Автоматическая газоаналитическая система Советский патент 1981 года по МПК G01N25/36 G01N25/46 

(54) АВТОГтТНЧЕСКАЯ ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

1

Изобретение относится к автоматическим системам регулирования коэффициентов передач измерительных каналов аналитических комплексов, предназначен 1ых для газового анализа, применяться вчерной и цветной металлургия в химических i фармакологических производствах.

По основному авт.св. № 623148 известна автоматическая газоаналитическая система, содержащая пробоотборник, соединенный с блоком газовой очистки, вход которого через электромагнитные вентили, соединенные с блоком управления, связан с поверочными баллонами, газоанализаторы входы которы:: соединены с блоком газовой очистки, а выходы подключены к первым входам первых cyM«taTOров соответственно в измерительном канале, регистрирующие приборы, подключенные к выходу первых сумматоров, выход каждого первого, сумматора подключен к вторым входам первых сумматоров измерительных каналов, а один из вторых входов первых су1«1маторов соединен со своим выходом через первый блок коррекции в каждом измерительном . канале, в каждом измерительном ка- г

нале второй блок коррекции, вход которого пoдкJЮчeн к выходу первого сумматора, второй сумматор,

с один из входов которого соединен с выходом второго блока коррекции, а два других входа соединены с выходами первых сумматоров измерительных каналов, блок умножения, вход

IQ которого подключен к выходу второго cy лмaтopa, а выход соединен с третьим входом первого сумматора 1.

Недостатком известной системы является погрешность измерений, обус ловлённая тем, что калибровка каждого измерительного канала производится без учета влияния погрешностей других измерительных каналов на погрешность калибровки.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что система дополнительно содержит в каждом измерительном канале муяь25 типлексоры, подключенные к блоку управления, при этом выход каждого Первого сумматора подключен к вторым входам первых сумматоров через первые мультиплексоры, а к входам

30 вторых сумматоров каждого измерительного канала через втооые мvльтиплексоры. На чертеже представлена блоксхема автоматической газоаналитичес|Кой системы. Система состоит из пробоотборника 1, блока 2 газовой очистки, газоанализаторов 3, первых сумматоров 4 регистрирующих приборов 5, первых мультиплексоров 6, поверочиых баллонов 7, блока 8 управления, электромагнитных вентилей 9, первых 10 и вторых 11 блоков коррекции, вторых сумматоров 12, блоков 13 умножения и вторых мультиплексоров 14, Автоматическая газоаналитическая система работает следующим образом. В режиме калибровки нуля шкалы газоанализаторов 3 прекращается пода ча анализируемой газовой смеси через пробоотборник 1 и периодически от поверочных баллонов 7 с помощью блока 8 управления, открывающего электромагнитные вентили 9, стоящие на выходе поверочных баллонов 7, газоанализаторьа 3 продуваются чистым газом, на измерение которого не нас роен пи один из газоанализаторов 3. При этом блок ,8 управления вырабатывает такой управляющий сигнал на первые мультиплексоры 6, при котором в каждом измерительном канале вторы входы первых сумматоров 4 ав.томатически отключаются от выходов первых сумматоров 4 других измерительных каналов. На ВЕлходе первых cyf-iiviaTopOB 4 будет сигнал 2 К,2,(а±Ь) , где KO - коэффициент передачи первого сумматора 4; а - ве.п1чина постоянной составляющей газоанализатора; b - дрейф газоанализатора. Выходной сигнал ,. Ь) поступает на вход первогоблока 10 коррекции, в котором сравнивается с за paEiee установленным напряжением, со ответствующим коррекции X О.. В соответствии с результатом сра нения, первый блок 10 коррекции начнет корректировать сигнал У,2, т.е. либо добавлять, либо вычитать какое то значение поправок в первом сум.маторе 4 с целью подавления величины , являющейся дрейфом нуля газоанализаторов. После завершения корректировки нуля газоанализаторов всех измерительных каналов, блок 8 управления вырабатывает управляющий сигнал, который возвращает все перв мультиплексоры 6 в исходное состоян т.е, в каждом измерительном канале вторые входы сумматоров 4 автоматически подключаются к выходам суммат ров 4 других измерительных каналов, В режиме калибровки конца шкалы газоанализаторов блок 8 управления поочередно подключает баллоны с поверочной смесью 7, которые имеют концентрации Х , Х, ..,Х„, соответствующие концам шкалы газоанализаторов 3, а также вырабатывает такой управляющий сигнал на вторые мультиплексоры 14, при КОТОРОМ в каждом измерительном канале вторые входы вторых суг маторов 12 посредством мультиплексоров 14 автоматически отключаются от выходов первых сумматоров 4 других измерительных каналов. В этом режиме в результате мультипликативных погрешностей газоанализаторов, выходные сигналы первых сумматоров 4 будут иметь вид Y , где К - изменившееся значение коэффициента передачи газоанаI лизатора 3. Этот сигнал с выхода первого сумматора 4 поступит на первый вход блока 13 умножения и на вход второго блока 11 коррекции. При этом оказывается, что значение У не равно значению напряжения вставки второго блока 11 коррекции, установленного заранее и соответствующего концентрации X,. В связи с этим неравенством второй блок 11 коррекции вырабатывает управляющий (корректирующий) сигнал С. Этот сигнал со второго блока 11 коррекции поступает на второй сумматор 12 и далее с- него на второй вход блока 13 умножения. В блоке 13 умнохения происходит операцияZ Уд. с (KJ- )- С Затем сигнал Z поступает на третий вход первого сумматора 4, где происходит операция у|а±с) Таким образом, происходит корректировка сигнала до тех пор, пока он не примет значение Y, соответствующее концентрации искомой величины X с требуемой точностью измерений. После завершения корректировки конца шкалы всех измерительных каналов, блок 8 управления вырабатывает управляющий сигнал, который возвращает состояние всех мультиплексоров 14 в исходное, т.е, в каждом измерительном канале вторые входы вторых сумматоров 12 автоматически подключакзтся к выходам первых сумматоров 4 других измерительных каналов. Экспериментальные исследования на системах, предназначенных для анализа отходящих, газов конверторного и доменного производств, показали, что изобретение позволяет

увеличить точность измерений в 1,5 раза.

Ориентировочный технико-экономический эффект от внедрения изобретения составляет 21 тыс..в год.

Формула изобретения

Автоматическая газоаналитическая система по авт. св. 623148, отличающаяся тем, что, с цел повышения точности измерений, она дополнительно содержит в каждом измерительном канале мультиплексоры, подключенные к блоку управления, пр этом выход каждого первого сумматора подключен к вторым входам первых сумматоров через первые мультиплексоры, а к входам вторых сумматоров каждого измерительного канала через вторые мультиплексоры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 623148, кл. G 01 N 25/36, 1977.