Устройство для контроля горючих газов малой концентрации Советский патент 1993 года по МПК G01N27/16 

Изобретение относится к газоаналитическим приборам, а более конкретно, к приборам термохимического анализа газов и предназначено для определения содержания горючих газов при избирательном газоопределении.

Цель изобретения -- повышение чувствительности и улучшение стабильности работы газоанализатора.

Таким образом, предлагаемое техническое решение представляет собой совокупность существенных признаков, которые в сравнении с прототипом обладают новизной.

Использование блока частотно-аналогового преобразователя в качестве демо- дулятора позвол-яет получить дифференциальную крутизну преобразования 1 8/кГц и тем самым увеличить чувствительность газоанализатора. Введение второго выпрямителя, второго генератора, частота которого выше по сравнению с первым, компаратора и усилителя мощности позволяют питать измерительный мост переменным током стабильной частоты прямоугольной формы, который имеет регулируемую паузу на нуле, что. увеличивает стабильность и улучшает отношение сигнал/шум при малой концентрации горючих газов.

Таким образом, данное техническое решение позволяет поучить новый положительный эффект.

На чертеже приведена структурная схема устройства для контроля горючих газов малой концентрации.

Устройство содержит блок питания 1, первый генератор управляемой частоты 2, второй выпрямитель 3, второй генератор

00 СА

О 00

со

стабильной частоты 4, компаратор 5, усилитель мощности 6, измерительный мост 7, дифференциальный усилитель 8, первый выпрямитель 9, усилитель-ограничитель 10, блок частотно-аналогового преобразователя 11, усилитель тока 12, блок сигнализации 13, измерительная головка 14,

Блок питания 1 может быть использован от серийно выпускаемого газоанализатора ГАЗ-3. Генератор управляемой частоты 2 может быть использован от ГАЗ-3. Второй выпрямитель 3 выполняется по схеме удвоения напряжения. Второй генератор стабильной частоты 4 выполняется по схеме генератора напряжения треугольной формы на базе интегральной схемы КР 1006 ВИ1 6К 0.348.685ТУ. Компаратор 5 выполняется по схеме двухпорогового компаратора на базе интегральнойсхемыК554САЗбКО,348.279- 02ТУ. Усилитель мощности 6 может быть сделан по стандартной схеме двухтактного усилителя на транзисторах, измерительный мост 7 выполняется ня базе серийно изготовляемых датчиков. Дифференциальный усилитель 8 изготовляется на базе интег ральной схемы К 140 УД 7 6К 0348.294ТУ. Выпрямитель 9 выполняется по мостовой схеме. Усилитель-ограничитель выполняется на базе интегральной схемы К 140 УД 7. Блок частотно-аналогового преобразователя 11 может быть выполнен на базе, интегральной схемы КР 1108ПП1 6К0.438.758ТУ. Усилитель тока 12 может быть собран на базе интегральной схемы К 140 УД 7. Блок сигнализации 13 может быть выполнен на базе интегральной схемы К 140 УД 7. нагрузкой которой является реле. Измерительная головка 14 серийно выпускаемый милиампер- метр.

Таким образом, предлагаемые примеры реализации подтверждают осуществимость заявленного технического решения.

Устройство работает следующим образом.

Устройство питается от блока питания 1. Измерительный мост 7, одним из плеч которого являются каталитически активный и компенсационный термопреобразователи, а в измерительную диагональ включен дифференциальный усилитель 8, питается переменным током стабильной чистоты от второго выпрямителя 3, второго генератора

-

4 компаратора 5, усилителя мощности 6. В исходном состоянии мост сбалансирован. При наличии горючего газа происходит раз- балансировка моста и сигнал разбаланса

5 поступает на вход дифференциального усилителя 8, усиливается им, выпрямляется первым выпрямителем 9 и поступает на второй вход первого генератора управляемой частоты 2. Происходит изменение частоты

10 первого генератора. Сигнал этой частоты поступает на вход усилителя-ограничителя 10, который обеспечивает постоянство амплитуды выходного сигнала. Далее сигнал поступает на вход блока частотно-аналогового

15 преобразователя 11. который преобразует изменение входной частоты в пропорциональный выходной аналоговый сигнал. Затем аналоговый сигнал усиливается усилителем тока 12 и измеряется головкой

20 14. При превышении аналогового сигнала заданной величины срабатывает блок сигнализации 13.

Использование данного устройства для контроля горючих газов по сравнению с

25

прототипом позволяет повысить чувствительность в 20 раз. улучшить стабильность работы.

Формула изобретения

Устройство для контроля горючих газов

малой концентрации, содержащее блок питания, соединенный с генератором управляемой частоты и усилителем-ограничителем, последовательно соединенные измерительный мост, дифференциальный усилитель и выпрямитель, причем выход выпрямителя соединен с вторым входом генератора, усилитель тока, соединенный с блоком сигнализации и измерительной головкой, о тлишающееся тем. что, с целью повышения чувствительности и улучшения стабильности работы, в него введены блок частотно-аналогового преобразователя, вход которого соединен с выходом усилителя-ограничителя, а выход соединен с входом усилителя тока, и последовательно соединенные второй выпрямитель, второй генератор стабильной частоты, компаратор, усилитель мощности, причем вход второго

выпрямителя соединен с выходом первого генератора, а выход усилителя мощности соединен с входом измерительного моста.

м

Использование: аналитическое приборостроение. Сущность изобретения: устройство для контроля горючих газов малой концентрации содержит блок питания, соединенный с первым генератором управляемой частоты и усилителем-ограничителем,а также последовательно соединенные измерительный мост, дифференциальный усилитель, первый выпрямитель. Выход первого выпрямителя соединен с вторым входом первого генератора, кроме того, усилитель тока соединен с блоком сигнализации и измерительной головкой. Устройство содержит блок частотно-аналогового преобразователя, вход которого соединен с выходом усилителя-ограничителя, а выход соединен с входом усилителя тока, и последовательно соединенные второй выпрямитель, второй генератор стабильной частоты, компаратор, усилитель мощности, причем вход второго выпрямителя соединен с выходом первого генератора, а выход усилителя мощности соединен с входом измерительного моста. 1 ил. СО

г

13