Способ адсорбционного анализа газов Советский патент 1991 года по МПК G01N21/27 

Изобретение относится к области абсорбционного анализа газов.

Известны способы абсорбционного анализа газа, заключающиеся в том, что излучение от источника пропускают через две камеры (рабочую и сравнительную), принимают двумя фотоприемниками и получаемый после фотоприемников разностный сигнал усиливают и регистрируют.

Недостатком указанного способа является невысокая точность измерения, вызванная изменением интенсивности излучения источника и чувствительности фотоприемника во вреСХ) СХ5 4 4

мени. Ближайшим техническим решением является способ абсорцибонного анализа газов, включающий пропускание излучения от источника через две камеры, рабочую и опорную, модуляцию излучения, .прием одним приемником излучения, усиление и разделение сигналов от рабочей и опорной камеры.

Для разделения сигналов опорнол и рабочей камер модуляции излучения выполняется таким образом, что в момент перекрытия рабочего канала открыт опорный и наоборот.

Следовательно, сигнал на выходе фотоприемника состоит из суммы постоянной составляющей, пропорциональной интенсивности излучения излучателя и переменной составляющей, которая пропорционапьна разности пото.ков, выходящих из камер. Поэтому основное усиление сигнала должно происходить на постоянном токе. Недостатком указанного способа является то, что основное усилие сигнала должно происходить на постоянном токе. Следовательно, для данного способа присущи все недоста тки схем усилителей постоянного тока - сдвиг нуля, дрейф нуля, что значительно снижает точность измерений. Вторым существенным недостатком данного способа является то , что при данном способе невозможно использование в качестве фьтоприемников излучения высокочувствительных пироэлектрических.приемников так как в них происходит автоматичес кое устранение постоянной составляющей. Целью изобретения является повышение точности измерений концентрации газов в газовых смесях. Цель осуществляется тем, что в способе абсорбционного анализа газов включающем пропускание излучения от источника через опорную и рабочую камеры, модуляцию излучения, прием одним приемником излучения, усиление и разделение сигналов от рабоче и опорной камеры, потоки излучения от рабочей и опорной камер модулируют с разными частотами, подают на приемник излучения, усиливают сигнал с приемника, усиленный сигнал подают на два синхронные детектора, один из которых управляется напряже нием с частотой, равной частоте модуляции потока, проходящего через опорную камеру, а второй управляется напряжением с частотой, равной частоте модуляции потока, проходяще через рабочую камеру, выходные сигна синхронных детекторов подают на сра нивающее устройство, с выхода сравнивающего устройства и синхронного детектора опорного канала сигналы подают на входы измерителя отношени выходной сигнал которого, являющийс мерой концентрации определяемого г за, регистрируют. Предлагаемый способ реализован помощью устройства, изображенного чертеже. Устройство состоит из опт ческой части 1, с выхода которой на приемник поступают сигналы, пррмодулированные с разными частотами, приемника 2, усилителя 3, синхронных детекторов 4 и 5, сравнивающего устройства 6, измерителя отношения 7, регистрирующего устройства 8. Сигнал с выхода фотоприемника, представляющий собой сумму гармонических составляющих сигналов от рабочей и опорной камер, усиливается усилителем 3 и поступает на входы синхронных детекторов 4 и 5. Опорный СИ1- нал для детектора 4 синхронен и синфазен с переменным потоком излучения, поступающим в рабочую камеру, а опорный сигнал для детектора 5 синхронен и синфазен с переменным . потоком излучения, поступаюц м в опорную камеру. В результате напряжение на выходе детектора 4 пропорционально интенсивности(излучения, прошедшего через рабочую камеру, а выходное напряжение детектора 5 пропорционально интенсивности излуче- . ния, прошедшего через опорную камеру. Далее эти два напряжения поступают на вход сравнивающего уст ройства 6. Выходные напряжения сравнивающего устройства и синхронного детектора 5 подаются на входы измерителя отношения 7. Выходное напряжение измерителя отношения про.порционально отношению этих напряжений. Выходной сигнал измерителя отношения зависит только от концентрации анализируемого газа,причем основное усиление производится усилителем 3 по переменному напряжению. Изобретение позволяет повысить точность измерения слабых концентраций газов на 2 порядка, поскольку: основное усиление -производится по переменному току и выходное напря.ение измерителя отношения зависит только от концентрации определяемого газа, а не зависит от дестабилизирующих факторов, которые приводят к произвольному изменению интенсивности излучения, входящего в рабочую камеру, а также позволит применять малогабаритные, высокочувствительные пироэлектрические приемники излучения, что, в свою очередь, позволит уменьшить габариты газоанализаторов, а также повысить их чувствительность.

.СПОСОБ АБСОРБЦИОННОГО АНАЛИЗА ГАЗОВ, включающий пропускание излучения от источника через рабочую и опорную камеры, модуляцию излучения, прием одним приемником излучения, усиление и разделение сигналов от рабочей и опорной камеры, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения точности измерения концентрации газов в газовых смесях. 2 потоки излучения от рабочей и опорной камер модулируют с разными частотами, подают на приемник излучения, усиливают сигнал с приемника, усиленный сигнал подают на два синхронных детектора, один из которых управляет напряжением с частотой, равной частоте ,модуляции потока, проходящего через опорную камеру, а второй управляет напряжением с частотой, равной ч|1стоте модуляции потока, проходящего через рабочую камеру, выходные сигналы синхронных Детекторов подают на сравнивающее устройство, с выхода сравнивающего устройства и синхронного детектора Q $ опорного канала сигналы подают на вход измерителя отношений, выходной сигнал которого, являющийся мерой концентрации определяемого газа, регистрируют.