Корреляционный газоанализатор Советский патент 1991 года по МПК G01N21/61 

§

(Л

Изобретение может быть использовано для-контроля газообразных веществ, а также в ряде технологических процессов, требующих такого роля. Цель изобретения состоит в повышении точности измерений. Газоанализатор содержит источник излучения модулятор, рабочую кювету, корреляционный блок, приемник излучения, блок синхронизации и электронный блок. В электронном блоке для деления рабочего сигнала на опорный ис пользуется делитель напряжений, при этом частное от деления получается в виде переменного, либо постоянного сигнала. 4 з.п. ф-лы« 3 ип.

kt

Иаобретание относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для контроля выбросов прои шшеиных предприятий и автотранспорта в атмосферу а также S рядй технологических процессов, связанных с вьщелением газообразных веществ.

Целью изобретения является повьяпе- нке точности измерений.

На фиг представленй схема jcoppe- ляционного газоанализатора на фиг.25 3 - схемь. выполнения электронного блока.

Газоанализатор содержит источник иэлуяекия, модулятор 2, рабочую кювету 3 i, корреляционный блок 4, имею й(ий по меньшей мере четыре .канала приемник 5 излучения, блок 6 синхро- кизации, связан Ц11й с модулятором 2, а также электронный блок. Последний включает соединенные последовательно усилитель 7s фиксатор уровня 8 электронный ключ 9, блок 10 разностного сигнала5 а также блок 1 опорного сигнала, делитель 12 напряжений и регистратор 13 При этом выкод приемника 5 излучения связан с входом усилителя /5 один из выходов электронного ключа 9 соединен с входом блока Ш выход которого связан с входом дели- rejtH 12,, Второй выход электронного юп Юча 9 соединен с входом блока I вьосод которого связан с вторым вхо-- дом делителя 12, а. выход делителя 12 соединен с входом регистратора 13, Управляющие входы ключа 9 и блока 10 1:вяэакы с выходами блока 6

Мелсду делителем 12 и регистратором 13j либо между блоком 10 и делителем 12 может быть включен блок 4 синхронного детектора с фильтром нижних . частот, управляюп ий вход которого соединен с блоком 6.

Блок 1 и делитель 12 могут быть соедине;1ы через блок 15 электронного модулятора 5 упраг)ляюший вход которого соединен с блоком 6 Кроме того,, Злок 1 S может быть выполнен в виде синхронного фильтра. В этом случае 2ГО управляющий вход связан с блоком 6.

Корреляиконный газоанализатор (фнгИ) работает следующем образом.

Излучение от источника 1 модули- pycsTCH модулятором 2j проходит по опорному н рабочему какалай и разделяется на че Г1 ре равнознач -сых потока

0 0 5

0 5

j

0

которые поочередно (со сдвигом во Времени) прогтускаготся через четыре канала корреляционного блока 4, При этом в рабочем канале установлена ра- боч,ая .кювета 3, позволяющая охватить потоки иэ,пучения пу)оходящие толькс- по трем каналам блока 4. В корреля- |даонном блоке 4 находится поглощаго- щее вещество, аналогичное аи ализир /е-- MOM-J компоненту в исследуемой смеси,, подаваемой в рабочую кювету Путем изменения длин поглощающих слоев в каналах блока А либо концентраций поглощакядего вещества в этих каналах пропускания в них делаются различны- ми. При этом пропускание в опорнок канале корреляционного блока делается pasiuiM единице (т.е. поглощение в опорном канале равно 0), пр о пуск , Е одаон из рабочих какалов корр&пя- ционного блока также делается равкым If а поглощение во второк рабочем канале выбирается в два раза болы.1ин,; чем Б третьем. Излучение, прошеддпее через Корреляциокчый блок, подается на приемник 5 излучения, При этон рля повышения точности измерения из всего спектрапьного состава излучения аьщеляется только опредег;еннь Й диапазон длин ,-эалн5. в котором погло-- D taeT анапизируег- ЫЙ компоненте

С выхода приемника 5 элекгричяс- кий сигнал подается на вход усилк е- ля 7о С помощью фиксатора 8 уровня осуществляется восстановление ггос- тоянной составляющей электрического сигнала, благо,царя зтоку на зхоп, гшго- ча 9 поступает последовательность од-- нополяркых импульсов 5 пропорциокаль }2ьк интеисивностям потоков иялучени.Е (сроходящик через каналы блока А Благодаря управляющег-гу сигнатг/; сьшмае- мому с одного из выходов блока 6., на вход блока 0 пропускаются дольке .- пульсыS соответствующие трем рабс шг-; каналам корреляционного блока «, и на вход блока 1 1 пропускеаютея тгхтькр имгг/льсы - соответствукядае опорному каналу.

Для управления рабо гой блоков ИЗ и 1 1 используются упраапягащне скГ НЗ . ТЫ снимаемые с выхода б,пока 6t, со скважностью ранкой двумр и периодом, равный периоду модуляцуж: потоков ;тучения (время прохода излучеыия п с вс€1М четырем каналам).. При йн ор.ия из полупериодов з c:;KxpoKi-50s-.i дальтре накапливается информа ция о

сумме иитенсивностей потоков иэлуче- иия, проходящих по двум рабочим каналам корреляционного блока, поглоще twe в одаом из которых отсутствует, а в другом яв:гяется наибольшим. За второй полупериод накапливается удвоенная информация об интенсивности потока излучения 5 проходящего по третьему рабочему канопу корреляционно- го блока, в котором поглощение в два рйза меньше чем во втором рабочем канапе. Благодаря этому при отсутсг- вик поглощающего комгюнента в рабочей кювете 3, аналогичного находяще- муся в Корреляционном блоке, и электрический сигнал на выходе блока 10 будет равен нулю а при появлении поглон(ающего компонента в рабочей кювете на выходе блока 10 возникнет пе ременное напряжение со скважностью, равной 2, и амплитудой,, пропорциональной концеитрацни зтого компонентам 3 делителе 12 происходит деление сигналов с блоков 10 и 11, Б резуль- тате на регистратор поступает сигнал не занисяшлй от уровня интеенсивности источника. При использовании блока 5 деление Б де штеле 12 происход1- Т на переменный сигнал. Блок i4 осу- ществляет выполнение и сглаживание сигнала. Устройство позволяет в два раза и более повысить точность измерения ,

Формула изобретения

le Корреляцион гГо й газоанализатор, Еютючающий источник излучения, опти- ческк связанный через модулятор и

корреляционный блок, содержащий четыре расположенных по кругу каналвр с приеьшиком излучения, выход которого соединен с электронным блоком, отличающийся тем, чтоS с цепью повышения точности измерений, в него введены рабочая кювета, уста

новленная с возможностью охвата rtoro - ков излучения в трех каналах Корреля- LtHOHHoro блока, и блок синхрониэащш, связанный с модулятором при этом модулятор выполнен с возмо жкостью по- очередной модуляции потоков нэлуче- 11ИЯ в четырех каналах, а электронный блок содержит последовательно соединенные усилитель, фиксатор уровня, электронньй ключ, блок разностного сигнала, делитель напряжений и гнстратор, а также блок опорного сиг° нала, вход которого соединек с опорным выходом элект ронпого ключа, а выход - с управлякщим входом делителя напряжений, при этом управлянвусе входы электронного ключа и блока разностного сигнала соединены с блоком . синхронизации.

2« Газоанализатор по п.I, о т л к чающий ся тем, что делитель напряжений и регистратор соединены через блок синхронного детектора с фильтром нижних частот, управляющий вход которого соединен с блоком хроинзации.

3, Газоанализатор по пЛ, о т л я чающийся теМе что блок разностного сигнала и делитель напряжений соединены через блок синхронного детектора с фильтром частотj управлякщий вход которого- соединен

с блоком СИНХРОНИЗАЦИИ.

А. Газоанализатор по п.1, о т л я чающийся тем, что блок опор ного сигнала и упраэлягаций вход делителя напряжений соединегал через блок электронного модулятора,, управлякв ий вход которого соединен с блоком синк ронизации,

Фш.2

Редактор О.Филиппова

Составитель С.Бочикскии

Техред А.Кравчук , Корректор С.Шекмар

Заказ 3128

Тираж 409

ВИИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

W

fff

fl

/J

Подписное