UA53675C2

UA53675C2 - Спосіб газового аналізу

Info

Publication number: UA53675C2
Application number: UA99073817A
Authority: UA
Inventors: Володимир Григорович Каширцев; Владимир Григорьевич Каширцев; Наталя Автанділівна Абралава
Original assignee: Севастопольський державний технічний університет; Севастопольский государственный технический университет
Priority date: 1999-07-06
Filing date: 1999-07-06
Publication date: 2003-02-17

Abstract

Винахід відноситься до галузі оптичного аналізу сумішей речовин і може бути використаний в хімічній, металургійній і харчовій промисловостях, а також для потреб охорони навколишнього середовища. Спосіб заснований на пропусканні через досліджувану суміш робочого і порівняльного потоків інфрачервоного випромінювання і наступного вимірювання вихідного сигналу датчика. При цьому робочий потік стрибкоподібно змінюють в протифазі по відношенню до змін порівняльного потоку і вимірюють різницю проміжків часу зміни вихідного сигналу між двома фіксованими рівнями напруги. Винахід дозволяє значно прискорити час аналізу і знизити динамічну похибку.

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до галузі оптичного аналізу сумішей речовий і може бути використаний в хімічній, 2 металургійній, харчовій промисловості, а також для потреб охорони навколишнього середовища.

Відомий спосіб оптичного абсорбційного аналізу (А.С. СрСр Мо369473 (з01М 1/26, 1973. Бюлетень. Відкриття, винаходи, промислові зразки. Товарні знаки Мо10, с.125), згідно якому здійснюють стрибкоподібне зменшення порівняльного потоку випромінювання, визначають проміжок часу від моменту зменшення порівняльного сигналу до моменту зникнення вихідного сигналу і по цьому проміжку часу судять про концентрацію компонента, що 70 досліджується. Даному методу властиві великі погрішності,

Відомий спосіб оптичного абсорбціонного аналізу (А.С. СРСР Мо566170, 01М 1/26, 1977. Бюлетень.

Відкриття, винаходи, промислові зразки. Товарні знаки Мо27, с.125), згідно якому здійснюється лінеалізація градуйовочної кривої газоаналізатора, збуджують автоколивання в робочому потоці, немодульовану величину якого добирають залежною від концентрації визначуваного компонента. Описаний спосіб має нелінійну 72 залежність вимірюваної величини від концентрації визначуваного компонента в суміші, що аналізується.

Найбільш близьким до заявленого способу є спосіб оптичного абсорбційного аналізу (А.С. СРСР Мо519049,

О1М 21/00, БО01М 21/26 1976. Бюлетень. Відкриття, винаходи, промислові зразки. Товарні знаки Мо27, с.199), згідно якому зменшують порівняльний потік випромінювання до мінімального значення, контролюють наступні зміни вихідного сигналу оптичного датчика і вимірюють проміжок часу від моменту стрибкоподібного зменшення порівняльного потоку до моменту зникнення вихідного електричного сигналу, в момент зникнення вихідного сигналу порівняльний потік стрибкоподібно збільшують до максимального значення, витримують збільшеним на протязі проміжку часу, який дорівнює тривалості попереднього вимірювального проміжки, впродовж якого порівняльний сигнал більше робочого, а потім зменшують порівняльний потік до мінімального значення. По параметрам отриманого автоколивального процесу судять про концентрацію визначуваного компоненту. с 29 Недоліком викладеного способа є мала швидкодія, як наслідок, велика динамічна похибка. Ге)

Швидка зміна концентрації визначуваного компонента в аналізуємій суміші призводить до перехідного процесу, який має значну тривалість. Крім того, час виходу газоаналізатора на режим також надто великий.

В основу теперішнього винаходу поставлена удосконалювання задача вимірювального процесу, шляхом стрибкоподібної зміни в протифаз по відношенню до змін порівняльного потоку робочого потоку і вимірювання о різниці проміжків часу змін вихідного сигналу датчика між двома фіксованими рівнями напруги, забезпечити - прискорення часу аналізу.

Сутність винаходу пояснюється графіком, креслення на якому зображена залежність вихідного сигнала о датчика Од від часу ї і показані рівні напруги Овух1 Овихо, при досягненні яких вихідним сигналом датчика со створюється стрибкоподібне збільшення одного з потоків і стрибкоподібне зменшення іншого. 3о Швидкість наростання тиску в камері променеприймача фе , отже і швидкість наростання вихідного сигналу о й датчика дід є функцією величини потоку випромінювання, що поступає в променеприймальну камеру. ня «

Порівняльний поток випромінювання може приймати тільки два значення: максимальне Фо лах і ще) с мінімальне Фу діп- й Величини цих потоків не залежать від концентрадії визначуваного компонента в аналізованій суміші. Робочий и"? потік Фо також приймає тільки два значення: максимальне Фр тах і мінімальне Фо тіп: оОДНак, на відміну від величин порівняльного потоку, ці величини залежать від концентрації визначуваного компонента.

Так, згідно закону Бугерта-Ламберта, величину робочого потока, що пройшов через кювету з сумішшю, яка сл досліджується і поступає в променеприймальну камеру, можна визначити слідуючим чином: о Фр-Форе-хіо (1) (22) -І 20 де, Фор - величина робочого потоку, що створюється джерелом інфрачервоної радіації;

Х - показник поглинання визначуваного компонента; сл І - довжина абсорбційної робочої кювети;

С - концентрація визначуваного компонента в аналізованій суміші.

До початку вимірювання (момент часу (0) порівняльній потік має мінімальне значення Ф, піп, вихідний сигнал 22 датчика дорівнює вих. Крім цього припустимо концентрацію визначуваного компонента в суміші, що дорівнює

ГФ! нулю. В цей момент часу порівняльний потік стрибкоподібно збільшують до максимального значення Ф п тах, починаючи з моменту Ю вихідний сигнал датчика починає монотонно зростати і досягає рівня Ш вихо. В момент о часу Ц за допомогою автоматичного пристрою стрибкоподібно зменшують порівняльний потік до мінімального значення Ф, діп (це можна здійснити за допомогою діафрагми, оптичної заслінки чи іншим способом), а робочий 60 потік збільшують до значення Фр тах Починаючи з моменту Ц, вихідний сигнал датчика починає монотонно зменшуватися і приймає значення Овух 1 В момент 5, процес зміни потоків повторюється.

Якщо концентрація визначуваного компонента в суміші дорівнює нулю, то і різниця проміжків часу дЕ(Н-Юю)-(2-Н)-0 (за умови, що обидва потоки з достатньою ступінню точності збалансовані, тобто Фр в тах "Рп тах).

Нехай в момент часу і концентрація визначуваного компонента стала відмінною від нуля. Це призведе до зменшення величини Ф; пах У співвідношенні з виразом 1. і зменшення швидкості зростання вихідного сигналу датчика Яд . Величина непорівняльного потоку Фі лах і відповідно швидкість зменшення вихідного сигналу

Ф датчика не зміниться. Відповідна різниця проміжків часу А (-(і5-4)-(і5-ї5) стане відмінною від нуля і може служити мірою концентрації визначуваного компонента.

Claims

Формула винаходу Спосіб газового аналізу, який полягає в стрибкоподібній зміні порівняльного потоку інфрачервоної радіації з наступним контролем вихідного сигналу датчика і вимірюванні проміжку часу зміни вихідного сигналу, який відрізняється тим, що робочий потік стрибкоподібно змінюють в протифазі по відношенню до змін порівняльного потоку і вимірюють різницю проміжків часу зміни вихідного сигналу датчика між двома фіксованими рівнями напруги. с щі 6) ІФ) у (Се) (зе) І в)

- . и? 1 (95) (о) -і сл іме) 60 б5