Атомно-абсорбционная оптическая кювета Советский патент 1981 года по МПК G01N21/03 

(54) АТОМНО-АБСОРБЦИОННАЯ ОПТИЧЕСКАЯ КЮВЕТА

Изобретение относится к иамеритель-ной технике газов и предназначено для использования в атомно-абсорбционных спектрофотометрах непрерывного действия. Известны атомно-абсорбционные оптическая кювета, кювета, выполненная в виде трубы с патрубками и установленная в газоанализаторе в фюзеляже самолета вдоль его борта так, что практически не уменьшает показной площади салона самолета. Анализируемый воздух через аэрозольные фильтры нагнетается в кювету из-за борта . В таких .приборах высокая чувствительность достигается путем увеличения длины прохождения луча света в исследуемом веществе, за счет увеличения длины кюветы или многократного зеркальног-о отраже ния луча света, добиваясь увеличения базы до 6 м. При самолетных измерениях концентрации паров ртути или газа применяются длинные кюветы с оптической базой 5-10 м. Беспламенные атомно-абсорбционные самолетные газоанализаторы с известными кюветами непрерывного действна позволяют проводить измерения аномальных: полей концентраций, которые на один - два порядка выше урсвня фона Til Наиболее близким к предлагаемому является атомно-абсорбционная оптическая кювета для измерения фоновых концентраций паров ртути и цругих газов, выполненная в виде сорбирующей колонки, в которой атмосферная ртуть или газ сорбиругогся на поверхность реагента, например, а« лота, во время длительной прокачки (до 6О мин) через них воздуха, а затем сорбен подвергается быстрому нагреву, н освобожденная ртуть или иной газ отсасывается в измерительную кювету специального другого газоанализатора. Таким образом, на самолете надо иметь газоанализатора, один для измерения фонюых концентраций, другой для измерения аномальных полей 123. Нёдосгагком такой системы является необходимость иметь два газоанализатора при этом затрудняется увязка (сравнение) результатов-измерений обогащенной пробы воздуха малого объема и проточного войдуха, так как они получены разными газоанализаторами и понижается точность за счет неидентичной калибровки (эталонир(Жки). - Цель изобретения .- повышение точности измерения и упрощение анализа. Поставленная цель достигается тем, что в атомно-абсорбционной оптической кювете, содержащей пустотелую камеру с входным и выходным патрубками, внутренние стенки которой выполнены отражающими, с торцов герметично закры той кварцевыми стеклами, внутри кюветы соосно с камерой установлен пустотелый цилиндр, меньшего диаметра с самостоятельным входным патрубком. На фиг. 1 изображена атЬмно-абсорбционная оптическая кювета, общий вид; на фиг. 2 - запись пиковых значений концентрации Q и Qh одной и той же пробы воздуха, измеренной в кювете известной и новой конструкции с дополнительной камерой. Кювета содержит корпус 1, изготовлен ный из легкого сплава длиной 6 м и внут ренним диаметром - 6О мм. С левой торцовой части корпус герметично закрыт ква щевым стеклом 2. К корпусу приварены входной 3 и выходной 4 патрубки. С правой торцовой части корпуса вмонтирована вспомогательная измерительная каме ра (цилиндр) 5, которая имеет свой вхо ной патрубок 6, приваренный к корпусу кюветы 1 и вспомогательной к амеры 5. Кварцевое стекло 7 вспомогательной каме ры обеспечивает герметичность правой торцовой части кюветы. Кроме того, устройствоснабжено фотоумножителем ФЭУ 8 Газоанализатор с предлагаемой атомно-абсорбционной оптической кюветой раб тает Следующим образом. На кварцевое стекло 2 падает пучок света (дотя измерения концентрация паров ртути в качестве источника света обычно используется ртутная лампа, испускающая в основном линию 2537 А). Пучок света, проходящий через кювету, регистрируется фотоумножителем 8. Впуск и выпуск анализируемого воздуха произво дится соответственно через патрубки 3 и 4. Впуск воздуха, обогащенного сорбентом производится через патрубок 6 в малую вспомогательную камеру. Малая вспомога тельная камера должна иметь объем не менее объема впускаемого газа, а диаметр его ограничивается процессами сорбции газов на стенки. В период работы газоанализатора в режиме непрерывного действия, он выполняет одновременно роль бленды приемника для ФЭУ 8. Как показывают исследования, оптимальный диаметр вспомогательной камеры колеблется в пределах 5-10 мм. Предпочтительным покрытием внутренних поверхностей вспомогательной камеры является фторопласт. Как Следует из фиг. 2, Qr - пиковое значение концентрации, измеряемое в новой конструкции кюветы, превыщает показание Q, полученное в кювете без додополнительной камеры. На фиг. 2 CJ - непрерывная запись концентрации паров ртути в проточном воздухе,( где Т - время отбора пробы на сорбирующую колонку). Применение предлагаемой атомно-аб - сорбционной оптической кюветы дает возможность произвести одновременно измерения аномальных полей концентрацией загрязнителей атмосферного воздуха и проб воздуха предварительно обогащенных, что обеспечивает большую надежность и тонность. Установка малой камеры перед ФЭУ служит блендой ФЭУ, которая уменьшает возможность показания паразитных световых бликов на фотокатод ФЭУ. Предлагаемая конструкция может найти широкое, применение в самолетной аппаратуре, предназначенной пля поиска месторождений ртути и других полезных ископаемых, и при оценке степени загрязнения атмосферы парами ртути, одного из наиболее опасных металлов, а также других вредных газов, поступление которых в атмосферу обусловлено антропогенной деятельностью. Формула изобретения Атомно- бсорбционная оптическая кювета, ссщержащая пустотелую камеру с входным и выходным патрубками, внутренние стенки которой выполнены диффузно отражающими, с торцов герметично закрытую кварцевыми стеклами, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения анализа, внутри кюветы соосно с камерой установлен пустотелый цилиндр меньшего диаметра с самостоятельным входным патрубком.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

Выход

и в обратном направленвв. Отчет, гос. per. N 76О87147, М., ИПГ.

иг.1

Q10f

f-w7/f«

Ю

«г

0

(риг. I