SU885871A2 - Автоматическа газоаналитическа система - Google Patents

Description

(54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ ГАЗСАНАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

I

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию коэффициентов передач: измерительных каналов аналитических .комплексов, предназначенных дл  газового анализа, и может примен тьс  в черной и цветной металлургии , а также в других отрасл х народного хоз йства.

По основному авт.св. № 623148 известна газоаналитическа  система, содержаща  пробоотборник, соединенный с блоком газовой очистки, зход которого через электромагнитные вентили, соединенные с блоком управлени ,св зан с поверочными баллонами, газоанализаторы , входы которых соединены с блоком газовой очистки, а выходы подключены к первым входам первых сумматоров соответственно в каждом измерительном канале, регистрирующие приборы, подключенные к выходу первых сумматоров, выход каждого первого сумматора подключен ко вторым входам первых сумматоров измерительных каналов,а один из вторых входов первых сумматоров соединен со своим выходом через первый блок коррекции в каждом измерительном канале, в каждый измерительный канал введен также второй блок коррекции, вход которого подключен к выходу первого сумматора, второй сумматор, один из входов которого соединен с выходом второго блока коррекции, а два других входа соединены с выходами первых сумматоровизмерительных каналов, блок умножени , вход которого подключен к выходу второго сумматора, а выход соединен с третьим входом первого сумматора l Недостатком известной системы  вл етс  невозможность использовани  датчиков с нелинейными передаточными характеристиками. А использование их вызывает дополнительные погрепшости при визуальном считывании информации с выходных приборов газоанализаторов и затрудн ет переход к унифицирован-i ному выходному сигналу. Простейшие и наиболее удобные датчики Часто характеризуютс  нелинейной зависимостью между измер емой переменной и электрическим выхбдным сигналом. Линейные датчики часто оказьгоаютс  менее чувствительными, более дорогими или менее удобными в эксплуатации , а дл  измерени  некоторых компонент используютс  датчики только лишь с нелинейными передаточными характеристиками. Линеаризаци  может способствовать повышению чувствитель ности и точности датчиков благодар  использованию нелинейных участков ха рактеристики, которых обычно избегаю Цель изобретени  - повьш1ение точности системы. Указанна  цель достигаетс  тем, что в каждый измерительный канал известной системы введен функциональ ный преобразователь, причем выход первого сумматора через функциональный преобразователь св зан со входом регистрирующего прибора, а второй вход блока умножени  подключен ко входу .функционального преобразовател . Предлагаемое включение позвол ет наиболее точно получать результаты измерений, так как в режиме калибров ки корректируютс  не /только мультипликативные и, аддитивные погрешности первичного измерительного преобразовател  и первых сумматоров, но и оши ки самого функционального преобразовател , а также позвол ет производить коррекцию ошибки канала изме рени  по неинформативным параметрам На фиг.1 представлена блок-схема автоматической газоаналитической системы; на фиг.2 - зеркальное отображение характеристики газоанализа тора. Автоматическа  газоаналитическа  систёма состоит из пробоотборника I, блока 2 газовой очистки, газоана лизаторов 3 ( соответственно по , количеству измерительных каналов), первых сумматоров 4, функциональных преобразователей 5,регистрирующих приборов 6, блока 7:управлени , электромагнитных вентилей 8, поверочных баллонов 9, первых блоков 10 коррекции, вторых блоков 11 коррекции , вторых сумматоров 12 и блоков 13 умножени . В схеме функциональный преобразователь 5 выполн ет роль линеаризатора , т.е. он настроен на зеркальное отображение передаточной характеристики газоанализатора 3, как показано на 4иг.2. Если продувают газоанализаторы чистым газом ( ), то на выходе газоанализатора 3 получают выходной электрический сигнал, соответствующий аддитивной погрешности С| , а на выходе сумматора 4 выодной сигнал будет равен К201 - R, где К коэффициент передачи сумматора 4} R - выхрдной сигнал первого блока 10 коррекции. Отсюда на выходе функционального преобразовател  5 будет сигнал C.), не равный нулю. В качестве преобразовател  5 может быть использован любой функциональный преобразователь по посто нному току I кусочно-линейный аппроксиматор , кусочно-квадратный аппроксиматор и т.д.7. Система .работает следующим образом . Анализируема  газова  смесь забираетс  пробоотборником I и через блок 2 газовой очистки поступает на входы газоанализаторов 3, каждый из которых настроен на измерение своего компонента газовой смеси. Таким образом, если концентраци  измер емого компонента одним из газоанализаторов 3 будет равна х. , а концентраци  неизмер емых компонент Хл, Хл, Хд,...х , то на гвыходе газоанализатора 3 в общем случае мы получим электрический сигнал )4i X +bXi+b,X5-HbiX4-b... -...bf,) (СХ 2. Ху,); где Ь, посто нные коэффициенты , характеризующие изменение коэффициента передачи газоанализатора 3 в зависимости от концентарции нейзмер емых компонент; С, С посто нные коэффициенты , характеризующие изменение

5885871

посто нной составл ющей газоанализатора 3 в зависимости от концентра ции неизмер емых s компонент;

К - коэффициент передачи газоанализатора 3; 2

выходной сигнал первого блока 10 коррекции;

коэффициенты вли ни  неинформативных параметров по смещению,заведенные с выходов функциональных преобразователей 5 других измерительных каналов на вторые входа сумматора 4;

мультипликативные коэффициенты вли ни  неинформативных парайетров, заведенные с выходов djyHKUHO-, N -. И V bX2tt))й -Ьn- ) i л . t Ч + Ъ X 2. в режиме калибровки прекращаетс  подача анализируемой смеси через пробоотборник 1 и от поверочных баллонов 9 с помощью блока 7 управлени , открывающего электромагнитные вентили 8, сто щие на выходе поверочных баллонов 9, газоанализаторы 3 продуваютс  чистым газом, на измерение которого не настроен ни один из газоанализаторов 3, т.е. дл  всех газоанализаторов 3 } 0. При этом на выхода функционального преобразовател  5 будет сигнал ч - t f (lC) , он поступает на вход первого блока 10 коррекции, в котором сравниваетс  с нулевым потенциалом, соответствующим концентрации Х 0. В соответствии с. результатом сравнени  первый блок 10 коррекции либо вычитает, либо добавл ет какое-то значение поправки К в первом суммато .ре 4 с целью подавлени  величины 4.г (к Q) . Корректировка мультипликативной погрешности, в результате вли ни  которой измен етс  коэффициент передачи газоанализаторов 3,осуществл етс  следующим образом, Рлок 7 управлени  подключает такой баллон 9 с поверочной смесью, который имеет концентрацию Х, соответствующую кон

Q - аддитивна  погпеш ность газоанализатора J

мультипликативна  погрешность газоанализатора.

Полученный сигнал Х( поступает на первый вход первого сумматора 4, на выходе которого возникает сигнал

нальных преобразователей 5 других измерительных каналов на входы второго сумматора I2; С - выходной сигнал второго

блока 11 коррекции. Заранее коэффициенты вли ни  неинформативных параметров выбираютс 

таким образом, чтобы С К.,С;

- 1 KiS-2.;

Cj - iС 2.

,в в ; в; в . - в.

ri в,, .

4 мы

Тогда на выходе сумматора получим выходной сигнал ( 1tY -bX2- b-iX3- ---bh-aXh)K.Kif(XiKlaKihlRKKiCX2t--KiCH-aXh-CXu...Cn -bV2 -1э;Xз+...b,2 X,tC ) (X) IqKiMRI .. .- ---Ьи-а к.С цу шкалы газоанализатора 3, при этом сигнал Y2 с выхода первого сумматора 4 будет равен -. ,(х,)„ так как концентраци  неизмер ёмых компонент равна 0. а (x)it/x , k.i i Сигнал выхода первого сумматора 4 поступает на вход функционального преобразовател  5, выходной сигнал которого f л + г 1 поступает на вход второго блока 11 коррекции, «„.если при этом оказываетс , что значение f (Y) не равно значению напр жени  уставки второго блока 11 коррекции, то он вырабатывает управл ющий сигнал С такой величины, чтобы выходной сигнал функционального преобразовател  5 соответствовал напр жению уставки второго блока I1 коррекции. Операцй  корректировки

других измерительных каналов производитс  аналогичным способом, который описан выше, ;

Таким образом, предлагаема  автоматическа  газоаналитическа  систёма позвол ет осуществл ть анализ газовых смесей с высокой точностью,при этом использование,функционального преобразовател  обеспечивает значительное расширение функциональных возможностей и повьшает ее точность,

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР 623148, кл. G 01 Н 25/36, (G 01.N25/46, 1977 (прототип).