Газоанализатор Советский патент 1991 года по МПК G01N21/61 

ческому при борос 1 роонию и может быть использовано для контроля выбросов промышленных предприятий и «явтотран- спорта в атмосферу, а также для контроля технологических процессоЕ, сяяэанных с вьщелением газон.

Цель изобретения - повышение чунствительности за счет уменьшения дрейфа нуля.

Па фиг. 1 изображена структурная схема газоанализатора; на фиг. 2 - рременные диаграммы поясняющле работ

Газоанализатор содержит счгшчес- кий блок 1, выполненный в виде оптически связанных источника излучения 2 со сферическим зеркалом, рабочей 3 и опорной 4 кювет, поноротного зеркала 5 и фильтра 6, находящиеся на одной оптической оси с оптическим блоком 1 зеркальный модулятор 7 с вырезами для формт рования синхросигналов и приемник излучения 8, электрический ыыход которого через предусилитель 9, первый ключ 10, синхронньй накопитель 11, основной усилитель 12, синхронньп цыпрямг тель 13, нторой ключ 14 и интегратор 15 соединен с «кодом регистратора 16. Газоанализатор содержит также формирователь 17 синхроимпульсов, вы- полненньй в виде П-образного держателя, связанного с зеркальным модулятором и содержащего две оптрпары (не показаны), которые расположены напротив вырезоп в зеркальном модуляторе 7, и сумматора 18. Выходы оп- топар, являющиеся выходами формирователя 1 7. синхроимпульгов, С(5единены с нходаьт сумматора 18 и упранляю- .щими входами синхронного накопителя 11 и синхронного ныпрлмителя 13. Выход сумматора 18 соединен с нходаь и управления первого 10 и второго 1А ключей.

Газоанализатор работает следуюнщм образом.

Излучение o l источника излучс-лия 2 в оптическом .блоке 1 разде.чяс-гея на два равных световых потока, которые, проходя через рабочую 3 и опорную А кюветы, модулируютс.ч зеркальным модуля1 ором 7 таким образом

что в один из полупериодов на прием- му1ационных помех при его отключении, ник излучения 8 попадает световой что нрижщит к повышению чувствитель- поток, проходящий через рабочую кю- ности устройства. Помехи, возникающие вету 3, а в другоГ - че)ез опорную при цррек. мчении ключей, в 5-10 раз кювету 4. При этом из-за конечного иреиосх . дят коммутируемые ими напрявет, существуют моменты времени, когда на приемник излучения 8 одновременно попадают части световых потоков, прошедших через рабочую 3 и опорную 4 кюветы, что приводит к паразитным переходным процессам. На выходе приемника излучения 8 появляется электрический сигнал ,, (кривая 19), пропорциональный концентрации газа в рабочей 3 и опорной 4 KWBe iax. Для исключения переходных процессов из результатов измерений

5 иа первом и втором выходах формирователя 17 синхроимпульсов формируются управляющие импульсы U| (кривая 20) и Uj (кривая 21), предназначенные для управления синхронным накопителем 11

Q и синхронным выпрямителем 13. На

выходе сумматора 18 формируются уп- ртвляю1 а1е 1 мпульсы и, (кривая 22), ггредназначенные для управления рабо-. той первого 10 и второго 14 ключей,

j Электрический сигнал Ug,, с выхо- . дп приемника излучения 8 после усилении в предусилителе 9 через первый ключ 10 поступает на вход синхронного накопителя 11 в.отсутствие переход0 ньгх процессов, который проводит -накопление информации только а эти пе)ип;т,ы времени. Электрический сигнал 1)4 (кривая 23) с выхода синхронного накопителя 11 после усиления в основном усилителе 12 поступает, на вход синхронного выпрямителя 13 и далее через второй ключ 14 на вход интегратора 15, так как управление нторым ключом 14 осуществляется

Q синхронно с управлением первого ключа 10. После дополнительной фильтрации в пнтег раторе 15 на вход регистратора 16 поступает постоянное напряжение Uj, уровень которого пропорционален амплитудному значению импульсов на входе второго ключа 14 (кривая 2Д).

Таким образом, в синхронном нако- nit Tejie 1 1 не проходит запоминание мгновенного значения шумовой составляющей входного сигнала в момент отключения псового ключа 10, прИ ИТОН устран. ется дрейф нуля, вызываемый хаотическим запоминанием ком45

50

женил, поэтому если в эти моменты времени производить запоминания исследуемого сигнала, то возникающий при этом дрейф показаний на выходе газоанализатора может в 2-3 раза превышать уровень полезного сигнала. При устранении этого дрейфа чувствительность газоанализатора повышается в 2-3 раза.

Формула изобретения

Газоанализ тор, содержащий оптически связанные оптический Слок, зеркальный модулятор с вырезами для формирования синхроимпульсов и приемник излучения, электрический выход которого через предусилитель, первый ключ, синхронный накопитель, основной усилитель соединен с входом синхронного выпрямителя, интегратор, выход которого соединен с регистратором, а

3 4039

таКже формиронатель синхроимпульсов, выполненный в ваде 1-обраэного держателя, связанного с зеркальным моду- лятором, содержащего две оптопары, расположенные напротив вырезов в зеркальном модуляторе, и сумматора, входы которого соединены с выходами оптопар, являющимися выходами фор- 10 мирователя синхроимпульсов, а выход- с управляющими входами первого ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности за счет уменьшения дрейфа нуля, 15 он дополнительно содержит второй

ключ, вход которого соединен с выхог. дом синхронного выпрямителя, выход - с входог- интегратора, а управляю1ций вход - с выходом сумматора, причем 20 управляющие входы синхронного накопителя и синхронного выпрямителя соединены с выходами оптопар.

Ufbix

tff

лп

и

Uf

.

Редактор М. Стрельникова

фиг г

Составитель А. Леви

Техред М.ДКЦЫККорректор Л. Пилипенко

Заказ 2571

Тираж 412Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Жг35, Раушская наб., д. А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

го

и

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для контроля выбросов промышленных предприятий и автотранспорта в атмосферу, а также для контроля технологических процессов, связанных с выделением газов. Цель изобретения - пойьппение чувствительности эа счет уменьшения дрейфа нуля. Поставленная цель достигается исключением влияния переходных процессов злектрического сигнала на выходе приемника излучения в путем накопления этого сигнала синхронным накопителем 11 при отсутствии переходных процессов. Для зтого выход приемника излучения 8 отключается от входа синхронного накопителя 11с помощью первого ключа 10, причем в это время накопление в синхронном накопителе 11 не проводится. Кроме того, сигнал с выхода синхронного выпрямителя 13 поступает на вход интегратора 15 также.при отсутствии с переходных процессов на выходе прием- ника излучения 8, так как второй / ключ 14 коммутирует выход синхронного выпрямителя 13 с входом интегратора 15, синхронного с первым ключом 10. Изобретение позволяет повысить чувствительность газоанализаторов в 2-3 раза. 2 ил. Xi-JL } Фиг.1