Способ хемилюминесцентного анализа газов Советский патент 1986 года по МПК G01N21/76 

Изобретение откосится к гаэоанали тическим измерениям и может быть использовано при разработке хемилюми несцентных газоанализаторов для контроля содержания токсичных газов в окружающей среде, промьгашенных выбросах и продуктах сгорания углеводородного топлива.

Цель изобретения - повышение точности газового анализа при длительной работе анализатора.

На чертеже представлена схема устройства для осуществления способа хемилюминесцентного анализа газов. Способ осуществляется следую1цим образом.

Исследуемый газ, содержащий оксид азота, и газ-реактант (озон) проса- сьшают через реакционную камеру 1, где происходит их смешение и полное химическое взаимодействие. Возникающее свечение в виде постоянного элекрического сигнала и пульсирующий с частотой 0,01-10 кГц калибровочный световой поток светодиода 2 регистрируют фотоумножителем 3, после чего суммарный сигнал подают на разделитель 4, который вьзделяет переменную и постоянную составляющие сигналов. Переменную составляющую усиливают усилителем 5, детектируют детектором 6 и подают в сумматор 7, где производится сравнение детектированного переменного сигнала и сигнала источника 8 образцового напряжения. Разностный сигнал подают на компаратор- , нее устройство 9, откуда он поступает на регулирование выходного напряжения высоковольтного источника 10 питания фотоумножителя 3. При этом напряжение питания может меняться от 1300 до 1300 В. В случае, если увеличение напряжения не обеспечивает необходимый коэффициент yciij; H4K фотоумножителя 3, то компараторное устройство 9 дополнительно подает сигнал на усилитель 11 постоянной

составляющей сигнала. Если в процессе регулирования .запас коэффициента усиления усилителя 1t не обеспечивает пропорциональности сигнала, то компа- раторнсе устройство 9 дополнительно

вводит сигнал-поправку в блок 12 индикации. Постоянная составляющая усиливается усилителем 11 и поступает на блок 12 индикации, по. показаниям которого и определяют концентрацию N0 в анализируемом газе.

Светодиод 3 питают импульсным напряжением источника 13 питания. При значении частоты включения калибровочного светодиода 3 ниже 0,01 кГц

возникают затруднения с отделением переменной составляющей и усилением ее. При частоте более 10 кГц затруднен выбор калибровочного светодиода. Кроме того, частота вспьппек становит-ся соизмеримой с частотой хемилюми- несцентных вспышек при низких концентрациях определяемого компонента. При -м е р. Определение концентрации оксрада азота в исследуемом

газе производится одновременно известным способом с использованием серийного газоанализатора ГХЛ-201 и предпагаемьм способом с испольэова- нием макета, выполненного по приведенной схеме.

Исследуемый газ с концентрацией оксида азота 345 мг/м и газ-реактант просасывают через реакционную серийного газоанализатора ГХЛ-201 и макета. Исследования проводятся в течение 1 мес. Данные приведены, в таблице,,

Снижение чувствительности при измерениях известным способом объясняется загрязнением стенок реакционной камеры и снижением чувствительности фотоумножителя. При измерениях пред- 45 лагаемын способом загрязнение стенок реакционно: ; камеры и снижение чувствительности фотоумножителя автоматически компенсируется повышением напряжения питания фотоумножителя и jO коэффициента усиления усилителя по разности калибровочного переменного jсветового и эталонного сигналов, что /и обеспечивает снижение основной погрешности измерения.55

Преимущество предлагаемого способа по сравнению с известным COCVOHT в том, что высокая точность ичмереПродолжение таблиь(ы

ния сохраняется при загрязнении камеры, старении и уменьшении чувствительности фотоумножителя с течением времени и изменении температуры окружающей среды.

Относительная погрешность измерения концентрации оксида азота определяется относительной погрешностью расходомерньгх устройств (0,05-0,2%), что значительно (в 5-10 раз) меньше погрешкости известного хемилюминес- центного способа при длительной эксплуатации.

Формула изобретения

Способ хемилюминесцентного анализа газов, включающий раздельную подачу реакционного и анализируемого газов в реакционную камеру и регистрацию интенсивности свечения при хемшшминесцентной реакции фотопри- емником, постоянная составлякнцая выходного сигнала которого пропорциональна концентрации анализируемого газа, .отличающийся тем, что, с цiёлью повышения точности

газ.ового анализа, световой сигнал хемно поминесцентной реакции суммируют с прецезионным световым сигналом, возбуждаемым с частотой 0,01-10 кГц, и преобразовываютв электрический,переменную составлякнцуюиз которого выделяют, усиливают, сравнивают сонорным сигналом и величиной разности управляют коэффициентом усиления фотоприемника.

Изобретение позволяет повысить точность газового анализа при длительной работе анализатора благодаря , что световой сигнал хемилюминес- центной реакции суммируют с преце- зионным световым сигналом, возбуждае- с частотой 0,01-10 кП;, и преоб- разовьшают в электрический, переменную составляющую из которого вьщеля- ют, усиливает, сравнивают с опорным сигналом и величиной разности управляют коэффициентом усиления фотоприемника. 1 ил., 1 табл. N5 to О) оо 00