Интерферометр Советский патент 1981 года по МПК G01N21/45 

1

Изобретение относится к аналитическому приборостроению,конкретно к портативным интерферометрам, используемым в горнодобывающей, газовой,химической, нефтяной и др. ,отраслях промьшшенности для определения концентрации газов, наЯример метана,углекислого газа и др.

Известны интерферометры, содержащие газовоздушную камеру, оптическую систему, патрон с поглотителем и лабиринт jl 1.

Недостатком указанных интерферометров является то, что они не позволяют производить п оверку и установку нулевого положения интерференционной картины непосредственно в шахте в газовой среде. . . Проверка и установка нулевого положения интерферометров производится только на поверхности, перед спуском в шахту, когда газовая и воздушная полости газовоздушной кгьмеры заполнены чистым атмосферным воздухом,т.е. когда оптическая длина пути обоих интерферирующих пучков света одинакова.

При спуске интерферометров в шахту происходит смещение интерференционной картины относительно нулевой отметки неподвижной .шкалы.

Причиной смещения интерференцион- ной картины являются изменения температуры окружающей среды, наличие в газовой полости газовоздушной камеры рудничного воздуха и механические воздействия.

Для контроля правильности показаний интерферометра при определении концентрации метана и углекислого газа в шахте необходимо периодически проверять установку нулевого положения интерференционной картины.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является интерферометр, содержащий оптическую схему,газовоздушную камеру с механизмом переключения 2.

Недостатком интерферометра являет-. ся то, что проверка и установка нулевого положения производится путем переключения газовоздушной камеры из положения Измерение в положение Контроль с помощью механизма переключения с двумя фиксированными положениями, что не исключает измерение концентрации газа при, устаиовленной газовоздушной камере в положение

Контроль и следовательно, снижает достоверность измерений.

Кроме того, имеющийся механизм переключения газовоздушной камеры сложный по конструкции и трудоемкий в изготовлении.Юстировка в основном производится методом подбора и установки юстировочного злемента-рамки находящейся в газовоздушной камере, что вызывает многократную ее установку и настройку в корпусе интерферометра.

Цель изобретения - повышение достоверности измерения концентрации газов.

Поставленная цель достигается тем что в интерферометре, содержащем оптическую схему, газовоздушную камеру с механизмом переключения, механизм переключения выполнен в виде возвратно-поступательного устройства- с юстировочными винтами и упругого элемента с регулятором его хода.

На фиг. 1 изображена газовоздушная камера в положении Измерение ; на фиг. 2 - то же, в положении Контроль.

Интерферометр содержит, корпус 1 газовоздушную камеру 2, механизм переключения, содержащий подвижную кнопку 3, упорный винт 4, контрвинт

5,подшипник 6, блок 7 пружин, винт 8, контрогайку 9, кронштейн 10, оптическую схему 11. Блок 7 пружинупругий элемент. Винт 8 и контрогайка 9 - регулятор кода.

В положении Измерение (фиг.. 1) газовоздушная камера 2 юстируется и фиксируется с помощью упорного винта 4 и контрвинта 5, расположенных в возвратно-поступательной кнопке 3, которая движется в подшипнике

6,закрепленном в корпусе интерферометра 1.

К упорному винту 4 газовоздушная камера 2 автоматически возвращается и устанавливается блоком 7 пружин, которые крепятся к кронштейну 10.

В этом случае интерферирующие лучи от источника света Л проходят через три полости газовоздушной камЕял. Один луч - дважды через полости А и В, которые заполнены чистым атмосфернь® воздухом, другой луч четырежды через полость Б, которая заполняется рудничным воздухом. Так как оба интерферирующих луча проходят через разные среды, происходит смещение интерференционной картины. По )ячине смещения интерференционной Картины, которое пропорциональ.но концентрациям газа, производится

определение процентного содержания метана и углекислого газа.

В положении Контроль (фиг. 2), при котором производится проверка нулевого положения интерференционе НОЙ картины, газовоздушная камера 2 юстируется винтом 8, который ограничивает ее ход, и стопорной гайкой 9.

В ЭТОМ случае на пути интерфери- рующих лучей находится только две А и Б полости газовоздушной камеры 2. Так как оптическая длина пути обоих интерферирующих лучей света одинакова (независимо от того, будет ли в газовой полости Б газовоздуш5 ной камеры воздух или газ), то интерференционная картина смещаться не будет, т.е. она останется в исходном положении.

После установки интерференционной картины в нулевое положение и снятии принудительного силового воздействия с подвижной кнопки 3,газовоздушная камера 2 под воздействием блока 7 пружин автоматически

5 возвращается в положение Измерение.

Наличие возвратно-поступательной кнопки с юстировочными винтами и блока пружин с ограничителем хода в конструкции прибора обеспечивает автоматический возврат газовоздушной камеры из положения Контроль в положение Измерение, что повышает достоверность измерения концентрации газов и тем самым повышает технику безопасности, особенно при ведении

горных и горноспасательных работ.

Формула изобретения

0 Интерферометр, содержащий опти ескую схему, газовоздушную камеру с механизмом переключения,о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повьвиения достоверности измерения концентj рации газов, механизм переключения выполнен в виде возвратно-поступательного устройства с юстировочными винтами и упругого элемента с регулятором его хода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР W 147021, кл. G 01 В 9/02, 1961.

2.Жариков И.И. и Цейслер П.П. 5 Шахтный интерферометр ШИ-10. Сб.

Техника безопасности,охрана труда и горноспасательное дело. М., Недра, 1969, 9, с. 18-22 (прототип)-.