Способ оптического абсорбционного анализа Советский патент 1977 года по МПК G01N21/26 

По оси абсцисс (см. чертеж) приведены значения моментов времени t в условных единицах, а по оси ординат - значения сигаалов; Ucp - постоянный уровень сравнительного сигнала (он возникает в приемнике под действием сравнительного потока .). Верхняя горизонтальная ли1шя - уровень максимально возможного значения рабочего сигнала (сигнал, возникающий в приемнике под действием рабочего потока излучения) при выведен-: ном из потока зкране модулятора. Этот уровень 2Vcp соответствует началу диапазона измерения. Ниже расположен уровень Vcp ( ), соответствующий концу диапазона измерения. Здесь D ЗКЬСмакс тое Смаке максимальное значение концентрации определяемого компонента в анализируемой смеси. Эсли бы экран модулятора был все время выведен из рабочего цотока, то нарас иие рабочего сигнала i происходило бы по экспоненциальной кривой вида АВСД. Однако в установившемся режиме автоколебаний рабочий сигнал колеблется от предельного минимального значения Vycr До значения, равного сравнительному сигналу Vcp. При этом экран модулятора выведен из рабочего потока только в течение этого промежутка времени, когда рабочий сигнал меньше сравнительного. Этот измеряемый промежуток времени соответствует участку кривой, ограниченному точками В и С, и обозначен Т/2. В точке С рабочий сигнал становится равным сравнительному. Экранмодулятора вновь вводят в рабочий notok и ;вьщерживают его в потоке промежутка времени, равного также Т/2. В течение этого полуперйода рабочий сигнал уменьшается от значения Vcp (точка С) до значения Vycj-np. (точка Е). По истечении этого полупериода экран вновь выводят из рабочего потока и рабочий сигнрл вновь увеличивается до значения VCP (точка F). Измеряют этот промежуток времени и т.д. Формула для периода автоколебаний соответствует верхнему пределу измерения, а экспоненциальное увеличение рабочего сигнала по кривой АВСД описывается формулой. -D-t /Т U(t)U(. ( + е°-е где т - постоянная времени преобразования потока излучения или разности потоков в выходной электрический сигнал. Действительно, при t О правая часть формулы равна Vcp, а при беспредельном увеличении t( правая часть приближается к пределу, равном Vcp-(l-t-e). Для точки В (t -T/2J формула примет следующий вид: -D p-IH-T/2T . Экспоненциальное уменьшение рабочего сигнала от точки С () подчиняется закону uct).u, ,(4) CS) Последнее выраже1О1е для точки Е (t Т/2) пе- епишется стедующим образом Приравнивая правые части равенств (3) и (5) можно легко получить формулу Т 2тЬ (6) для расчета максимального значения периода автоколебаний, соответствующего верхнему пределу измерения (С-Смакс) Аналогичным образом линейная зависимость Т - 2 Т Ж ЦС (7) справедлива.шя любых значений концентрации определяемого компонента в анализируемой смеси. Более строгие рассуждения (учет динамики переходного процесса и др.) приводят также к формуле (7) для установившегося режима. Для возбуждения автоколебаний вначале модулятор полностью вводят в рабочий поток, фиксируют там и вьздерживают в течение промежутка времени, необходимого для того, чтобы сравнительный сигнал был близок к установившемуся значению Vep, а рабочий сигнал был практически равен нулю. Затем фиксацию модулятора снимают и позволяют экрану модулятора колебаться под управлением автоматической системы, обеспечивающей проведение описанных выше операций по предлагаемому способу. Формула изобретения Способ оптического абсорбционного анализа смесей веществ с использованием двухпоточного газоанализатора путем отределения промежзтка времени от момента скачкообразного изменения потока излуче)шя до момента исчезновения сигнала, отличающийся тем, что, с целью линёализаЦии градуирювочной кривой газоанализатора, возбуждают автоколебания в робочем потоке, немодулированную величину которого подбирают зависимой от концентрадаи определяемого компонента по следующей зависимости: Ф.) , . Р ср где - величинанемодулированного сравнительного потока; X - показатель поглощения; L-длина пути луча в рабочей камере; С - концентрация определяемого компонента, и измеряют полупернод колебаний, по которому судят о концентрации исследуемого компонента. Источники информации, принятые но внимание при экспертизе: 1.Тхоржевский ВЛ. Автоматический анализ химического состава газов. М. Химия, 1969, стр. 114-115. 2.Авторское свидетельство СССР N 369473, М. N.21/26, 18.11.75.

2(Jcp

1,0-0,5

1.0