АБСОРБШЮННЫЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР Советский патент 1974 года по МПК G01N25/00 

1

Предлагаемый ци(ровой газоанализатор с тепловой компенсацией предназначен для автоматического измерения концентрации газа Б газовой смеси.

Известны автоматические абсорбционные газоанализаторы с аналоговой формой компесационного сигнала, с выхода которых выдаются аналоговые сигналы в ци(|ровые системы автоматического управления (ЦСАУ и в ЭВМ, а отсчет измеренной концентрации газа производится по стрелочным приборам.

Однако эти приборы обладают низкой точностью и невозможностью непосредственного ввода аналоговой информации об измеренной величине в ЭВМ и ЦСАУ.

Цель изобретения - повысить точность измерения концентрации газа.

В предлагаемом устройстве на валу реверсивного электродвигателя следящей си- стемы установлен прибор двух или трех фотоэлектрических декадных преобразователей угла поворота вала в циклический двоичный код, комбинёции которого после подекадного преобразования в десятичный или

3

.двоично-пятаричный код поступают в формирующие устройства, где вырабатываются высокоточные значения компенсационного тока и выдаются сигналы управления двух или трехзначным цифровым табло. Предртавление измеренной величины в виде электрических импульсов двоичного кода позволяет просто осуществлять сопряжение цифрового газоанализатора с ЭВМ и цифро-печатаю- шими устройствами.

Блок-схема цис{рового газоанализатора (см.чертеж) состоит из излучателя ИК радиации 1, рабочей 2 и сравнительный 3 кювет, лучеприемника 4 с тепловой компенсацией, усилителя 5 разбаланса, реверсивного электродвигателя 6 с редуктором, двухдекадный кодирующий фотоэлектрический преобразователь 7, состоящий из двух кодирующих дисков 8 и 9 с теневыми масками четырехразрядного бинарного циклического кода (код Грея) и двух четырехканальных фотоэлектрических преобразователей 1О и 11, двух матричных дешифраторов 12 и 13, двух формирующих блоков 14 и 15, источника опорного напряжения 16, индика- 1

торного табло 17, логической схемы за- | щиты газоанализатора от ложных срабатываний, состоящей из схем совпаде(шя 18 и 19 и фазочувстБИтельного деа-ектора 20.

При нулевой концентрации анализируемого газа в рабочей кювете 2 в камерах

лучеприемника 4 выделяются одинаковые мощности тепловой энергии, создаваемые

поглощением ИКИ газом камер. В этом состоянии сигнал разбаланса, поступающий к электродвигателю 6 от лучеприемника 4, б;шзок к нулю. Вал двигателя не вращается, а на выходах кодирующих дисков 8 и9 и дещифраторов 12 и 13 устанав;шваются .исходные кодовые комбинации. В соответ1сгвии с этим компенсационные токи в формирующих блоках 14 и 15 равны нулю, что создает нулевой компенсационный сигнал, сохраняя тепловой баланс лучеприемника, а на цифровом табло 17 устанавли- , вается соответствующее значение. Изменение концентрации газа в рабочей кювете создает тепловой раз 1аланс в камерах лу- чеприемника за счет поглощения этой мощности газом. Тепловой разбаланс создает электрический сигнал разбаланса на выходе лучеприемника 4 и усилителя 5, приводя в движение вад двигателя 6 и кодирующий диск 8, создавая на выходе фотоэлектрического преобразователя 10 изменение комбинаций электрических импульсов двоичного циклического кода. В дешифраторе 12 младшей декады комбинации импульсов двогйчного кода преобразуются в импульсы деятичного или двоично-пятиричного кода, которые поступают в формирующий блок 14, где, воздействуя на электрические ключи, .через резисторы подключают обратный преобразователь лучеприемника 4 к источнику опорного напряжения 16, формируя соответствующий компенсационный сигнал. Одновременно с этим из формиру блока 14 на цифровое табло будут поступать, сиг налы изменения цифр первого разряда, в то время как цифра второго разряда остается пулевой.

Аналогично отрабатываются все разря ды.

Для защиты газоанализатора от ложных показаний (срабатываний) используют логическую схему, состоящую из фазового детектора 20, двух схем совп рения 18 и

19 и реле защиты с нормально, замкнутым контактом в цепи питания реверсивного двигателя 6.

Для увеличения точности отработки из- меряемой величины на порядок и умень- щения максимальной погрешности прибора до 0,05% в кодирующем преобразователе может быть установлен третий кодовый диск с фотоэлектрическим преобразовате-

л ем.

Предмет изобретения

1. Абсорбционный газоанализатор, содержащий излучатель инфракрасного излучения, рабочую и сравнительную кюветы, лучеприемник с тепловой компенсацией, усилитель сигнала разбаланса и реверсивный

электродвигатель с редуктором, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью повыщения точности измерения концентрации газа, на валу реверсивного электродвигателя установлен двух или трехдекадный фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в двоичный циклический код, выходы которого подключены к матричным дешифраторам для преобразования комбинаций цикли- ческих кодов в комбинации электрических

импульсов, например, десятичных кодов, а ыходы дешифраторов подключены к цифровому индикатору, формирующим блокам, вырабатывающим сигналы компенсации, и логической схеме защиты газоанализатора от

ложных срабатываний.

2.Газоанализатор по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, :формирующие блоки состоят из наборов калиброванных проволочных резисторов, электрических ключей на

электромагнитных реле.

3.Газоанализатор по пп, 1 и 2, о т л ичающийся тем, что логическая схема защиты газоанализатора от ложных срабатываний содержит фазочувствительный детектор, подключенный к выходу усилителя сигнала разбаланса, и две схемы совпадений , типа И, входы которых подключены к выходу фазочувствите}ПэНого детектора и выходам формирующих блоков, а выходы - к

обмотке электромагнитного реле защиты с нормально замкнутым контактом в цепи питания реверсивного электродвигателя.