Анализатор паров ртути Советский патент 1980 года по МПК G01J3/42 

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для определения содержания паров ртути в загрязненном воздухе. Известны устройства для анализа содержания паров ртути в воздухе путем измерения атомного поглощения парами ртути излучения просвечивающего источ.ника света Ll}. Эти устройства при содержании в воздухе, например, органических и серусодержащих примесей измеряют концентрашпо паров ртути с большой погрешностью вследствие неселективноГо пог лощения света от просвечивающего источника. Наиболее близким.по технической сущ ности к предложенному является анализатор, содержащий два источника оптического излучения, переключатель световых потоков, фотоприемник и регистри рующее устройство. Один из источников служит для измерения суммарного, се - лективного и неселективного; поглощения, а другой - для измерения только неселективного поглощения f2j. Описанный анализатор имеет низкую точность {измерения вследствие неотабильностей источников излучения. Цель изобретения - повышение точности измерения концентрации паров ртути путем устранения влияния нестабиль- ностей источников излучения. Поставленная цель достигается тем, что в предложенном анализаторе ртути, содержащем два источника оптического излучения, переключатель световых потоков, фотоприемник и регистрирующее устройство, источники излучения наполнены разными изотопами . На фиг. 1 изображен участок спектра поглощения паров естественной ртути вблизи излучения длиной волны 254 нм; на фиг. 2 - структурная схема анализатора паров ртути. Вертикальными отрезками на фиг. 1 отмечены относительные величины погв местах расположения рааделяю лощения пяти компонентов семи изотопов щихся ртути Иg абсцисс длина йолны Л , отсчитанная от централь ной компоненты Hg Как следует из фиг. 1, величины поп лощения паров естественной ртути на дл нах волн, излучаемых изотопами Hgr и , отличаются приблизительно вдвое. В то же время величины поглощення загрязнений в виде молекул5фных газов, имеющих широкие полосы поглоще ния, на этих длинах волн одинаковы. Анализатор паров ртути содержит два источника 1 и 2 оптического излучения, наполненных разными изотопами ртути, например, и переключатель 3 световых потоков, связанный с приводом 4, абсорбционную камеру 5 (часть анализируемого объема воздуха), моно .хроматор 6, например,светофильтр, фотоприемник 7, к выходу которого подклю чены последовательно соединенные усили тель 8, схема 9 разделения сигналов, синхронизированная переключателем светового потока, измеритель 1О отношения световых потоков, индикатор 11, генератор 12 возбуждения источников и;злучеШ1Я и источник 13 питания. Анализатор работает следующим образом.. С помощью переключателя 3, приводимого во вращение приводом 4, свет от источников 1 и 2 оптического излучения поочередно проходит через абсорбционную камеру 5 и монохроматор 6 и попадает на фотоприемник 7. Сигналы с выхода фотоприемника усиливаются усшш телем 8 и разделяются схемой 9 на две составляющие постоянного тока, каждая из которых соответствует излучению одного из источников 1 и 2. Затем измерителем 1О измеряется ртнощенив эти сигналов и подается на ивдикатор 11. Излучение источциков 1 и 2 оптического излучения возбуждается генератором 12, который, также как и фотоприемник 7, подключен к источнику 13 питания. На выходе измерителя 10 образует ся величина О , пропорциональная отнощению световых потоков источников 1 и 2 излучения, прошедшихчерез абсорбционную камеру 5. то рЧ )ес U где Inl - интенсивность излучения источников 1 и 2; / - коэффициент пропорциональности;k и К - коэффициенты поглсяцения паров естественной ртути на длинах волн излучения источников 1 и 2; Е . - длина поглощающего слоя; С - концентрация паров ртути в камере (воздухе). Величина U однозначно определяется концентрацией С паров ртути и не зависит от неселективного поглощения. Точность измерения U и, следовательно, концентрации С существенно выше, чем в известных анализаторах, так как линии изотопов принадлежат одному элементу и излучаются при переходе атома в основное состояние с уровней, имеющих близкие значения потенциала возбуждения. Кроме того, излучатели имеют иденточную конструкцию и подключены к одному источнику питания. Использование изобретения особенно эффективно в дистанционных анализаторах, когда источник излучения и приемник разнесены на большие расстояния и нет возможности ввести опорный канал. Формула изобретения Анализатор паров ртути, содержащий два источника оптического излучения, переключатель световых потоков, фотопр емник и регистрирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью повьпиания точности измерения, источники излучения наполнены разными изотопами ртути. Источники информации, принятые во внимани з при экспертизе 1.Львов Б. В. Атомно-абсорбционный спектральный анализ. М., Наука, 1966, с. 158. , 2.Авторское свидетельство СССР № 491043, кл. С-01 7 3/42, О6.04.73 (прототип).

НЗ

HS

-3 to

ifO3 ;i,fftf

jX 2

::::::::::z о

/j

U2.2