Двухлучевой газоанализатор Советский патент 1991 года по МПК G01N21/61 

11

И юбретение относится к аналити- ескому приборостроению и может быть спользовано- для контроля выбросов ромышленных предприятий и автотранпорта в атмосферу, а также для контроля технологических процессов, свяанных с выделением газов.

Цель изобретения - повышение точности измерений за счет устранения составляющей погрешности от перераспределения потоков излучения по оптическим каналам в процессе измерения .

На чертеже представлена структ;ур- ная схема двухлучевого газоанали - затора.

Двухлучевой газоанализатор содержит излучатель 1 рабочего канала выполненный в виде источника излучения 2 и отражателя 3, излучатель 4 опорного канала, выполненный в виде источника излучения 5 и отражателя 6, зеркальнр,1Й модулятор 7, рабочую 8 и опорную 9 кюветы, первую 10 и вторую 11 фокусирующие системы, nepBbrfi 12 и BTopoft 13 оптические фильтры, первый 14 и второй 15 приемники излучения, блок электронной обработки 16, формирователь синхроимпульсов 17, предусилитель 18, синхронные детекторы 19 и 20 рабочего и опорного каналов соответственно,, сравниваюп1ее устройство 21 и регулируемый источник 22.

.Газоанализатор работает следующим образом.

Излучение от излучателя 1 рабочего канала модулируется зеркальным модулятором 7 так что в один полупериод поток излучения проходит через отверстие в зеркальном модуляторе 7, рабочую кювету 8 и фокусируется первой фокусирующей системой 10 на приемную площадку первого приемника излучения 14 через первый оптический фильтр 12, а в другой полупериод отражается от поверхности зеркального модулятора 7 и фокусируется второй фокусирующей системой 1J на приемную поверхность второго приемника излучения 15 через второй оптический фильтр 13, Излучение от излучателя 4 опорного канала модулируется аналогичным образом. Оптические фильтры 12 и 13 предназначены для выделения той длины волны, на которой исследуется поглощение ве- п(ества, находящегося в рабочей кювете 8. С выхода первого приемника

336442

излучения 14 электрический сигнал поступает на вход блока электронной обработки 16, который проводит его г бработку и регистрацию. С выхода

с второго приемника излучения 15 после усиления в предусилителе 18 гтро- модулированнъгй электрический сигнал поступает на информационные входы синхронных детекторов 19 и 20 ра- .

jO бочего и опорного каналов соотеет- ственнс. Для управления работой сии- кронных детекторов 19 и 20 формирователь синхроимпульсов 17 формирует импульсы синхронизации, поступающие

J2 на управляизише входы синхронных детекторов 19 и 20. Благодаря этому на выходе синхронного детектора 19 рабочего какала присутствует постоянное напряже)ие, уровень которого

20 пропорционален интенсивности излучения излучателя 1 рабочего канала, а на выходе синхронного детектора 20 опорного канала - постоянное напряжение, уровень которого .пропорциона25 лен интенсивности излучения излучателя 4 опорного канала. Выходные напряжения синхронных детекторов 19- и 20 приложены к входам сравнивающего устройства 21, в котором происходит сравнение напряжений.

С выхода сравнивающего устройства 21 управляющий сигнал, пропорцио- / нальный разности его входных напряжений, поступает на вход регулируемого источника, питающего источник

3 излучения 5 излучателя 4 опорного канала. Если интенсивность излучения излучателя 1 рабочего канала становится меньше интенсивности излучения . излучателя 4 опорного канала, то соответственно на выходе синхронного детектора 1У рабочего канала уровень напряжения станет меньше уровня напряжения на выходе синхронного детектора 20 опорного канала, и на выходе сравнивающего устройства 21 появится разностньп1 сигнал, под воздействием которого выходное напряжение регулируемого источника 22 понижается, что приводит к снижению интенсивности

излучения излучателя 4. Если интенсивность излучения излучателя 1 рабочего канала становится больше инт ен- сивности излучения излучателя 4 опорного канала, то на выходе сравнива55 ющего устройства 21 появится разностный сигнал, под воздействием которого выходное напряжение регулируемого источника 22 повышается и, сле30

40

45

довательно, возрастает интенсивность излучения излучателя 4 опорного канала .

Таким образом, в процессе работы двухканального газоанализатора поддерживается равенство интенсивностей излучения излучателей рабочего и

опорного каналов и, следовательно, через рабочую н опорную кюветы, а это, в свою очередь, понижает порог чувствительности устройства, ограниченный перераспределением потоков излучения по каналам, что позволяет повысить точность Измерений,