Газоанализатор Советский патент 1992 года по МПК G01N27/14 

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, а именно к газоаналитическим приборам и может быть использовано для решения широкого класса задач газового анализа методом теплопроводности.

Известен газоанализатор по теплопроводности на основе схемы автоматического компаратора, напряжений, который содержит измерительную мостовую схему, состоящего из измерительных и сравнительных чувствительных элементов и сравнительную мостовую схему, в плечах которых находятся термочувствительные элементы, заключенные в ампулы с газом, соответствующим началу шкалы измерения прибора.

Наиболее близким техническим решением является газоанализатор, содержащий стабилизированный и регулируемый источники питания мостовых измерительных схем, измерители нелинейности, блок сравнения, управляемый делитель и сумматор.

Недостатками известного газоанализатора являются удвоенные массогабзритные и мощностные показатели блока чувствительных элементов, сложность реализации и настройки блоков измерения нелинейности и отсутствие схемы компенсации влияющих компонентов.

Целью изобретения является повышение точности анализа за счет включения в схему газоанализатора дополнительного формирователя сигнала коррекции нелинейности.

Указанная цель достигается тем, что в качестве мостовой измерительной схемы используют комбинированную схему двойного измерительного моста, причем этот измерительный мост содержит один открытый

VI

VI

СЛ

g

(л

СА)

чувствительный элемент, омываемый анализируемым газом, один закрытый чувствительный элемент, заполненный смесью, по составу соответствующий концу шкалы, и два закрытых чувствительных элемента, заполненных смесью, по составу соответствующих началу шкалы и в устройстве преобразования сигнала введены дополнительный формирователь сигнала коррекции нелинейности, .состоящий из аналогового сумматора и делителя с фиксированным коэффициентом деления и высокоточный аналого-цифровой делитель двух аналоговых сигналов и источник опорного напряжения для аналого-цифрового делителя.

На фиг.1 представлена функциональная схема газоанализатора; на фиг.2 изображена структурная схема комбинированного двойного измерительного моста.

Газоанализатор содержит источник постоянного напряжения 1, мостовую измери- тельную схему с комбинированным двойным мостом 2, нормирующие усилители измерительного 3 и сравнительного 4 сигналов, формирователь сигнала коррекции нелинейности 5 с аналоговым сумматором 6 и делителем сигнала с постоянным коэффициентом деления 7, аналого-цифровой делитель 8, источник опорного напряжения 9 и показывающий прибор 10, причем измерительный выход мостовой схемы 2 соединен через нормирующий усилитель измерительного сигнала 3 с числительным входом X аналого-цифрового делителя 8 и сравнительный выход мостовой схемы подсоединен ко входу нормирующего усилителя сравнительного сигнала 4, одновременно измерительный и сравнительный выход соединены со входом аналогового сумматора 6, выход аналогового сумматора соединен со входом делителя сигнала с постоянным коэффициентом 7, выход которого подключен ко входу нормирующего усилителя сравнительного сигнала 4. Выход нормирующего усилителя 4 подсоединен к знаменательному входу аналого- цифрового делителя 8, источник опорного напряжения S соединен с аналого-цифровым делителем 8, выход аналого-цифрового делителя соединен с показывающим прибором 10,

Мостовая измерительная схема с комбинированным двойным мостом содержит источник питания Un, один открытый чувствительный элемент Rv, который омывается

анализируемым газом, закрытый чувствительный R«, заполненный смесью, соответствующей концу шкалы и два закрытых чувствительных элемента RH. заполненных смесью, соответствующей началу

шкалы и два постоянных сопротивления R0.

Формула изобретения Газоанализатор, содержащий подсоединенную с источнику питания мостовую

измерительную схему с измерительным и сравнительным термочувствительными элементами, соединенный с этой схемой через устройство преобразования сигнала измеритель, отл ича ющийс ятем,что, с целью

повышения точности анализа, в качестве мостовой измерительной схемы пользована комбинированная схема двойного измерительного моста, содержащая один открытый чувствительный элемент, омываемый анализируемым газом, один закрытый чувствительный элемент, заполненный смесью, по составу соответствующей концу шкалы, и два закрытых чувствительных элемента, заполненных смесью, по составу соответствующей началу шкалы, и в устройстве преобразования сигнала введены дополнительный формирователь коррекции нелинейности, содержащий аналоговый сумматор и делитель с фиксированным коэффициентом деления, причем входы аналогового сумматора подключены к выходам измерительного и сравнительного чувствительных элементов, а выход аналогового сумматора подсоединен через

делитель с фиксированным коэффициентом деления к суммирующему входу нормирующего усилителя сигналов сравнительного чувствительного элемента, аналого-цифровой делитель, числительный вход которого

подключен к выходу нормирующего усилителя измерительного сигнала, а знаменательный вход подключен к выходу нормирующего усилителя сравнительного сигнала, м источник опорного напряжения

для аналого-цифрового делителя.

л. i

Использование: в аналитическом приборостроении, решение задач газового анализа методом теплопроводности. Сущность изобретения: газоанализатор содержит источник постоянного напряжения, мостовую измерительную схему с комбинированным двойным мостом, нормирующие усилители измерительного U0 и сравнительного Ucp сигналов, формирователь сигнала коррекции нелинейности с аналоговым сумматором и делителем сигнала с постоянным коэффициентом деления, линейный аналого-цифровой делитель, источник опорного напряжения и показывающий прибор. При подаче на числительный X и знаменательный Y входы аналого-цифрового делителя у м сигналов KiUp и Ka/Ucp + сооткп ветственно, и при точном подборе коэффициента п, на вход показывающего прибора подан сигнал идвых как функция от концентрации в процентах. 2 ил. ы W ё