Абсорбционный газоанализатор Советский патент 1977 года по МПК G01N21/34 

На фиг. 1 изображен оптический блок пред.лагасмого газоанализатора, вид сбоку; на фиг. 2 - нредлагаемый газоанализатор (оптический блок изображен в илане). Газоанализатор имеет источник излучения 1, устройство 2, разделяющее излучение на рабочий и сравнительный потоки, выполненное в виде двух отражающих неполных эллипсоидов вращения, в общем фокусе которых расположеи источник 1, а отражения других фокусов расположены вблизи приемника излучения в точках FI и FZ, отражающие рабочую 3 и сравнительную компенсирующую 4 камеры, заполненные соответственно анализируемым и эталонным газами, последняя с целью изменения толщины слоя газа снабжена перемещаемым отражающим штоком 5 (смещенное положение отрал ающей поверхности штока иоказано на фиг. 2 штриховой линией); н левую диафрагму 6 грубой регулировки и нулевую заслонку 7 точной регулировки оптических потоков, оптико-акустический приемник излучения 8, усилитель 9, реверсивный двигатель 10, обтюратор 11, состоящий из двух одинаковых лежащих в иараллельных плоскостях, укрепленных на одной оси О и смещенных иа 180° друг относительио друга лопастей 12, кромки 13 которых, пересекающие излучение, выполнены в виде отрезков прямых, касательных к окружности с центром на оси О обтюратора 11 и радиусом, равным расстоянию от этой оси до плоскости симметрии 5S устройства, разделиющего излучение. Привод вращения обтюратора не показан. Реверсивный двигатель 10 соединен механически с подвижным штоком 5 компенсирующей камеры и электрически с усилителем 9 и приемником излучения 8 и является исполнительным двигателем следящей системы, автоматически перемещающим шток 5 при возникновении сигнала в приемнике излучения 8. Пзмерение производится компенсационным методом, причем нуль-индикатором служит приемник излучения. Анализатор работает следующим образом. Излучение от источника 1 устройством 2 разделяется на два потока и направляется на отражающие поверхности рабочей 3 и компенсирующей 4 камер, от которых отражается в оптико-акустический приемник излучения 8. Перед приемником излучения иотоки попеременно перекрываются лопастями 12 обтюратора 11. Разность сравниваемых потоков преобразуется приемником излучения в переменное напряжение, которое усиливается усилителем 55 9 и нодается на реверсивный двигатель 10. С помощью этого двигателя подвижный шток 5 компенсирующей камеры автоматически перемещается настолько, что потоки, ирошедшие соответственно рабочую и компенсирующую 60 камеры, поддерживаются равпыми и сигнал 4 5 от приемника излучения равен нулю (в доиустимом И)ибл11жении). В зависимости от величины перемеи1,еиия штока 5 производится оиределеиие концентрации оиредсляемого комионента в анализируемом газе. При отсутствии в аиализ 1руемом газе оиределяемого комионента потоки излучения ири помощи диафрагмы 6 и заслонки 7 уравниваются так, чтобы сигнал от приемника излучеиия равнялся нулю при положении штока 5, соответствующе.м нулевой отметке шкалы. Для осуществления этого необходимо, чтобы кромки обеих лоиастей обтюратора пересекали оси обоих оптических потоков в точках PI и FZ, где сфокусировано излучение одновременно. При этом, когда закрывается один поток, открывается другой, и суммарный поток излучения, поступающий в приемник, остается постоянным, вследствие чего сигнал от приемника равеи нулю. При перемеще)1ии штока 5 (см. 4зиг. 2) ось сравнительного иотока смещается из точки F2 в точку Fz. Благодаря предлагаемой форме кромок обтюратора и в этом случае оси иотоков пересекаются одновременно. При использоваиии же известной формы кромок-радиальной или криволинейной- оси потоков будут иересекаться неодновременно и между сравниваемыми сигналами появится сдвиг фаз. При этом возрастет остаточный сигнал, увеличивающий погрешность измерения. Аналогичным образом в иредлагаемом газоанализаторе уменьшается погрешность измерения, возникающая из-за смещения оптических потоков в плоскости симметрии S5 в результате перемещения диафрагмы 6 и заслонки 7 либо неточной установки оптических деталеи на плате. Фор м у л а изобретения Абсорбцнонный газоанализатор, содержащий по крайней мере один источник излучения, устройство для разделения излучения на рабочий и сравнительный потоки, отражающие рабочую и сравиительную камеры, приемник излучения и обтюратор, ось вращения которого лежит вне плоскости симметрии устройства для разделения излучения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения, обтюратор выполнен в виде двух одинаковых, лежаших в параллельных плоскостях, укреилениых на одной оси вращения и смещенных друг относительно друга на 180° лопастей, кромки которых, пересекающие излучение, образованы отрезками прямых, касательных к окружности с центром на оси вращения и радиусом, равным расстоянию от оси вращения до -плоскости симметрии устройства для разделения излучения, и расположен перед окнами приемиика излучения так, что его ось вращения перпендикулярна оси симметрии устройства для разделения излучения.

;/

7J

//

ifi/e.Z