Переносный газовый интерферометр Советский патент 1960 года по МПК G01B9/02 G01N7/04 

Известные интерферометры анализируют среду на один только газ. например метай.

Описываемый прибор, хотя и снабжен известной оптической схемой, позволяет благодаря применению особой схемы газовой коммуникации определять одновременное содержание не одного, а двух газов - метана и углекислого газа.

Предложенный интерферометр отличается от известных тем, что, с целью раздельного определения содержания в рудничном воздухе газов, он выполнен с запирающим газовую коммуникацию резьбовым колпачком, пропускающим рудничный воздух для определения содержания метана через патрон с химическим поглотителем и для определения содержания углекислого газа, минуя патрон с химическим поглотителем.

На фиг. 1 изображена оптическая схема интерферометра, совместно с коммуникацией чистого и загрязненного воздуха; на фиг. 2 - фотография интерферометра с натуры.

Свет от электролампочки 1 проходит через конденсорную линзу 2 и параллельным пучком падает на зеркало 5, где пучок света разделяется на два когерентных пучка. Первый пучок света, отразившийся от верхней грани зеркала 3, дважды лроходит через крайние полости 4 газовоздушной камеры, заполненные эталонной средой (чистый воздух).

Второй пучок света, отразивщийся от нижней посеребренной грани зеркала 3, так же дважды проходит по средней полости 5, заполненной испытуемой газовой смесью. Оба пучка света, отразившись от верхней и нижней граней зеркала 3, сходятся в один световой пучок, который, пройдя через призму 6, отклоняется под прямым углом и падает в объектив 7 зрительной трубки. Призма 6 выполнена подвижной, что дает возможность перемещать интерференционную картину вдоль отчетной шкалы и устанавливать ее в нужном положении по отношению к шкале.

Интерференционная картина в виде цветных полос с ярко выраженной ахроматической белой полосой, ограниченной двумя черными поло№ 131967- 2 сами, возникает вследствие постоянной заданной самим прибором разности хода когерентных лучей света. Нулевое положение интерференционной картины фиксируется неподвижной илкалой прибора.

При нахождении в газовоздушных камерах чистого-и загрязненного воздуха каждый когерентный луч проходит по разным газовым средам. При этом между когерентными лучами возникает дополнительная разность хода, в результате чего происходит смеоаение интерференционной картины вправо вдоль шкалы.

Степень с.мещения интерференционной картины пропорциональна величине показателя преломления исследуемой газовой смеси, которая, в свою очередь, пропорциональна процентному содержанию метана и углекислого газа в их смеси с воздухом.

Таким образом, по величине смещения интерференционной картины определяют концентрацию метана или углекислого газа в рудничной атмосфере. Газовая схема прибора состоит из двух герметически обособленных друг от друга коммуникаций с чистым и загрязненным воздухомЗагрязненные каналы прибора на схеме изображены затемненными точками.

чистого воздуха на схеме не затемнены.

При засасывании в прибор рудничного загрязненного воздуха он прежде всего попадает в поглотительный патрон 8, заполненный «ХПИ для поглон.ения углекислого газа. Затем по соединительной трубке 9 газ попадает в полость 10 под резьбовым колпачком. В этой полости газ переходит через соединительную трубку 11 в нижнюю часть поглотительной камеры 12, которая заполнена хлористым кальцием для поглощения паров воды. Далее газ проходит по трубке 13 и попадает в газовую полость газовоздушной камеры 5, откуда через отросток трубы выходит в атмосферу.

Таким образом, в полость газовоздушной камеры 5 попадает смесь метана с воздухом, очищенным от углекислого газа и паров воды. В этом случае прибором определяют концентрацию метана в воздухе.

Для определения углекислого газа полость 10 под резьбовым колпачком сообщается (путем отвертывания колпачка) с рудничным воздухом, и воздух, минуя поглотитель углекислого газа 8, по камере 12 и трубе 13 попадает в газовоздушную камеру 5, с содержанием метана и углекислого газа. В этом случае благодаря практически одинаковым оптическим свойствам метана и углекислого газа определяют суммарное содержание этих газов в рудничной атмосфереКаналы для воздуха (не затемненные на схеме) заполняются чистым атмосферным воздухом, который служит эталоном для сравнения его рефракции с рефракцией загрязненного воздуха.

Сохранение чистоты эталонного воздуха в каналах и полостях воздушной камеры 4 обеспечивается так называемым лабиринтом 14, представляющим собой плоскую спираль из медной трубки, которая замедляет проникновение (диффузию) окружающего воздуха в исследуемые полости. Конструкция интерферометра показана на фотографии фиг. 2, где видны: щтуцер 15 для засасывания в прибор рудничного воздуха, штуцер 16, на который одевается конец резиновой трубки с грушей (насоса 17), создающей разрежение в приборе, окуляр 18, закрывающийся предохранительным колпачком на цепочке, резьбовой колпачок 19 для подсоса углекислого газа в смеси с метаном, кнопка 20 для включения электролампочки, маховичок 21, закрытый предохранительным колпачком для передвижения призмы, и патрон 22 для осветительной электролампочки.

Предмет изобретения

Переносный газовый интерферометр с газовыми камерами для чистого и. исследуемого рудничного воздуха, установленными на пути когерентных лучей с патроном химического поглотителя для углекислого газа н газовой коммуникацией для забора проб резиновой грушей, отличающийся тем, что, с целью раздельного определения содержания в рудничном воздухе газов, он выполнен с запирающим газовую коммуникацию резьбовым колпачком, пропускающим рудничный воздух для определения содержания метана через патрон с химическим поглотителем и для определения содержания углекислого газа, минуя патрон с химическим поглотителем.

Возду.

Возду.

Газ