the input of which is the input of a multi-channel information processing system, and the output with the first inputs of sampling and storage facilities, outputs

which are connected to the corresponding inputs of the processing and recording device, and the control inputs of the sampling and storage devices are connected to the output of the control signal generator associated with the modulator, characterized in that, in order to improve measurement accuracy and long-term stability of the readings, the sampling device and the storage is performed by differential inputs.

the first of which is non-inverting, and the second is inverting, and an additional sampling and storage device is introduced into the multi-channel information processing system, the input of which is connected to the preamplifier output, the output - to the second inputs of the sampling and storage devices, and the control input - control signal generator.