Газоанализатор Советский патент 1992 года по МПК G01N21/61 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности, к недисперсионным газоанализаторам и может быть использовано в однолучевых многоканальных приборах.

Цель изобретения - повышение точности измерений и долговременной стабильности показаний.

На чертеже приведена структурная схема газоанализатора

Газоанализатор содержит источник излучения 1, первую линзу 2, кювету 3 для анализируемой газовой смеси, модулятор 4. выполненный в виде диска 5 с установленными на нем интерференционными светофильтрами 6, вторую линзу 7. причем излучения 8 и многоканальную систему обработки информации 9. содержащую предварительный усилитель 10. устройства

выборки и хранения (УВХ) 11 1, 11 211 п

с дифференциальными входами, дополнительное УВХ 12, устройство 13 обработки и регистрации и генератор 14 управляющих сигналов

Газоанализатор работает следующим образом.

Излучение от источника излучения 1 через первую линзу 2. кювету 3, один из интерференционных светофильтров 6 модулятора 4 и вторую линзу 7 поступает на вход приемника излучения 8, при этом при введении интерференционного светофильтра 6, спектр пропускания которого лежит вне области поглощения излучения анализируемой газовой смесью, образуется опорный канал, а при введении интерференционных светофильтров 6, спектр пропускания которых совпадает с полосами поглощения комVJOs

ю ю

(Л

понентов анализируемой газовой смеси,образуется один из рабочих каналов.

При вращении модулятора А в паузах между введениями одного из интерференционных фильтров в оптическую схему газо- анализатора приемник излучения 8 регистрирует излучение от дискч 5 модулятора А, которое после усиления е предварительном усилителе 10 записывает в дополнительное УВХ 12 по сигналу, поступающему с выхода генератора 14 Таким образом, в дополнительное УВХ 12 записывается информация- о величине нулевого сдвига на выходе предварительного усилителя 10, вызываемого различными дестабилизирующими факторами.

Сигнал с выхода дополнительного УВХ 12 поступает на вторые входы УВХ 11.1, 11.211.п. на первые входы которых последовательно поступают электрические сигналы с выхода приемника излучения 8, пропорциональные величине поглощения излучения в кювете 3 при введении в оптическую схему интерференционных светофильтров 6, соответствующих опорному и одному из рабочих каналов.

По сигналу с выхода генератора 14 в УВХ 11.1, 11.211.п записывается информация о величине поглощения в опорном или одном из рабочих каналов с одновременной поправкой абсолютной величины полезного сигнала на величину сигнала нулевого сдвига, которая присутствует на их вторых входах. При этом перед введением каждого из интерференционных светофильтров 6 в оптическую схему газоанализатора осуществляется обновление величины сигнала в дополнительном УВХ 12, пропорциональной нулевому сдвигу на выходе предварительного усилителя 10.

Таким образом, за один оборот модулятора 4 осуществляется запись информации о величине поглощения излучения анализируемой газовой смесью, находящейся в кювете 3 во всех каналах газоанализатора, и перед введением в оптическую схему газоанализатора каждого из интерференционных светофильтров 6 осуществляется обновление информации о нулевом сдвиге на выходе предварительного усилителя 10.

Последовательно записанная в УВХ 11.1, 11.2,...11 п информация о поглощении излучения анализируемой газовой смесью в опорном и рабочих каналах поступает в устройство 13 для дальнейшей обработки, например, в соответствии с законом Ламбер- та-Бугера, и вывода информации о концентрации компонентов в анализируемой смеси на встроенный индикатор или внешние приборы.

Таким образом, в газоанализаторе практически не сказывается дрейф на выходе предварительного усилителя 10, вызываемый различными дестабилизирующими факторами, на результаты измерений, что позволило повысить точность измерения в 2-3 раза за счет снижения составляющей погрешности, вызываемой фоновым излучением, например, от поверхности интерференционных светофильтров, в 10 раз, а также увеличить долювременную стабильность показаний газоанализатора в 2 раза. Формула изобретения

Газоанализатор, содержащий оптически связанные источник излучения, первую линзу, кювету для анализируемой газовой смеси, модулятор, выполненный в виде диска с установленными на нем интерференционными светофильтрами, образующими опорный канал и по крайней мере один рабочий канал, вторую линзу и приемник излучения, выход которого соединен с входом многоканальной системы обработки информации, содержащей предварительный усилитель, вход которого является входом многоканальной системы обработки информации, а выход - с первыми входами устройств выборки и хранения, выходы

которых соединены с соответствующими входами устройства обработки и регистрации, а управляющие входы устройств выборки и хранения соединены с выходом генератора управляющих сигналов, связанного с модулятором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и долговременной стабильности показаний, устройства выборки и хранения выполнены сдифференциальными входами.

первый из которых является неинвертирующим, а второй - инвертирующим, а в многоканальную систему обработки информации введено дополнительное устройство выборки и хранения, вход которого соединен с выходом предварительного усилителя, выход - с вторыми входами устройств выборки и хранения, а управляющий вход - с выходом генератора управляющих сигналов.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к недисперсионным газоанализаторам, и может быть использовано в однолучевых многоканальных приборах. Цель изобретения - повышение точности измерений и долговременной стабильности показаний. Суть изобретения заключается в коррекции результатов измерения, последовательно записываемых в п устройств выборки и хранения (УВХ) с дифференциальными входами, на величину нулевого сдви1а, пропорционального различным дестабилизирующим факторам, записываемых в дополнительное УВХ и поступающих с его выхода на один из входов каждого из трех УВХ. Таким образом, в газоанализаторе обеспечивается повышение точности измерения в 2-3 раза за счет сни- жения составляющей погрешности, вызываемой фоновым излучением примерно в 10 раз, а также увеличить долговременную стабильность показаний газоанализатора в 2 раза 1 ил Ё