SU734511A1 - Mercury vapour analyzer - Google Patents

Mercury vapour analyzer Download PDF

Info

Publication number
SU734511A1
SU734511A1 SU762312336A SU2312336A SU734511A1 SU 734511 A1 SU734511 A1 SU 734511A1 SU 762312336 A SU762312336 A SU 762312336A SU 2312336 A SU2312336 A SU 2312336A SU 734511 A1 SU734511 A1 SU 734511A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sources
radiation
absorption
mercury vapor
mercury
Prior art date
Application number
SU762312336A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эрнст Леонидович Альтман
Юрий Иванович Туркин
Андрей Григорьевич Жиглинский
Владимир Николаевич Каралис
Владимир Петрович Качалов
Александр Николаевич Королев
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Научного Приборостроения
Ленинградский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им. А.А.Жданова
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 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Научного Приборостроения, Ленинградский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им. А.А.Жданова filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Научного Приборостроения
Priority to SU762312336A priority Critical patent/SU734511A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU734511A1 publication Critical patent/SU734511A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для определения содержания паров ртути в загрязненном воздухе.The invention relates to the field of analytical instrumentation and can be used to determine the content of mercury vapor in polluted air.

Известны устройства для анализа содержания паров ртути в воздухе путем измерения атомного поглощения парами ртути излучения просвечивающего источника света Г1].Known devices for analyzing the content of mercury vapor in the air by measuring the atomic absorption of mercury vapor radiation translucent light source G1].

Эти устройства при содержании в воздухе, например, органических и серусодержащих примесей измеряют концентрацию паров ртути с большой погрешностью вследствие неселективного поглощения света от просвечивающего источника.These devices, when they contain, for example, organic and sulfur-containing impurities in the air, measure the concentration of mercury vapor with a large error due to the non-selective absorption of light from a translucent source.

Наиболее близким.по технической сущности к предложенному является анализатор, содержащий два источника оптического излучения, переключатель световых потоков, фотоприемник и регистрирующее устройство. Один из источников служит для измерения суммарного, се лективного и неселективного; поглощения, а другой - для измерения только неселективного поглощения [jzj.The closest in technical essence to the proposed one is an analyzer containing two sources of optical radiation, a switch of light fluxes, a photodetector and a recording device. One of the sources serves to measure total, selective , and non-selective ; absorption, and the other for measuring only non-selective absorption [jzj.

Описанный анализатор имеет низкую точность измерения вследствие нестабильностей источников излучения.The described analyzer has low measurement accuracy due to instabilities of radiation sources.

Цель изобретения - повышение точности измерения концентрации паров ртути путем устранения влияния нестабильностей источников излучения.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the concentration of mercury vapor by eliminating the influence of instabilities of radiation sources.

Поставленная цель достигается тем, что в предложенном анализаторе паров ртути, содержащем два источника оптического излучения, переключатель световых потоков, фотоприемник и регистрирующее устройство, источники излучения наполнены разными изотопами рфути.This goal is achieved by the fact that in the proposed mercury vapor analyzer containing two optical radiation sources, a light flux switch, a photodetector and a recording device, the radiation sources are filled with different isotopes of mercury.

На фиг. 1 изображен участок спектра поглощения паров естественной ртути вблизи излучения длиной волны 254 нм; на фиг. 2 - структурная схема анализатора паров ртути.In FIG. 1 shows a plot of the absorption spectrum of natural mercury vapor near radiation at a wavelength of 254 nm; in FIG. 2 is a block diagram of a mercury vapor analyzer.

Вертикальными отрезками на фиг. 1 отмечены относительные величины пог734511 лощения в местах расположения разделяющихся пяти компонентов семи изотопов ртути Hg4 96 - ; на оси абсцисс — длина полны λ , отсчитанная от центральной компоненты Н^О°.The vertical segments in FIG. Figure 1 shows the relative values of absorbance of glossing at the locations of the separating five components of the seven mercury isotopes Hg 4 96 -; on the abscissa axis, the length is full of λ, counted from the central component H ^ O °.

Как следует из фиг. 1, величины поглощения паров естественной ртути на длинах волн, излучаемых изотопами Hgr2 0 и Hg·498 , отличаются приблизительно вдвое. В то же время величины поглощения загрязнений в виде молекулярных газов, имеющих широкие полосы поглощения, на этих длинах волн одинаковы.As follows from FIG. 1, the absorption rates of natural mercury vapor at wavelengths emitted by the Hgr 2 0 and Hg · 498 isotopes are approximately twofold. At the same time, the values of absorption of contaminants in the form of molecular gases having wide absorption bands at the same wavelengths are the same.

Анализатор паров ртути содержит два источника 1 и 2 оптического излучения, наполненных разными изотопами ртути, например, HQ49® и Н&2ос>; переключатель 3 световых потоков, связанный с приводом 4, абсорбционную камеру 5 (часть анализируемого объема воздуха), моно^ хроматор 6, например,светофильтр, фотоприемник 7, к выходу которого подключены последовательно соединенные усилитель 8, схема 9 разделения сигналов, синхронизированная переключателем светового потока, измеритель 1О отношения световых потоков, индикатор 11, генератор 12 возбуждения источников излучения и источник 13 питания.The mercury vapor analyzer contains two sources of optical radiation 1 and 2, filled with different isotopes of mercury, for example, HQ 49 ® and H &2os>; a light flux switch 3 connected to the drive 4, an absorption chamber 5 (part of the analyzed air volume), a mono chromatator 6, for example, a light filter, a photodetector 7, to the output of which are connected serially connected amplifier 8, a signal separation circuit 9, synchronized by the light flux switch , meter 1O of the ratio of light fluxes, indicator 11, generator 12 of excitation of radiation sources and power source 13.

Анализатор работает следующим образом.The analyzer works as follows.

С помощью переключателя 3, приводимого во вращение приводом 4, свет от источников 1 и 2 оптического излучения поочередно проходит через абсорбционную камеру 5 и монохроматор 6 и попадает на фотоприемник 7. Сигналы с выхода фотоприемника усиливаются усилителем 8 и разделяются схемой 9 на две составляющие постоянного тока, каждая из которых соответствует излучению одного из источников 1 и 2. Затем измерителем 1О измеряется отношение этих сигналов и подается на индикатор 11. Излучение источников 1 и 2 оптического излучения возбуждается генератором 12, который, также как и фотоприемник 7, подключен к источнику 13 питания.Using the switch 3, driven by the drive 4, the light from the optical radiation sources 1 and 2 passes alternately through the absorption chamber 5 and the monochromator 6 and enters the photodetector 7. The signals from the output of the photodetector are amplified by amplifier 8 and separated by circuit 9 into two DC components , each of which corresponds to the radiation of one of the sources 1 and 2. Then, with a 1O meter, the ratio of these signals is measured and fed to indicator 11. The radiation of the optical radiation sources 1 and 2 is excited by a generator 12, which, like the photodetector 7, is connected to a power source 13.

На выходе измерителя 10 образуется величина 0 , пропорциональная отношению световых потоков источников 1 и излучения, прошедших'через абсорбционную камеру 5.At the output of the meter 10, a value of 0 is formed, proportional to the ratio of the light fluxes of the sources 1 and the radiation transmitted through the absorption chamber 5.

, I „ т П <где 1ОИ 1о - интенсивность излучения источников 1 и 2;, I „ t P <where 1 О AND 1 о - radiation intensity of sources 1 and 2;

- коэффициент пропорциональности;- coefficient of proportionality;

К и К - коэффициенты поглощения паров естественной ртути на длинах волн излучения источников 1 и 2;K and K are the absorption coefficients of natural mercury vapor at radiation wavelengths of sources 1 and 2;

t . - длина поглощающего слоя;t. - the length of the absorbing layer;

С - концентрация паров ртути . в камере (воздухе).C is the concentration of mercury vapor. in the chamber (air).

Величина AJ однозначно определяется концентрацией С паров ртути и не зависит от неселективного поглощения. Точ20 ность измерения U и, следовательно, концентрации С существенно выше, чем в известных анализаторах, так как линии изотопов принадлежат одному элементу и излучаются при переходе атома в ос25 новное состояние с уровней, имеющих близкие значения потенциала возбуждения. Кроме того, излучатели имеют иденточную конструкцию и подключены к одному источнику питания.The value of AJ is uniquely determined by the concentration C of mercury vapor and does not depend on non-selective absorption. The accuracy of measuring U and, consequently, the concentration of C is significantly higher than in known analyzers, since the lines of isotopes belong to one element and are emitted when the atom passes to the ground state from levels having close values of the excitation potential. In addition, the emitters have an identical design and are connected to the same power source.

Использование изобретения особенно эффективно в дистанционных анализаторах, когда источник излучения и приемник разнесены на большие расстояния и нет возможности ввести опорный канал.The use of the invention is especially effective in remote analyzers, when the radiation source and the receiver are separated over long distances and it is not possible to introduce a reference channel.

Claims (2)

Изобретение относитс  к области аналитического приборостроени  и может быть использовано дл  определени  содержани  паров ртути в загр зненном воздухе. Известны устройства дл  анализа содержани  паров ртути в воздухе путем измерени  атомного поглощени  парами ртути излучени  просвечивающего источ.ника света Ll}. Эти устройства при содержании в воздухе, например, органических и серусодержащих примесей измер ют концентрашпо паров ртути с большой погрешностью вследствие неселективноГо пог лощени  света от просвечивающего источника . Наиболее близким.по технической сущ ности к предложенному  вл етс  анализатор , содержащий два источника оптического излучени , переключатель световых потоков, фотоприемник и регистри рующее устройство. Один из источников служит дл  измерени  суммарного, се - лективного и неселективного; поглощени , а другой - дл  измерени  только неселективного поглощени  f2j. Описанный анализатор имеет низкую точность {измерени  вследствие неотабильностей источников излучени . Цель изобретени  - повышение точности измерени  концентрации паров ртути путем устранени  вли ни  нестабиль- ностей источников излучени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в предложенном анализаторе ртути, содержащем два источника оптического излучени , переключатель световых потоков, фотоприемник и регистрирующее устройство, источники излучени  наполнены разными изотопами . На фиг. 1 изображен участок спектра поглощени  паров естественной ртути вблизи излучени  длиной волны 254 нм; на фиг. 2 - структурна  схема анализатора паров ртути. Вертикальными отрезками на фиг. 1 отмечены относительные величины погв местах расположени  раадел ю лощени  п ти компонентов семи изотопов щихс  ртути Иg абсцисс длина йолны Л , отсчитанна  от централь ной компоненты Hg Как следует из фиг. 1, величины поп лощени  паров естественной ртути на дл нах волн, излучаемых изотопами Hgr и , отличаютс  приблизительно вдвое. В то же врем  величины поглощенн  загр знений в виде молекул5фных газов, имеющих широкие полосы поглоще ни , на этих длинах волн одинаковы. Анализатор паров ртути содержит два источника 1 и 2 оптического излучени , наполненных разными изотопами ртути, например, и переключатель 3 световых потоков, св занный с приводом 4, абсорбционную камеру 5 (часть анализируемого объема воздуха), моно .хроматор 6, например,светофильтр, фотоприемник 7, к выходу которого подклю чены последовательно соединенные усили тель 8, схема 9 разделени  сигналов, синхронизированна  переключателем светового потока, измеритель 1О отношени  световых потоков, индикатор 11, генератор 12 возбуждени  источников и;злучеШ1Я и источник 13 питани . Анализатор работает следующим образом .. С помощью переключател  3, приводимого во вращение приводом 4, свет от источников 1 и 2 оптического излучени  поочередно проходит через абсорбционную камеру 5 и монохроматор 6 и попадает на фотоприемник 7. Сигналы с выхода фотоприемника усиливаютс  усшш телем 8 и раздел ютс  схемой 9 на две составл ющие посто нного тока, кажда  из которых соответствует излучению одного из источников 1 и 2. Затем измерителем 1О измер етс  ртнощенив эти сигналов и подаетс  на ивдикатор 11. Излучение источциков 1 и 2 оптического излучени  возбуждаетс  генератором 12, который, также как и фотоприемник 7, подключен к источнику 13 питани . На выходе измерител  10 образует с  величина О , пропорциональна  отнощению световых потоков источников 1 и 2 излучени , прошедшихчерез абсорбционную камеру 5. то рЧ )ес U где Inl - интенсивность излучени  источников 1 и 2; / - коэффициент пропорциональности; k и К - коэффициенты поглс цени  паров естественной ртути на длинах волн излучени  источников 1 и 2; Е . - длина поглощающего сло ; С - концентраци  паров ртути в камере (воздухе). Величина U однозначно определ етс  концентрацией С паров ртути и не зависит от неселективного поглощени . Точность измерени  U и, следовательно, концентрации С существенно выше, чем в известных анализаторах, так как линии изотопов принадлежат одному элементу и излучаютс  при переходе атома в основное состо ние с уровней, имеющих близкие значени  потенциала возбуждени . Кроме того, излучатели имеют иденточную конструкцию и подключены к одному источнику питани . Использование изобретени  особенно эффективно в дистанционных анализаторах, когда источник излучени  и приемник разнесены на большие рассто ни  и нет возможности ввести опорный канал. Формула изобретени  Анализатор паров ртути, содержащий два источника оптического излучени , переключатель световых потоков, фотопр емник и регистрирующее устройство, отличающийс  тем, что, с целью повьпиани  точности измерени , источники излучени  наполнены разными изотопами ртути. Источники информации, прин тые во внимани з при экспертизе 1.Львов Б. В. Атомно-абсорбционный спектральный анализ. М., Наука, 1966, с. 158. , The invention relates to the field of analytical instrumentation and can be used to determine the content of mercury vapor in polluted air. Devices are known for analyzing the content of mercury vapor in air by measuring the atomic absorption by the mercury vapor of radiation from a translucent light source Ll. These devices, when containing in air, for example, organic and sulfur-containing impurities, measure the concentration of mercury vapor with a large error due to the non-selective absorption of light from a translucent source. The closest to the proposed invention is an analyzer containing two sources of optical radiation, a light flux switch, a photodetector, and a recording device. One of the sources serves to measure the total, selective and non-selective; absorption and the other to measure only the non-selective absorption f2j. The analyzer described has low accuracy (measurement due to the non-instabilities of radiation sources. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the concentration of mercury vapors by eliminating the influence of instabilities of radiation sources. This goal is achieved by the fact that in the proposed mercury analyzer, which contains two sources of optical radiation, a switch of light fluxes, a photodetector, and a recording device, the sources of radiation are filled with different isotopes. FIG. Figure 1 shows a portion of the absorption spectrum of natural mercury vapor near a radiation wavelength of 254 nm; in fig. 2 is a structural diagram of a mercury vapor analyzer. The vertical lines in FIG. Figure 1 shows the relative magnitudes of the locations of the tentacles of the five components of seven isotopes of mercury and the abscissa of the length of the wave L, measured from the central component Hg. As follows from FIG. 1, the magnitude of the pop depletion of natural mercury vapors on the waves emitted by the Hgr and isotopes is approximately doubled. At the same time, the values of absorbed soils in the form of molecular gases with wide absorption bands are the same at these wavelengths. The mercury vapor analyzer contains two sources 1 and 2 of optical radiation filled with different mercury isotopes, for example, and a light flux switch 3 connected to the drive 4, the absorption chamber 5 (part of the air volume being analyzed), a monochromator 6, for example, a light filter, a photodetector 7, to the output of which serially connected amplifier 8 is connected, a signal separation circuit 9 synchronized with a light flux switch, a light flux ratio meter 1O, an indicator 11, a source excitation generator 12 and; power supply and power supply 13. The analyzer operates as follows. Using switch 3, driven by rotation of drive 4, the light from optical radiation sources 1 and 2 alternately passes through the absorption chamber 5 and monochromator 6 and enters the photodetector 7. The signals from the photoreceiver's output are amplified by means of a telegraph 8 and a section By circuit 9 to two components of a direct current, each of which corresponds to the emission of one of the sources 1 and 2. Then the meter 1O measures the relative strength of these signals and sends it to the indicator 11. The radiation of the sources 1 and 2 Whose radiation is excited by the generator 12, which, as well as the photodetector 7, is connected to the power supply 13. At the output, the meter 10 forms with the value O, proportional to the ratio of the luminous fluxes of the radiation sources 1 and 2 that passed through the absorption chamber 5. then rF) U U where Inl is the radiation intensity of the sources 1 and 2; / is the proportionality coefficient; k and K are the absorption coefficients of the value of natural mercury vapor at the radiation wavelengths of sources 1 and 2; E. - the length of the absorbing layer; C is the concentration of mercury vapor in the chamber (air). The value of U is uniquely determined by the concentration C of mercury vapor and does not depend on non-selective absorption. The accuracy of the measurement of U and, therefore, the concentration of C is significantly higher than in known analyzers, since the lines of isotopes belong to the same element and are emitted when the atom transitions to the ground state from levels with similar excitation potential values. In addition, the radiators have an identical design and are connected to the same power source. The use of the invention is especially effective in remote analyzers, when the radiation source and receiver are spaced apart over long distances and there is no possibility to enter the reference channel. An inventive mercury vapor analyzer containing two sources of optical radiation, a light flux switch, a photoconductor, and a recording device, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, the radiation sources are filled with different mercury isotopes. Sources of information taken into account in the examination 1.Lvov B.V. Atomic absorption spectral analysis. M., Science, 1966, p. 158., 2.Авторское свидетельство СССР № 491043, кл. С-01 7 3/42, О6.04.73 (прототип).2. USSR author's certificate number 491043, cl. C-01 7 3/42, O6.04.73 (prototype). НЗ   NZ HS HS -3 to-3 to ifO3 ;i,fftfifO3; i, fftf jX 2jX 2 ::::::::::z о::::::::::: o /j/ j U2.2U2.2
SU762312336A 1976-01-13 1976-01-13 Mercury vapour analyzer SU734511A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762312336A SU734511A1 (en) 1976-01-13 1976-01-13 Mercury vapour analyzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762312336A SU734511A1 (en) 1976-01-13 1976-01-13 Mercury vapour analyzer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU734511A1 true SU734511A1 (en) 1980-05-15

Family

ID=20644944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762312336A SU734511A1 (en) 1976-01-13 1976-01-13 Mercury vapour analyzer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU734511A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4316513A1 (en) * 1993-05-17 1994-11-24 Bodenseewerk Perkin Elmer Co Atomic Absorption Spectrometer
RU2816838C1 (en) * 2023-06-06 2024-04-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт мониторинга климатических и экологических систем Сибирского отделения Российской академии наук Mercury vapor analyzer

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4316513A1 (en) * 1993-05-17 1994-11-24 Bodenseewerk Perkin Elmer Co Atomic Absorption Spectrometer
DE4316513B4 (en) * 1993-05-17 2006-06-29 Berthold Gmbh & Co. Kg Atomic Absorption Spectrometer
RU2816838C1 (en) * 2023-06-06 2024-04-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт мониторинга климатических и экологических систем Сибирского отделения Российской академии наук Mercury vapor analyzer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4035083A (en) Background correction in spectro-chemical analysis
US4271124A (en) Non-dispersive infrared gas analyzer for testing gases containing water-vapor
US4176963A (en) Device for determining the nitrogen oxide concentration in a gaseous mixture
US3032654A (en) Emission spectrometer
GB1105413A (en) Method and apparatus for detecting traces of substances
SU734511A1 (en) Mercury vapour analyzer
US5155545A (en) Method and apparatus for the spectroscopic concentration measurement of components in a gas mixture
US4326807A (en) Photoelectric gas analyzer
JPS62217145A (en) Method and device for analyzing gaseous mixture and visible emission spectrum generator therefor
JP4685915B2 (en) NDIR photometer for measuring multiple components
RU192708U1 (en) ANALYZER FOR THE SELECTIVE DETERMINATION OF VOLATILE AROMATIC HYDROCARBONS
RU2715934C1 (en) Analyzer for selective determination of volatile aromatic hydrocarbons
Luft Infrared techniques for the measurement of carbon monoxide
SU705276A1 (en) Two-channel atomic absorption spectrophotometer
RU2232982C1 (en) Spectral method and device for operative determination of low concentrations of nitrogen and oxygen in gaseous mixtures with helium
RU2085872C1 (en) Method for detection of component content
SU864065A1 (en) Photometer
US9983123B2 (en) Absorption analyzer
SU1733982A1 (en) Method of petrol identification
SU1234759A1 (en) Method of determining quantitative oxygen content of gas mixture
Shahwan et al. Determination of volatile sulfur compounds by atomic fluorescence spectrometry
SU1603259A1 (en) Method of determining oxygen content in gaseous mixtures
SU771481A1 (en) Atom-absorbtion analysis method
Rhoades et al. The AC-Spectra, an instrument for hyperspectral characterization of inherent optical properties in natural waters
SU1114150A1 (en) Double-channel gas analyzer