Автоматическая газоаналитическая система Советский патент 1978 года по МПК G01N25/36 G01N25/46 

(54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

блоков 10 коррекции, вторых сумматоров 11 и блоков 12 умножения.

Система работает следующим образом.

Анализируемая газовая смесь забирается пробоотборником 1 и через блок 2 газовой очистки поступает на входы газоанализаторов 3, каждый из которых настроен на измерение «своего компонента газовой смеси. Таким образом, если концентрация компонента газа в смеси была Xi, то на выходе газоанализатора 3 в общем случае получаем электрический сигнал

Y,KiX,+a,

где Ki - коэффициент передачи газоанализатора 3, а - величина постоянной составляющей. Полученный сигнал Yi поступает на вход первого сумматора 4, на выходе которого возникает сигнал

Y2 YiK2 KiK2Xi+K2a, где К2 - коэффициент передачи первого сумматора 4. Сигнал Ys является выходным сиг налом, который и фиксируется регистрирующим прибором 5.

Как указывалось выще, у газоанализаторов наблюдается дрейф нуля, т. е. сигнал имеет вид:

Y2 Y,K2 KiX,+ (а±в) К2 К:К2Х,+ + К2(а±в),

где: в - дрейф нуля. При Х 0 имеет место :ощибка в показании регистрирующего прибора 5, равная ±К2В. С целью корректировки нуля щкалы газоанализатора 3 прекращается подача анализируемой газовой смеси через пробоотборник 1 и периодически от поверочных баллонов 6 с помощью устройства 7 управления, открывающего электромагнитные вентики 8, стоящие на выходе поверочных баллонов 6, газоанализаторы продуваются чистым газом, на измерение которого не настроен ни один из газоанализаторов 3. Для всех газоанализаторов 3 . При этом на выходе первого сумматора 4 будет сигнал Y2 K2(a±B).

Выходной сигнал Y2 K2(a±B) поступает на вход первого блока 9 коррекции, в котором сравнивается с заранее установленным напряжением, соответствующим концентрации X, 0. В соответствии с результатом сравнения первый блок 9 коррекции начинает корректировать сигнал Y2 KiK2Xi+К2а±К2В, т. е. либо добавляет, либо вычитает какое-то значение поправки в первом сумматоре 4 с целью подавления величины ±К2В, являющейся дрейфом нуля газоанализатора. Влияние неинформативных компонент газовой смеси, вызывающее смещение нуля каждого газоанализатора, учитывается взаимной связью выходов первых сумматоров каждого измерительного канала с вторыми входами в первых сумматорах других измерительных каналов.

Корректировка от неинформативных параметров, в результате которых изменяется коэффициент передачи газоанализаторов 3,

т. е. на выходе первого сумматора вместо сигнала Y2 будем иметь

Y2 K,K2X,+K2a,

где К - изменивщееся значение коэффициента передачи газоанализатора 3, проис5 ходит следующим образом.

Блок 7 управления подключает такой баллон 6 с поверочной смесью, который имеет концентрацию X i, соответствующую концу щкалы газоанализатора 3, при этом сигQ нал Y2 KiK2Xi +К2ас выхода первого сумматора поступает на первый вход блока 12 умножения и на втором блок 10 коррекции. При этом оказывается, что значение Yl не равно значению напряжения «вставки блока 10, заранее установленного в блоке 10 5 коррекции и соответствующего концентрации Х|.

В связи с этим неравенством второй блок 10 коррекции вырабатывает управляющий сигнал С. Этот сигнал С со второго блока 10 коррекции поступает на второй сумматор 11 и далее с него на второй вход блока 12 умножения. В блоке 12 умножения происходит операция Z (KjKaXi+К2а)«С.. Затем сигнал Z поступает на третий вход первого сумматора 4, 5 где происходит операция Y5±Z KK2Xi + . -1-Kia ±(К,КгХ, +Кга).С (±С).

.Таким образом происходит корректировка сигнала Y2дo тех пор, пока он не примет значение Y2, соответствующее концентрации искомой величины Xi с требуемой точ ностью измерений.

Влияние неинформативных входных величин учитывается взаимной связью выходов первых сумматоров 4 в каждом измерительным канале с одним из входов каждого второго сумматора 11 в других измерительных каналах, т. е. влияние каждого неинформативного параметра корректируется в соответствующем измерительном канале сигналами с выходов измерительных каналов. Поэтому с помощью периодически проводимых-операций калибровки газоаналитической системы поверочными газовыми смесями с концентрациями, соответствующими началу и концу щкалы, и сравнением результатов калибровки с заранее установленными значениями. соответствующих сигналов в блоках корректировки устраняется дрейф нуля, изменения коэффициентов передачи измерительных каналов, в результате чего повыщается точность измерений.

Формула изобретения

Автоматическая газоаналитическая система, содержащая пробоотборник, соединенный с блоком газовой очистки, вход которого через электромагнитные вентили, соединенные с блоком управления, связан с поверочными баллонами, газоанализаторы,входы которых соединены с блоком газовой очистки, а выходы подключены к первым

входам первых сумматоров, соответственно, в каждом измерительном канале, регистрирующие приборы, подключенные к выходу первых сумматоров, выход каждого первого сумматора подключен к вторым входам первых сумматоров измерительных каналов, а один из вторых входов первых сумматоров соединен со своим выходом через первый блок коррекции в каждом измерительном канале, отличающееся тем, что, целью повышения точности измерения, в каждый измерительный канал введен второй блок коррекции, вход которого подключен к выходу первого сумматора, второй сумматор.

один из входов которого соединен с выходом второго блока коррекции, а Д1аа других входа соединены с выходами первых сумматоров измерительных каналов, блок умножения, вход которого подключен к выходу второго сумматора, а выход соединен с третьим входом первого сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Газоаналитическая система, фирма «Хартман и Браун, ФРГ, Доклад инж. Г. Вайманна на выставке Автоматизация - 69.