ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР Российский патент 1995 года по МПК G01N21/78 

Изобретение относится к аналитическим приборам, используемым для измерения концентрации вредных веществ в воздухе, и основано на измерении изменений оптических свойств поверхности газочувствительного элемента под воздействием анализируемой среды. Оно может быть применено в различных отраслях промышленности для экологического контроля и соблюдения безопасности работ.

Известен фотоколориметрический газоанализатор, включающий индикаторный элемент и побудитель расхода воздуха [1]
Недостатками таких газоанализаторов являются большое энергопотребление побудителя расхода воздуха и малая надежность.

Наиболее близким к изобретению является фотоколориметрический газоанализатор, содержащий индикаторный элемент, устройство перемещения исследуемого воздуха над поверхностью индикаторного элемента и оптически сопряженные источник света и фотоприемник. Устройство перемещения исследуемого воздуха выполнено в виде электроприводного воздушного насоса, соединенного с электродвигателем [2]
Недостатками такого устройства являются большое энергопотребление электродвигателя, что сокращает время автономной работы от аккумулятора, и низкая надежность из-за наличия трущихся частей устройства.

Технический эффект устройства по изобретению заключается в повышении надежности, уменьшении энергопотребления и сокращении веса и габаритов.

Указанный технический эффект достигается тем, что в фотоколориметрическом газоанализаторе, содержащем индикаторный элемент, устройство перемещения исследуемого воздуха над поверхностью индикаторного элемента и оптически сопряженные источник света и фотоприемник, устройство перемещения исследуемого воздуха выполнено в виде вибратора, например камертона с электромагнитным приводом, а индикаторный элемент размещен у одного из свободных концов вибратора, размер которого в направлении колебаний вибратора составляет 0,8-12 мм.

На фиг.1 и 2 представлены варианты выполнения устройства для перемещения исследуемого воздуха в фотоколориметрическом газоанализаторе.

Устройство выполнено в виде вибратора, например камертона 1, один из концов 2 которого расположен непосредственно над индикаторным элементом 3. Вибратор снабжен электромагнитным приводом 4.

Устройство работает следующим образом.

На электромагнитный привод 4 от генератора подается переменное напряжение с резонансной частотой камертона 1. При этом свободный конец камертона, расположенный в непосредственной близости от индикаторного элемента 3, совершает периодические колебания. Обедненный вредными веществами слой воздуха, прилегающий к индикаторному элементу, под воздействием вибратора отбрасывается в направлении, указанном стрелкой (см.фиг.1), при движении вибратора в том же направлении. При обратном движении вибратора за ним создается область разрежения, в которую со всех сторон засасывается воздух, обогащенный вредными веществами. В момент включения генератора, питающего электромагнитный привод камертона, производится включение источника света (светодиода), просвечивающего индикаторный элемент, и фотоприемника (фотодиода). Концентрация вредных веществ определяется по скорости изменения фототока во время работы вибратора.

Размер вибратора в направлении его колебаний выбирается из следующих соображений. При высоте свободного конца вибратора менее 0,8 мм эффективность его работы уменьшается вследствие обтекания вибратора воздухом. При высоте более 12 мм увеличивается потребление электроэнергии для работы устройства, что также уменьшает эффективность его работы.

Пример реализации. В газоанализаторе устройство для перемещения исследуемого воздуха было выполнено в виде камертона из железа, один из свободных концов которого располагался непосредственно над индикаторным элементом и имел размер в направлении колебаний 8 мм. Для привода камертона использовался электромагнит. В качестве индикаторного элемента сухая газочувствительная лента. Мощность, расходуемая на поддержание колебаний камертона, составляла 46 мВт, в то время как известные устройства для перемещения исследуемого воздуха в фотоколориметрических газоанализаторах потребляют мощность 670 мВт.

Достигаемый технический эффект позволяет в автономных переносных газоанализаторах значительно уменьшить вес аккумулятора и, соответственно, габариты и вес устройства.

Кроме того, отсутствие трущихся механических частей позволяет повысить надежность устройства и использовать для его работы в сильно запыленной среде, где работа других газоанализаторов затруднена.

Использование: в аналитических приборах для измерения концентрации вредных веществ в воздухе. Сущность изобретения: в фотоколориметрическом газоанализаторе устройство перемещения исследуемого воздуха выполнено в виде вибратора, свободный конец которого размещен непосредственно над индикаторным элементом и имеет размер в направлении колебаний вибратора 0,8-12 мм. Вибратор может быть выполнен в виде камертона с электромагнитным приводом. 2 ил.

ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР, содержащий индикаторный элемент, устройство перемещения исследуемого воздуха над поверхностью индикаторного элемента и оптически сопряженные источник света и фотоприемник, отличающийся тем, что устройство перемещения исследуемого воздуха выполнено в виде вибратора, например камертона с электромагнитным приводом, а индикаторный элемент размещен непосредственно у одного из свободных концов вибратора, размер которого в направлении колебаний вибратора составляет 0,8 12,0 мм.