Газоанализатор Советский патент 1991 года по МПК G01N21/61 

(46) 23.06.91. Бюл. & 23

(21)4400347/25

(22)31.03.88

(71)Институт физики АН БССР

(72)В.Б. Дунаев (53) 535.36 (088.8)

(56) Авторское свидетельс-гво СССР 1114150, кл. G 01 N 21/61, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1267884,-кл. G Ol N 21/61, 1986,

(54) ГАЗОАНАЛИЗАТОР . (57) Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для контроля выб,- росов-промышленных предприятий и - автотранспорта в атмосферуt а также для контроля технологических процессов, связанных с выделением газообразных веществ Целью изобретения является повышение точности измере-. ний. Газоанализатор содержит оптически связанные источник излучения, модулятор, рабочую и опорную кюветы, систему фокусировки световых потоков, приемник излучения, выход которого подключен к соединенным последовательно усилителю с регулируемым коэффициентом передачи, синхронному фильтру, синхронному детектору и регистратору, цепь обратной связи - с выхода усилителя черва фиксатор уровня и блок накопителя на вход управления усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, а также формирователь синхронизирующих импульсов, связанный входами - выходами с модулятором, синхронным фильтром и синхронным детектором. В газоанализаторе усиление рабочего и опорного сигналов, их нормирование по суммарному сигналу, исключающее влияние уровня мощности , , источника излучения на результат измерений, происходит в общем усилительном тракте, g котором нормирование производится путем регулирования коэффициента передачи усилителя суммарным сигналом, что исключает погрешность измерений, обусловленную временной нестабильностью коэффициента передачи усилительного тракта, и позволяет в 3 раза и более повысить точность измерений. 1 ил. .

ел

ел

4ь 1

&1

Иэобретение относится к аналити- ческому приборостроению и может быть использовано для контроля выбросов промышленных предприятий и автотранспорта в атмосферу,.а также для контроля технологических процессов, связанных с выделением газообразных веществ

V Целью изобретения является поры- , шение точности измерений.

На чертеже приведена блок-схема газоанализатора.

Газоанализатор содержит источник 1 излучения, модулятор 2,рабочую 3 и опорную 4 кюветы, систему 5 фокусировки световых потоков, приемник 6 излучения, синхронный фильтр 7, синхронный детектор 8, формирователь 9 синхронизирующих импульсов, регистратор Н), усилитель 11 с регулируемым

коэффициентом передачи, фиксатор 12 уровня, блок 13 накопителя.

Газоанализатор работает следующим образом.

Излучение источника 1 пропускается через рабочую 3 и сравнительную 4 кюветы, при необходимости Фильтруется по спектру и фокусиру- 1ется системой 5 на приемную площадку ,приемника 6 излучения. С помощью модулятора 2 потоки излучения рабочего и сравнительного каналов подаются на приемник 6 излучения со сдвигом во зремени, т.е. осуществляется поочередная модуляция потоков излучения в рабочем и сравнительном каналах. Выходной электрический сигнал приемника излучения усиливается в усилителе 11 с регулируемым коэффициентом передачи, -изменяющим свой коэффициент передачи в обратной зависимости от сигнала, подаваемого на его управляющий вход. Усиленный сигнал подается/на входы синхронного фильтра 7 и фиксатора 12 уровня. С псцмощью синхронного фильтра 7 получают переменный разностный сигнал прямоугольной формы со скважностью, приблизительно равной 2, и частотой, равной частоте модуляции лучистых потоков. Управление работой синхронного фильтра 7 осуществляется с псг- мсщью формирователя 9 синхронизирующих импульсов, связанного с модулятором 2.

В синхронном детекторе 8 выходной сигнал синхронного фильтра 7 при необходимости усиливается, а затем детектируется и фильтруется. Управление работой детектирующего устройства, входящего в1состав синхронного детектора 8, осуществляется посредством формирователя 9 синхронизирующих импульсов. Выходной сигнал синхронного детектора 8, пропорцкональ- ный концентрации измеряемого компонента, анализируется в регистраторе 10.

Цепь обратной связи, включающая фиксатор 12 уровня и блок 13 накопителя, служит длч устранения влияния изменений интенсивности излучения

источника на величину измеряемого сигнала. Блок накопителя выполнен, например, в виде фильтра нижних tчастот. При такой структуре цепи об- ратной с-вязи на управляющий вход усилителя 11 подается сигнал,.пропорциональный сумме потоков рабочего и опорного каналов, с получением

на выходе усилителя 11 усиленного

сигнала, пронормированного относительно сигнале, пропорционального сумме потоков рабочего и опорного каналов. Так как усиление сигналов

рабочего и опорного каналов и их нормирование путем регулирования коэффициента передачи усилителя 11 по суммарному сигналу происходит в Общем усилительном Тракте, погрешность измерения разностного сигнала, обусловленная временной нестабиль- ностью коэффициента передачи, будет минимальной. Нормирование измеряемого сигнала может осуществляться и

отдельно по опорному или рабочему сигналу.

Формула изобретения

Газоанализатор, содержащий опти- чески связанные источник излучения, модулятор, рабочую и опорную кюветы, систему фокусировки световых потоков и приемник излучения, а также син- кронный фильтр, синхронный детектор, управляющие входы которых через соответствующие входы-выходы формирователя синхронизирующих импульсов

связаны с модулятором, выход син

хронного детектора подключен к регистратору, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены последовательно соединенные и подключенные к выходу приемника излучения усилитель с регулируемым коэффициентом передачи, фиксатор уровня и блок накопителя, подключенный к входу управления усилителя с регулируемым

коэффициентом передачи, выход которого подключен через синхронный фильтр к синхронному детектору.