Способ поверки ленточных фотоколориметрических газоанализаторов Советский патент 1980 года по МПК G01N21/26 

Изобретение относится к метрологии . Известен способ поверки оптического абсорбционного анализатора путем последовательного пропускания через газовую систему газоанализато ра газовых смесей с концентрацией определенного компонента С и Cg и определения максимальной разности между показателями по шкале измерителя и соответствующими значениями концентрации 1 . Этим способом невозможно без большой погрешности поверять середи ну диапазона измерений газоанализатора. В настоящее время для определени содержания в вакууме вредных парога зовых микропримесей широко применяют фотоколориметрические ленточны газоанализаторы. Эти газоанализаторы осуществляют фотоэлектрическое преобразование спектральных характеристик фотометрируемого участка ленты, зависящих от количества окрашенных комплексов образованных в результате хемооптического преобразователя анализируе мого вещества на этом участке. Наиболее близким техническим решением к предложенному является способ поверки ленточных фотоколориметрических газоанализаторов, заключающийся в сравнении показаний газоанализатора, полученных в результате фотоэлектрического преобразования оптических свойств цветных пятен, с образцовой мерой, в качестве которой используют поверочные газовые смеси {ПГС) 2 . Однако описанный способ поверки ленточных фотоколориметрических газоанализаторов имеет следующие недостатки. Неизбежен разброс концентраций анализируемого газового компонента при приготовлении партии баллонов с ПГМ, с результате не обеспечиваются единство метрологических характеристик газоанализаторов и требуемая точность измерений, так как показания газоанализаторов одного и того же типа могут различаться по величине погрешности в два раза. По той же причине не обеспечивается поверка газоанализаторов в строго заданных точках диапазона измерения, определяющих чувствительность и пропускную лособность фотоэлектрической схемы газоанализатора по минимуму и максимуму измеряемого газового компонента. Значительны трудоемкость и стоимость приготовления ПГС, сложны их аттестация и хранение. Большой расход ПГС в процессе поверки (30-40 л каждой ПГС на поверку одного газоанализатора). Очень трудоемка подготовка к поверке собственно газоанализатора и оборудования для проведения поверки. Затруднено проведение поверки в местах установки газоанализаторов (без их демонтажа) .

Цель изобретения - разработка такого способа поверки ленточных фотоколориметрических газоанализаторов, который обеспечивал бы поверку чувствительности и пропускной способности фотоэлектрической измер ительной схемы газоанализатора по минимуму и максимуму измеряемого газового компонента, снижение затрат, повышение их точности и упрощение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что вместо индикаторной ленты с ПГС в реакционную камеру газоанализатора в качестве образцовой меры окрашенного пятна вводят физические эквиваленты.

В качестве физических эквивалентов используют полости прочного однородного материала, на которые пигментными красками нанесены цветные пятна, спектральные характеристики которых соответствуют усредненным спектральным характеристикам- окрашенных комплексов,, образующихся на индикаторной ленте в результате хемооптического преобразования заданных количеств анализируемых газовых компонентов, содержащихся в поверочных газовых смесях. .

Поверку осуществляют по двум физическим эквивалентам, обеспечивающим показания газоанализаторов в дву точках, отстоящих на величину абсолютного значения нормированной погрешности от начала и конца диапазона измерения..

Обеспечение эквивалентности цветных пятен, нанесенных красками, и цветных пятен индикаторной ленты достигается тем, что при параметрах окружающей среды, соответствующих поверочным условиям, на нескольких партиях индикаторных лент 7-9 , применяя образцовые ПГС, изготовленные с точностью на порядок выше точности рабочих ПГС, посредством хемооптического преобразования получают окрашенные пятна, соответствующие выбранным точкам поверки.

На образцовом спектрофотометре путем многократных измерений с минимальной дисперсией определяют математическое ожидание показателей спектральных характеристик и коэффициента отражения полученных пятен. По усредненным спектральным характеристикам и коэффициенту отражения для каждой точки поверки по известным формулам

5 (A)T:(A)O|JI,

(Л)У(Л)Г(ФЛ.-, Z-5H)2(Ayr(A)dA)

где Е(л)- относительное распределение энергии в спектре излу чения источника освещения, y(Jl),{A.), Z,(A)- функции сложения цветов среднего стандартного наблюдателя,f(A,) - спектральный коэффициент пропускания (отражения) , вычисляют координаты цвета.

По координатам цвета в соответствии с общесоюзной поверочной схемой для средств измерений цвета в Атласе

0 стандартных образцов цвета определяют образцы цвета, по которым типографским способом с помощью пигментных красок изготавливают физические эквиваленты.

Использование способа позволяет обеспечить единство и повысить точность метрологических хг.рактеристик ленточных фотоколориметрическик газоанализаторов, обеспечить поверку чувствительности и пропускной способности фотоэлектрической измерительной схемы газоанализатора,.значительно снизить сложность, трудоемкость и стоимость проведения поверок, обеспечить возможность проведения поверки в местах установки газоанализаторов (без их демонтажа).

Формула изобретения

0 1 Способ поверк-и ленточных фотоколориметрических газоанализаторов, заключающийся в сравнении показаний газоанализатора, полученных в результате фотоэлектрического

преобразования оптических свойств

цветных пятен, с образцовой мерой, отличающийся тем, что, с целью обеспечения единства и повышения точности измерений ленточными фотоколориметрическими газоанализаторами, упрощение процесса поверки и снижения затрат, а также проверки чувствительности и пропускной способности фотоэлектрической измерительной схемы газоанализатора по миниму5 му и максимуму измеряемого газового компонента, в реакционную камеру газоанализатора в качестве образцовой меры окрашенного пятна вводят физические эквиваленты - полоски одноQ родного материала, на которые пигментными красками нанесены цветные пятна, спектральные характеристики которых соответствуют усредненным спектральным характеристикам окрашенных комплексов, образующихся на индикаторной

ленте в результате хемооптического преобразования заданных концентраций анализируемых газовых компонентов, содержащихся в поверочных газовых смесях.

2. Способ по П.1, отличающ и и с я тем, что поверку осуществляют по двум физическим эквивалентам, обеспечивающим показания газоанализаторов в двух точках, отстоящих на величину абсолютного значения нормированной погрешности от начала и конца диапазона измерения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №541113, кл. G 01 N21-26, 1977.

2.Датчик газоанализатора ФЛ 2101. Методические указания по поверке

245 П. 1 Г2.840.576, МУ Ленинград, СКВ АП АИ СССР, 1977 (прототип).