Газоанализатор Советский патент 1991 года по МПК G01N21/61 

1

.Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для контроля выбросов промьштенных предприятий и автотранспорта в атмосферу, а также в ряде технологических процессов, требующих контроля газообразных веществ.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На фиг.1-4 представлены структурные схемы газоанализатора при различном, исполнении электронной части.

Газоанализатор (фиг.1) содержит оптическую часть 1, включающую рабочий и опорный .каналы, модулятор 2, выполненный с возможностью модуляции потоков излучения рабочего и опорного каналов со сдвигом во времени, приемник 3 излучения, блок 4 синхро- низации, связанный с модулятором 2, усилитель 5, блок 6 разностного сигнала, блок 7 суммарного сигнала делитель В напряжения и регистратор 9.

Между делителем 8 напряжения и регистратором 9 или между блоком 6 разностного сигнала и делителем 8 может быть включен блок 10 синхронного детектора с фильтром нижних частот, управляющий вход которого соединен с блоком 4 синхронизации (фиг.2,3). Кроме того, блок 7 суммарного сигнала может быть соединен с управляющим входом делителя 8 напряжения через электронный модулятор II, управляющий вход которого соединен с блоком . 4 синхронизации (фиг.4).

Устройство работает следующим образом (фиг.I).

Потоки излучения, проходящие через рабочий и опорный каналы оптической части 1, модулируются поочередно со сдвигом во времени с помощью модулятора 2 и направляются на приемник 3 излучения. Выходной сигнал прием- ника 3 излучения усиливается усилителем 5 и подается на входы блока 6

4 С5 N9

00 а

314162986

разностного сигнала и блока 7 суммарного сигнала. .

На выходе блока 6 разностного сигнала образуется переменное напряже- ние, амплитуда которого, пропорциональна разности интенсивностей потоков излучения, прошедших через рабочий и опорный каналы оптической части 1 . Это напряжение подается на v ю один из входов делителя 8 напряже- ния. Блок 7 суммарного сигнала позволяет получить постоянное напряжение, величина которого пропорциональна сумме интенсивностей потоков нзлуче- 15 ния, прошедших через рабочий и опорный каналы. Это постоянное напряжение прикладывается к управляющему входу делителя 8 напряжения, который

Газоанализатор позт5оляет в три раза и более повысить точность .измерений. . Формула изобретения

1., Газоанализатор, содержащий оптическую часть, включающую источник излучения, оптически связанный через модулятор, рабочую и опорную кюветы с приемником излучения, соеди- ненным со схемой обработки сигнала, содержащей последовательно соединенные усилитель, блок разностного сигнала и регистратор, а также связанный с I модулятором блок синхронизации, один из выходов которого связан с управляющим входом блока разностного сигнала; и блок суммарного сигнала, о.тличающийся тем.

осуществляет деление переменного сиг-20 что, с целью повышения точности изU с „ «. , ftj-i гтгчгтгч TttTLIT Р.ТТЧМП в в 6

25

нала на ПОСТОЯННЫЙ с образованием частного от деления в виде переменного сигнала, частота которого равна частоте разностного сигнала, а амплитуда пропорциональна разности интенсивностей потоков излVчeния, прошедших через ра бо шй и опорный каналы. Этот переменный сигнал при необходимости выпрямляется с помощью блока 10 синхронного детектора с фильтром нижних частот и подается на регистратор 9. Управляющие напряжения для блока 6 разностного сигнала и блока 10 снимаются с выходов блока 4, связанного с модулятором 2.

..;,/

Делитель 8 может осуществлять деление двух переменных напряжений с получением частного от деления в виде постоянного сигнала. При этом для получения переменного напряження, амплитуда которого пропорциональна сумме интенсивностей потоков излучения рабочего и опорного каналов, а частота равна частоте разностного сигнала, используется электронньй модулятор 1I, управление которым осуществляется с одного из выходов блока А (фиг.4). Так как с- выхода дели - теля S снимается постоянное напряжение, отпадает необходимость в использовании блока 10.

30

мерений, в него дополнительно введен делитель напряжения, модулятор выполнен с возможностью поочередной модуляции потоков излучения в рабочем и опорном каналах, вход блока суммарного сигнала подключен к выхо ду усилителя, выход соединен с управляющим входом делителя напряжения, а блок разностного сигнала и .регистратор соединены через делител напряжения.

2. Газоанализатор по п.I, о т л чающийся тем, что делитель напряжения и регистратор соединены 35 через блок синхронного детектора с фильтром нижних частот, управляющий вход которого соединен с блоком син хронизации.

3.Газоанализатор по п.1, о т л чающийся тем, что блок разностного сигнала и делитель напряж ний соединен через блок синхронног детектора с фильтром нижних частот управляющий вход которого соединен

45 с блокам синхронизации.

4.Газоанализатор по п.I, отл чающийся тем, что выход бл ка суммарного сигнала соединен с у равляющим входом делителя напряжен

50 через электронный модулятор, Управ ляющий вход которого соединен с бл ком синхронизации.

40

6

Газоанализатор позт5оляет в три раза и более повысить точность .измерений. . Формула изобретения

1., Газоанализатор, содержащий оптическую часть, включающую источник излучения, оптически связанный через модулятор, рабочую и опорную кюветы с приемником излучения, соеди- ненным со схемой обработки сигнала, содержащей последовательно соединенные усилитель, блок разностного сигнала и регистратор, а также связанный с I модулятором блок синхронизации, один из выходов которого связан с управляющим входом блока разностного сигнала; и блок суммарного сигнала, о.тличающийся тем.

что, с целью повышения точности из0 что, с целью повышения точности изУ, ftj-i гтгчгтгч TttTLIT Р.ТТЧМП в в 6

5

30

мерений, в него дополнительно введен делитель напряжения, модулятор выполнен с возможностью поочередной модуляции потоков излучения в рабочем и опорном каналах, вход блока суммарного сигнала подключен к выходу усилителя, выход соединен с управляющим входом делителя напряжения, а блок разностного сигнала и .регистратор соединены через делитель напряжения.

2. Газоанализатор по п.I, о т л и- чающийся тем, что делитель напряжения и регистратор соединены 35 через блок синхронного детектора с фильтром нижних частот, управляющий вход которого соединен с блоком синхронизации.

3.Газоанализатор по п.1, о т л и- чающийся тем, что блок разностного сигнала и делитель напряжений соединен через блок синхронного детектора с фильтром нижних частот, управляющий вход которого соединен

45 с блокам синхронизации.

4.Газоанализатор по п.I, отличающийся тем, что выход блока суммарного сигнала соединен с управляющим входом делителя напряжений

50 через электронный модулятор, Управляющий вход которого соединен с блоком синхронизации.

40

Фи.1

Изобретение может быть использовано для контроля газообразных веществ. Цель изобретения состоит в повышении точности изь ерений. Газоанализатор содержит оптическую часть I, модулятор 2 блока синхронизации, приемник 3 излучения усилителя 5, блок 6 разностногр сигнала, блок 7 суммарного сигнала, делитель 8 напряжений регистратора. Схема обработки формирует сигнал, пропорциональный частному от деления разностного сигнала на постоянный, либо переменный суммарный сигнал. 3 3.п. ф-лы, 4 ил.

0t/2.3

Ф1/1, If