Claims (2)
5 газоаналитическую систему введены устройство управлени , газовый генератор, пнемоэлектрический преобразователь, и в каждом измерительном канале - амплитудный и след щий аналого-цифровые преобразователи, вьгчитатель, сумматор, блок сравнени и парный и второй вентили, управл ющие входы которых cocamieны с выходами устройства управлени , нход газового генератора через ггервые neiinwH соедилен с баллонами чисюго газа, а выход со входом пневмоэлектрического преобразовател и через вторые вентили - со входами газоанализаторов каждого измерительного капа ла, причем в каждом измерительном канале выход газоанализатора соединен через амнлитудный и след щий аналого-цифровой преобразователи со входами вычитател , выход которого соединен с нервым входом блока сравнени , второй вход которого через аналого-цифровой преобразователь соединен с выходом пневмоэлектрического преобразовател , выход блока сравнени соединен с корректирующим входом сумматора, другой вход которого соединен с выходом след щего аналого-цифрового преобразовател . Схема газоаналитической системы приведена на чертеже. Она содержит пробоотборник 1,устройство 2 управлени , газовый генератор 3, пневмоэлектрический преобразователь 4, аналого-цифровой преобразователь 5, и в каждом из п измерител ных каналов 6 - блок 7 газовой очистки, баллон 8 с чистым газом, первый и второй электромагнитные вентили 9 и 10, газоанализатор 11, амплитудный н след ио1Й аналогоцифровые преобразователи 12, 13, вычитатель 14, сумматор (вычитатель) 15, блок сравнени 16. Система работает следующим образом. Анализируема газова смесь, содержаща п газовых компонент через пробоотборник 1, парал 1ельно поступает через блоки 7 газ.овой очистки на измерительные каналы 6, на газоанализаторы 11. Каждьш измерительный канал 6 определ ет концентращпо одной газовой компоненты из всей смеси, на которую он настроен. Имеетс также п баллонов 8 чистыми газами, которые содержатс в исходной анализируемой газовой смеси. Устройство 2 управлени вьздает сигнал, который откроет первый 9 и второй 10 электромагнитные вентили. При этом первый элек тромагнитный вентиль 9 открывает баллон 8 с таким чистым газом, на измерение которого в анализируемой газовой смеси настроен первый измерительный канал 6. Чистый газ, поступающий из баллона 8, через открытый первый электромагнитный вентиль 9, питает газовый генератор 3, который натает выдавать г вые импульсы через открытый второй электром нитный вентиль 10 непосредственно на вход газоанализатора 11. Таким образом, если концентраци данной газовой компоненты в смеси была Xi, то вследствие добавлений однородного с ним чи того газа из газового генератора 3 концентра ци будет измен тьс по закону: X, + XjfCt), де X2f(t) - составл юща концентраюш азовой комноненты, обусловленна периодиеской подачей чистого газа с помощью 1азово о генератора 3. Это могут быть импульсы р моугольной, гсолокообразной или другой ормы, что учитываетс функцией f(tj. Анализируема газова смесь попадает на вход газоанализатора 11, на выходе которого по витс электрический сигнал: , Xi-t-Xif(t)K,X,+KiX2f(t), где KI - коэффициент передачи газоанализатора 11. Сигнал YI поступает на входы след щего 13 и амплитудного 12 аналого-цифровых преобразователей , где преобразуетс в цифровой код: N,N2 + Мз. где ,X,; N3 KiX2f(t). В вычитателе 14 происходит вычитание кода Nj-KiXj, получаемого на выходе след щего аналого-цифрового преобразовател 13, и соответствующего моменту до введени газового импульса, из кода (t), получаемого на выходе амплитудного аналого-цифрового преобразовател 12, обусловленного введением газового импульса от газового генератора 3. Максимуму Yi на выходе газоанализатора 11 будет соответствовать максимальный код. По достижении сигналом Yi максималы ого значени , амплитудный аналого-цифровой преобразователь 12 отключаетс . В вычнтателе 14 осуществл етс операци NS NI-N2, т.е. будет выделен код N3, обусловленный только введением газового импульса . Код N2 с выхода след щего аналого-цифрового преобразовател 13 также записываетс в сумматор 15. Код N3 с выхода вычитател 14 поступает на первый вход блока сравнени 16. Газовый импульс с выхода газового генератора 3 поступает также на вход пневмоэлектрического преобразовател 4, Выходной электрический сил{ал с пневмоэлектрического преобразовател 4 поступает а аналого-цифровой преобразователь 5, в котором происходит преобразование аналогового сигнала в соответствующий цифровой код N4. Код N4 поступает на второй вход блока сравнени 16. Блок сравнени 16 сравнивает коды N3 и N4 и по результатам этого сравнени вьщает вели11ину и фазу неравенства (N3-N4), и в соответствии с результатом сравнени через корректирующий вход сумматоравьтчитател 15 npOH3BOAtrr корректировку кода Na, пропорционального KjX), т.е. происходит операци Nj ±{N3-N4). Таким образом, в сумматоре 15 остаетс ск ректировг{нное значение кода Nj ± (N3-N4), соответствующее значению Xj искомой газовой концентрации. Аналогичные операции по командам с устройства 2 управлени происход т поочередно во всех измерительных каналах. Неравенство кодов Nj и N4 говорит об изменении коэффициента передачи измерительного канала системы. Именно с целью ликвидации этого фактора и происходит коррекци кода NI, за счет сравнени его с кодом N4, обусловлен ного сигналом с пневмоэлектрического преобразовател 4, и не имеющим погрешности от неселективности, и обладающий высокой точностью преобразовани . Это позвол ет ском пенсировать погрешности, обусловленные вли нием неинформированных входных величин от неселективности и повысить стабильность козффициентов преобразовани измерительных каналов системы, т.е. повысить точность измер ний, без применени дорогосто щих поверочных газовых смесей. Все это позвол ет создать положительный технико-зкономический эффект около 5000 р в год. Формула изобретени Газоаиалитическа система, содержаща пробоотборник и п измерительных каналов, каждый из которых содержит газоанализатор, соединенный с блоком газовой очистки, входы которых соединены с иробоотборником, о т личающа с тем, что, с целью повышени точности системы, в нее введены устройство управлени , газовый генератор, пнсвмоэлектрический преобразователь, и в каждом измерительном канале - амплитудный и след щий аналого-цифровые преобразователи, вычитатель , сумматор, блок сравнени и первый и второй вентили, управл юп1ие входы которых соед|шены с выходами устройства управлени , вход газового генератора через первые вентили соединен с баллонами чистого газа, а выход - со входом пневмоэлектрического преобразовател и через вторые вентили - со входами газоанализаторов каждого измерительного канала, причем в каждом измерительном канале выход газоанализатора соединен через амплитудный и след щий аналого-цифровой преобразователи со входами вычитател , выход которого соединен с первым входом блока сравнени , второй вход которого через аналого-цифровой преобразователь соединен с выходом пневмоэлектрического преобразовател , выход блока сравнени соединен с корректируюплим входом сумматора, другой вход которого соединен с выходом след щего аналого-цифрового преобразовател . Источники информации, прин тые ви внимание при экспертизе 1.Патент США № 3535084, кл. 23-232, 1970. 5, the gas analysis system includes a control device, a gas generator, a pnemoelectric converter, and in each measuring channel — amplitude and tracking analog-digital converters, a reader, an adder, a comparator unit, and a pair and a second valve, whose control inputs are coaxial with the outputs of the control device, The gas generator output through the first years of the neiinwH is connected to the gas cylinders, and the output from the pneumoelectric converter input and through the second valves to the gas analyzers of each measurement In each measuring channel, the output of the gas analyzer is connected via amnlitude and following analog-digital converters with subtractor inputs, the output of which is connected to the nerve input of the comparator unit, the second input of which is connected through the analog-digital converter to the output of the pneumoelectric converter, the output of the unit The comparison is connected to the correction input of the adder, the other input of which is connected to the output of the following analog-digital converter. The scheme of the gas analytical system is shown in the drawing. It contains a sampler 1, a control device 2, a gas generator 3, a pneumatic electric converter 4, an analog-digital converter 5, and in each of the n measuring channels 6 there is a gas cleaning unit 7, a clean gas cylinder 8, first and second electromagnetic valves 9 and 10, gas analyzer 11, amplitude and trace analogue analogue to digital converters 12, 13, subtractor 14, adder (subtractor) 15, comparison unit 16. The system works as follows. Analyzed gas mixture containing p gas components through sampler 1, parallel flows through gas cleaning blocks 7 to measuring channels 6, to gas analyzers 11. Each measuring channel 6 determines a concentrate of one gas component from the entire mixture to which it is tuned. There are also 8 cylinders of pure gases that are contained in the original gas mixture to be analyzed. The control device 2 outputs a signal that opens the first 9 and second 10 solenoid valves. At the same time, the first electromagnetic valve 9 opens the cylinder 8 with such pure gas, the first measuring channel 6 is set to measure in the analyzed gas mixture. The pure gas coming from the cylinder 8, through the open first electromagnetic valve 9, feeds the gas generator 3, which natat to issue r pulses through the open second electric valve 10 directly to the input of the gas analyzer 11. Thus, if the concentration of this gas component in the mixture was Xi, then due to the addition of a homogeneous filter with it, The gas from the gas generator 3 concentration will vary according to the law: X, + XjfCt), de X2f (t) is the component of the concentration of the azone component, due to the periodical supply of pure gas using 1 generator of generator 3. It can be rectangular pulses It is considered a function f (tj. The gas mixture under analysis is fed to the input of the gas analyzer 11, the output of which is an electrical signal:, Xi-t-Xif (t) K, X, + KiX2f (t), where KI is the transmission coefficient of the gas analyzer 11. The signal YI is fed to the inputs of the next 13 and amplitude of 12 analog-to-digital converters, which is converted to a digital code: N, N2 + Ms. where, X ,; N3 KiX2f (t). In the subtractor 14, the code Nj-KiXj obtained at the output of the following analog-digital converter 13 is subtracted, and corresponding to the moment before the introduction of the gas pulse, from the code (t) obtained at the output of the amplitude analog-digital converter 12, caused by the introduction of a gas pulse from gas generator 3. Maximum Yi at the output of the gas analyzer 11 will correspond to the maximum code. When the signal Yi reaches its maximum value, the amplitude analog-to-digital converter 12 is turned off. In the resolver 14, the operation NS of NI-N2 is performed, i.e. Code N3 will be highlighted, due only to the introduction of a gas impulse. The N2 code from the output of the following analog-digital converter 13 is also written to the adder 15. The N3 code from the output of the subtractor 14 is fed to the first input of the comparison unit 16. The gas pulse from the output of the gas generator 3 is also fed to the input of the pneumoelectric converter 4, Electric output power { Al from the pneumatic converter 4 enters the analog-to-digital converter 5, in which the analog signal is converted to the corresponding digital code N4. The N4 code is fed to the second input of the comparison block 16. The comparison block 16 compares the N3 and N4 codes and, according to the results of this comparison, results in the magnitude and phase of the inequality (N3-N4), and in accordance with the comparison result through the correcting input of the 15 chronoAtrr correction code Na, proportional to KjX), i.e. operation Nj ± {N3-N4) occurs. Thus, in the adder 15, the scattering {nn value of the code Nj ± (N3-N4) corresponding to the value Xj of the desired gas concentration remains. Similar operations on commands from control device 2 occur alternately in all measurement channels. The inequality of codes Nj and N4 indicates a change in the transmission coefficient of the measuring channel of the system. It is for the purpose of eliminating this factor that the NI code is corrected, by comparing it with the N4 code, caused by the signal from the pneumoelectric transducer 4, and having no error from nonselectivity, and having a high conversion accuracy. This allows us to compensate for errors caused by the influence of uninformed input values from nonselectivity and to increase the stability of the conversion factors of the measuring channels of the system, i.e. to increase the accuracy of measurements, without the use of expensive calibration gas mixtures. All this allows creating a positive technical and economic effect of about 5,000 rubles per year. The claims of the Gas Analytical System comprising a sampler and n measuring channels, each of which contains a gas analyzer connected to a gas cleaning unit, the inputs of which are connected to a sampling device, which, in order to improve the accuracy of the system, a control device is inserted into it, a gas generator, a PNE converter, and in each measuring channel - amplitude and tracking analog-digital converters, a subtractor, an adder, a comparison unit and the first and second valves, control The control inputs of which are connected to the outputs of the control unit, the input of the gas generator through the first valves is connected to pure gas cylinders, and the output to the input of the pneumoelectric converter and through the second valves to the inputs of gas analyzers of each measuring channel, and in each measuring channel the output of the gas analyzer connected via amplitude and next analog-to-digital converters with subtractor inputs, the output of which is connected to the first input of the comparator unit, the second input of which through the analog-digital the pitch converter is connected to the output of the pneumoelectric converter, the output of the comparison unit is connected to the correction input of the adder, the other input of which is connected to the output of the following analog-digital converter. Sources of information taken into consideration during the examination 1. US Patent No. 3535084, cl. 23-232, 1970.
2.Газоаналитическа система фирмы Кафеинжиниринг . Описани работы и устройства ВНИИчермета. М., 1968.2. Gasanalytical system of Cafeengineering. Descriptions of the work and the device VNIchermet. M., 1968.