Фотоколориметрический газоанализатор Советский патент 1981 года по МПК G01N21/00 

Изобретение относится к аналитическим приоорам, используемым для анализа состава газовых сред и основано на измерении изменений оптических свойств поверхности чувствительного элемента под воздействием анализируемой среды. Известно устройство для анализа состава газовых сред l , использую щее измерение оптических свойств ин каторной ленты. Устройство содержит два фотоэлемента, включенные по дифференциальн схеме и один источник излучения. Это устройство характеризуется н высокой точностью измерения из-за р броса характеристик фотоприемников различной степени разъюстировки- раб чего и эталонного оптических канало при эксплуатации. Известно устройство использующее измерение оптических свойств индика торной ленты. Это устройство содержит не два, а один приемник излучения 2. УсТроПство снабжено специальным .модулятором для поочередного сравне ния рабочего и эталонного световых потоков. Это устройство характеризуется более высокой точностью по сравнению с предыдущим. Однако на точность его показаний так же влияет различная степень разъюстировки рабочего и эталонного оптических каналов при эксплуатации. Кроме того устройство усложнено модулятором потоков. Известно устройство, содержащее один источник и приемник излучения и построенное по одноканальной схеме фотометрирования индикаторной ленты З . Для обеспечения в этом устройстве точности двухканальной дифференциальной схемы используется следующий прием. Перед экспонированием чувствительного э.пемента анализируемой средой производится запоминание выходного сигнала и измерительной схемы при уменьшенном на фиксированную величину (относительно номинальной; световом потоке источника излучения - режим калибровки. Для этого устройство снабжено запоминающим устройством. Затем лента обдувается анализируемой средой при номинальном снетовом потока источника - режим измерения . По времени в(11равнивания вь1ходного сигнала измерительной схемы в режиме измерения с сигналом, полученным при калибровке, судят о величине концентрации опр еделяемого компонента. Сте пень уменьшения светового потока при калибровке выбирается экспериментальн Это устройство также характеризуется невысокой точностью за счет погрешности, вносимой запоминающим уст ройством. Наиболее близким к предложенному является устройство, содержащее источник и приемник излучения, электри ческую измерительную схему, вторичны прибор, програмьмное устройство, инди каторную таблетку, устройство регене рации поверхностного слоя. Это устро ство построено по одноканальной схеме, снабжено запоминающим устройство и также характер1- 3уетси невысокой точностью измерения 4 . Целью изобретения является повьше ние точности и упрО1дение конструкции фотоколориметрического таблеточного газоанализатора. Поставленная цель достигается тем что индикаторная таблетка выполнена в виде диска из двух секций, одна из которых является рабочей, а другая эталонной, причем диск посажен на ось, жестко соединенную с валом элек тродвигателя . Такое выполнение таблетки позволяет получить модулированный сигнгш в цепи приемника излучения без допол нительного модулирующего устройства, сравнивать рабочий и эталонный световые -потоки в одном канале и исключить запоминающее устройство, т.е. использовать преимущества одновремен но как двухканальной, так и одноканальной схем сравнения. Точность измерения предлагаемого устройства выше, чем известных устройств. Так по сравнению аналогами 1 и 2 предлагаемое устройство свободно от погре1;:ности, связанной с различной разъ;остировкой рабочего и эталонного каналов. По -сравнению же с прототипом з 1 предлагаемое устройство не требует запоминающего устройства, вн сящего дополнительную погрешность из-за нестабильности. На чертеже представлена схема уст ройства. Газоанализатор состоит из индикаторной таблетки 1, электродвигателя устройства регенерации поверхности таблетки 3 ( например, скребок ), источника 4 и приемника излучения 5, электрической измерительной схемы б, вторичного прибора 7 и программного устройства 8. Индикаторная таблетка 1 состоит из рабочей и эталонной секций, (коэффициент отражения эталонной секции равен коэффициенту отражения рабочей секции после ее взаимодействия с фиксированной дезой определяемого компонента; . Га.зоанализатор работает следующим образом. При подаче на прибор напряжения питания программное устройство 8 выдает команду на включение двигателя 2 и стройства регенерации 3. Двигатель 2 приводит во вращение индикаторн},ю таблетку 1 , а устройство регеИерации 3 прижимается к поверхности таблб тки 1 на заданное по программе время. этом происходит подготовка поверхности к измерению. Затем программное устройство 8 видает команду на отключение (отжатие) устройства регенерации 3 и включение источника 4 и приемника излучения 5, а также измерительной схемы 6. После этого начинается экспонирование таблетки 1 анализируемым воздухо| 1. При наличии в воздухе определяемого компонента первоначальная aNPплитуда переменного выходного сигнала измерительной схемы 6, пропорциональная разности коэффициентов отражения рабочей и эталонной секции таблетки 1, начинает стремиться к нулю, так как происходит выравнивание коэффициентов отражения. Момент выравниваь ия этих коэффициентов фиксируется измерительной схемой 6, а время выравнивания образуется в измерительной схеме б к виду, удобному для измерения вторичным прибором 7, шксша оторого отгргадуирована в единицах концентрации. Формула изобретения ( кол ори метрически и газоанализатор, содержащий источник и приемник излучения, электрическую измерительную схему, вторичный прибор, программное устройство, индикаторную таблетку и устройство регенерации поверхностного слоя таблетки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, индикаторная таблетка выполнена в виде диска из двух секций, одна из которых является рабочей, а другая - эталонной,, причем диск посажен на ось, жестко соединенную с валом электродвигателя, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Симкина С.Л. Автоматический газоанализатор на сероводород типа ФКГ-.1 , .сб. Автоматизация химических производств, М., 1959. 2,Крюков Г.И., Симкина С.Л. Фотоэлектрические газоанализаторы. - журнал ВХО им, Менделеева, 1970, W 5. 3,Авторское свидетельство СССР № 48068, кл, G 01 N 21/00, 1948. 4,Авторское свидетельство СССР № 492200, кл, G 01 N 21/00, 1976 (прототип) .