Оптико-акустический приемник Советский патент 1975 года по МПК G01N21/00 

1

Изобретение относится к приемным устройствам абсорбционных оптико-акустических газоанализаторов и может быть использовано в аналитических приборах.

Известны оптико-акустические приемники излучения, приемные камеры которых имеют разные объемы и расположены в оптической последовательности. Такие приемники используются в инфракрасных газоанализаторах. Для балансировки амплитуд давлений, развиваемых в приемных камерах, между последними располагается заслонка.

Существенными недостатками известных приемников являются ослабление излучения в зазоре между камерами, в котором расположена заслонка, и в окнах первой и второй камер; воздействие на работу приемника газа, находящегося в зазоре и поглощающего излучение в рабочей или близкой к ней областях спектра; наличие дополнительных источников подачи газа в приемник. В результате ухудшаются метрологические характеристики газоанализатора.

В предложенном оптико-акустическом приемнике указанные недостатки устранены благодаря тому, что приемник снабжен отражателем и поглотителем излучения, расположенными последовательно у дна второй камеры.

На чертеже схематически показан предложенный приемник.

Оптико-акустический приемник содержит приемные камеры 1, 2, отражатель 3, поглотитель излучения 4 и микрофон 5. Вторая приемная камера 2 имеет дно 6, пропускающее

излучение в рабочей области спектра. При перемещении отражателя 3 вдоль дна 6 можно ослаблять или усиливать отраженный преимущественно во вторую камеру поток излучения, создавая при этом соответственно меньщую

или большую амплитуду давления во второй камере и добиваясь необходимого соотношения амплитуд давлений, развиваемых в первой и второй приемных каналах. При полностью выведенном отражателе 3 излучение,

прошедшее во вторую приемную камеру, практически полностью поглощается поглотителем 4. Возможным вариантом выполнения отражателя 3 является, например, полированная золоченая пластина, а поглотителя 4 -

пластина, покрытая материалом, поглощающим излучение в рабочей области спектра.

Устройство работает следующим образом. Модулированное излучение поступает в первую камеру 1 приемника, где поглощается

часть этого излучения, приходящаяся в основном на центр полосы поглощения газа, заполняющего приемник, а во второй камере 2 поглощается излучение, прощедшее через первую камеру 1 и приходящееся главным образом на крылья полосы поглощения. Поглощая

излучение, газ в приемных камерах 1 и 2 периодически нагревается, вследствие чего в камерах возникают пульсации давления (часто.та пульсации давления равна частоте модуляции излучения, поступающего в приемник), воздействуюгцие на мембрану конденсаторного микрофона 5.

В исходном состоянии отражатель 3 находится в произвольном положении. Балансировка амплитуд давлений, воздействующих на мембрану конденсаторного микрофона 5, при отсутствии анализируемого газа ца пути от источника излучения к приемнику осуществляется перемещением отражателя 3 вдоль дна 6 второй камеры 2. При перемещении отражателя можно ослаблять или усиливать отраженный преимущественно во вторую камеру2 поток излучения, создавая при этом соответственно меньшую или больщую амолитуду давления во второй камере 2 и добиваясь необходимого соотнощения амплитуд давлений, воздействующих на мембрану конденсаторного микрофона 5.

При ослаблении излучения, поступающего в приемник, анализируемым тазом, находящимся на пути от источника к приемнику, балансировка амплитуд давлений в камерах 1 и 2 нарущается. Так как анализируемый газ поглощает излучение в центре полосы поглощения, то доля излучения, поглощенного в первой камере 1 и соответственно амплитуда давления в ней уменьшаются, а во второй камере 2 доля поглощенного излучения и амплитуда давления остаются практически постоянными. Изменение емкости конденсатора конденсаторного микрофона 5 или скорость этого изменения, возникающего вследствие нарущения балансировки амплитуд давлений в приемных камерах 1 и 2, является мерой концентрации анализируемого газа.

Предмет изобретения

Оптико-акустический приемник, содержащий камеры, расположенные последовательно по ходу потока излучения, и микрофон, о тличающийся тем, что, с целью предотвращения ослабления излучения, поступающего во вторую по ходу излучения приемную камеру, он снабжен отражателем и поглотителем излучения, которые расположены последовательно у дна второй камеры.