Абсорбционный анализатор концентраций веществ Советский патент 1991 года по МПК G01N21/61 

24-91Изобретение относится к области аналитуг еского приборостроения и может быть использовано для контроля выбросов промышленных предприятий и , автотранспорта в атмосферу, а также в ряде технологических процессов.

Цель изобретения повышение точности .измерений.

На чертеже -изображена структурная Q схема устройства.

Устройство содержит источник 1 ; , излучения, дополнительньй модулятор .2, модулятор 3, рабочую 4 и опорн ую 5 кюветы, оптическую систему 6 фокуси- 15 ровки потоков излучения на приемную площадку приемника излучр.ния,. прием-г . ник 7 излученк я, -датчик 8-положения, дополнительного- модулятораs предварительный усилитель 9, узкополосный . 20 фильтр 10, усилитель J i $ синхронный , детектор 12 и устройство 13 управления полосой пропусканий узкЬполос кого фильтра, а также вторичный прибор Г4,. 25

Устройство работает следующим образом.

Излучение от источника 1 с помощью -дополнительного модулятора 2 последовательно направляется в рабо- ЗО чий и опорный каналы, образованные соответственно рабочей А и опорной 5 кюветами. С помощЬю модулятора 3 потоки излучения в рабочем и опорном каналах модулируются о разными часто-,- тами, прячем эти частоты выбираются более высокими, чем частота модуляции излучения источника I, получаемая црц помощи дополнательного модулятора 2. Далее промодулированные потоки Q направляются посредством оптической d-истемы 6 на приемник 7.

Выходной сигнал приемника 7 излучения усиливается предварительным усилителем 9 и подается на вход уз дд кополосного фильтра 10, центральная частота которого совпадает.с часто- toй модуляции потоков одного из каналов, например рабочего. При этом частота модуляции второго потока из- „ лучения (в данном примере опорного) также попадает в полосу пропускания узкополосного фильтра 10, При необхо-: димости выходной сигнал узкополосного фильтра 10 усиливается усиЛи- телем 11 и поступает на вход синх- ронного детектора 12, управпепце работой которого осуществляется с час- тотой прерывания потока излучения

55

- Q

д

5

источника I дополиительньм модулятором 2 с помоп№ю датчика 8.

После соответствующего выпрямления и сглаживания постоянное выходное напряжение синхронного детектора 12 подается на вход устройства 13, с помощью которого регулируется полоса пропускания узкополосного фильтра 10 таким образом, чтобы, сигнал на синхронного детектора 12 поддерживался -постоянным, напри- мер, равным нулю.

При отсутствии поглощающего, вещества; вйрабочей кювете выходной сигнал с шхронного детектора 12 yc-i танавлд-нэается на определенное значев ние, найример, равное нулю при задан- ной полосе прбпускания узкополосного фильтра 10. При этом выходной сигнал устройства 13 будет соответство-. вать нулевой концентрации поглощающего вещества в рабочей кювете. Если в рабочей кювете появляется поглощающее вещество, то для поддержания постоянного выходного напряжения синхронного детектора 12 на вьгходе устройства 13 появляется сигнал, вызьшаю- щий уменьщение полосы пропускания узкополосного фильтра 10. Это т управляющий сигнал, являющийся мерой . концентрации поглощающего вещества в рабочей-кювете, и контролируется во вторичном приборе 14.

Устройство обеспечивает за счет использования одного общего электррН7 ного канала измерения, и узкополосно- го фильтра с регулируемой полосой пропускания в качестве компенсирующего элемента устранение влияния изменений коэффициента передачи усилительного тракта на точность измерений. . - . .

Формула изобретения

Абсорбционный анализатор концент- раций веществ, содержащий оптически связанные источник излучения, рабочую к опорную кюветы, модулятор, вы- подневный с возмЬжйостью модуляции потоков излучения в рабочей и опорной кюветах с разными частотами, приемник излучения и соединенные с ним предварительный усилитель, синх- ройный детектор и вторичный прибор, отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения точности измерений,

3 . lA в него введены доплнительный модулятор, вьтолненный с возможностью противофазной модуляции потоков излучения в рабочей и опорной кюветах, датчик положения дополнительного модулятора, узкополосный 1 дльтр и устройство управления полосой пропускания узкополос ого фильтра, при этом выход предварительного усилителя связан с входом узкополобного фильтра.

49

выход которого связан с входом синхронного детектора, выход которого связан с входом, устройства управления полосой пропускания узкополосного фильтра, выход которого связан с входом вторичного прибора и управляющим входом узкополосного фильтра, а управляющий вход синхронного детектора связан с датчиком положения дополнительного модулятора.

Изобретение может быть использовано для контроля выбросов промьпплен- ных предприятий и автотранспорта в атмосферу, а также в ряде технологических процессов. Целью изобретения является повьшение точности измерений. Устройство содержит источник излучения, рабочую и опорную, кюветы, противофазный модулятор оптических каналов и модулятор, осуществляющий модуляцию оптических каналов с разными частотами, а также электронную измерительную схему, включающую узкополосный усилитель с управляемой полосой. Использование одноканальной . электронной схемы с управляемым узкополосным усилителем в качестве ком- пенсирую цего элемента устраняет влияние изменений коэффициента передачи м усилительного такта па точность измерений. 1 ил. 1Й S

.0

Ю

11

12

Г4