Оптико-абсорбционный приемник излучения Советский патент 1984 года по МПК G01N21/61 

Изобретение относится к аналитической технике и может быть использовано для анализа различных вещест оптическими методами. Известны оптико-абсорбционные приемники излучения, содержащие две параллельно расположенные газонапол ненные приемные камеры и конденсаторный микрофон в качестве чувствительного элемента Л . Недостатками этих приемников являются их сравнительно невысокие стабильность и избирательность. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является оп ко-абсорбционный приемник излучения к недисперсионному анализатору, содержащий две параллельные оптической оси пары газонаполненных приемных камер, вйспринимающих потоки излучения и размещенных в оптической последовательности, оптическую систему с отражателями, расположенными под пря,мым углом один к другому и обеспечивающими направление каждого потока, прошедшего одну пару камер, в другую пару, и чувствительный элемент 2j . Недостатком известного приемника является его невысокая точность. Снижение точности такого приемника вызвано влиянием на результат измерения газовой среды в зазоре между блоком приемных камер и оптической систе мой, а также на пути распространения излучения в самой оптической системе, и асимметрией (из-за неточности изготовления) параллельно расположенных приемных камер. Целью изобретения является повышение точности измерений оптико-абсорбционным приемником. Поставленная цель достигается тем, что в оптико-абсорбционном приемнике излучения к недисперсионному анализатору, содержащем две параллельные оптической оси пары газонаполненных приемных камер, воспринимающих потоки излучения и размещенных в оптической последовательности, оптическую систем с отражателями, расположенными под прямым углом один к другому и обеспечиваюпщми направление каждого потока, прошедшего одну пару камер, в другзпо пару, и чувствительный элемент, отражатели помещены во вторые по ходу потоков излучения приемные камеры, кото рые соединены между собой польм свето проводом, при этом чувствительный эле мент размещен между связанными пневматически первыми и вторыми камерами. На чертеже схематически изображен предлагаемый и оптико-абсорбционный приемник излучения. Приемник содержит корпус 1, внутри которого размещены две расположенные параллельно пары находящихся в оптической последовательности газонаполненных камер 2, 3 и 4, 5, воспринимающих модулированные потоки излучения J, и Л, через окна 6, 7 и 8,9, полый цилиндрический светопровод 10 соединяющий вторые по ходу потоков J иЗприемные камеры 3 и 5, отражатели 11 и 12 излучения, помещенные во вторые камеры 3 и 5 под прямым углом один к другому, мембранные объемы 13 и 14, пневматически соединенные соответственно с первыми камерами 2 и 4 и с системой вторая камера 3 - полый светопровод 10 - вторая камера 5, представляющей собой одну приемную камеру и конденсаторный микрофон 15, отделяющий один от другого мембранные объемы 13 и 14. Пневматическая система приемника заполнена газом, поглощающим инфракрасное излучение. Приемник работает следующим образом. Промодулирован ные в противофазе потоки излучения Uj 2 распространяются параллельно и попадают попеременно в расположенные последовательно, приемные камеры 2, 3 и 4, 5 через окна. 6, 7 и 8, 9. Наличие в камерах 3 и 5 отражателей 11 и 12 излучения в совокупности со -светопроводом 10 обеспен,ивает попеременное прохождение потока J в приемные камеры 5 и 4, а потока З - в приемные камеры 3 и 2. В пневматических системах приемная камера 2 - мембранный объем 13 приемная камера 4 и приемная камера 3 - приемная камера 5 - светопровод 10 - мембранный объем 14 под действием модулированных потоков J, и 3 возникают пульсации давления газанаполнителя, воздействукицие на конденсаторный микрофон 15 с разных его сторон. Поскольку система приемная камера 3 - светопровод 10 - приемная камера 5 с точки зрения происходящих в ней акустических тепловых процессов и процесса поглощения излучения представляет собой одну приемную камеру.

конденсаторньй микрофон 15 фактически отрабатывает разностный сигнал (разностное давление) приемных камер 2 и 4. При равенстве потоков 5, и J, этот разностный сигнал равен нулю, j если тождественны камеры 2 и 4. В общем случае на выходе приемника имеет место остаточный сигнал, принимаемый за начало отсчета, причем величина этого сигнала зависит от различия ю приемных камер 2 и 4.

При селективном ослаблении одного из потоков, например Л , пульсации давления в приемной камере 2 уменьшаются, а в камере 4 остаются практи-|5 чески неизменными, поэтому разностный сигнал приемных камер 2 и 4 являющийся мерой ослабления потока J, , увеличивается.

Параметры первых камер 2 и 4 выби-20 раются одинаковыми и в соотношении

с параметрами системы приемная каме ра 3 - светопровод 10 - приемная камера 5 такими, чтобы обеспечивалась близость к нулю сигнала приемника под воздействием из потоков 2 и Oj и суммарного с сгнала при равенстве потоков 1, и 2 .

Предлагаемый.приемник по сравнени с известным обеспечивает более высокую точность измерений как за счет повышения его симметрии, так и за счет размещения оптической системы внутри приемника, так как в н«м имеется лишь одна вторая камера и симметрия может быть вызвана тольк неидентичностью первых камер. Это позволяет реально иметь на выходе такого приемника значительно меньший (в 1,5-3 раза) остаточный сигнал и соответственно повышенную очность.

ОПТИКО-АБСОРБЦИОННЫЙ ПРИЕМНИК ИЗЛУЧЕНИЯ к недисперсионному анализатору, содержащий две параллельные оптические оси пары газонаполненных приемных камер, воспринимающих потоки излучения и размещенных в оптической последовательности, оптическую систему с отражателями, расположенными под прямым углом один к другому и обеспечивающими направление каждого потока, прошедшего одну пару камер, в другую пару, и чувствительный элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, отражатели помещены во вторые по ходу потоков излучения приемные камеры, которые соединены между собой полым светопроводом, при i этом чувствительный элемент размещен между связанными пневматически первыСП ми и вторыми камерами. & с 4 ;о эо