Способ компенсации влияния изменений давления и температуры анализируемой среды на точность показаний газовых интерферометров и устройство для осуществления этого способа

Способ компенсации влияния изменений давления и температуры анализируемой среды на точность показаний газовых интерферометров и устройство для осуществления этого способа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1955

1 ласс 421, 4/13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Л. С. Ананьев

СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ ВЛИЯНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ

АНАЛИЗИРУЕМОЙ СРЕДЫ НА ТОЧНОСТЬ ПОКАЗАНИЙ ГАЗОВЪ|Х

ИНТЕРФЕРОМЕТРОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА

Заявлено 26 августа 1954 г. за ЛЪ 27169,, 451093 в Министерство машиностроения и приборостроения СССР

В газовых пнтерферометрах, например, типа «Рпксн», погрешность показаний нахолптся в прямой зависимости от давления и температуры аналпзируемой газовой смеси, вследствие чего в существующих спстсмах пнторферометров прпходптся к показаниям прибора вводпть соответствующие поправочныс коэффициенты.

Попытки IfpltMeHII TI, компенсаторы в оптической схеме газового интерферометра как на пути одного из когерентных лучей, так и в лучах, образовавшихся после пх соедпнснпя, не дали положительных рсзультатов, так как введение поправки путем наклона пластины, прпзмы

H1IH клина, дополннтельно включенных с этой целью в оптнческуго схему прибора, сдвигает интсрференцнонную картину на величину, соответствующую поправочному коэффициенту на давление и температуру вне завпспмостп от объемного содержания определяемого компонента в газовых смесях. В этом случае при введении поправки на давление и температуру, pacc÷ïòàííîé по макспмальному значению шкалы, пнтерференционная картина сместится компенсатором с нулевого положения даже прп отсутствии в газовой смеси анализируемого компонента, т. о. на малых концентрациях погрешность будет увеличпватьс.я, а на большнх — уменьшаться.

Сущность предлагаемого способа компенсации влнянпя пзменоннй давления

H температуры аналпзпруcIIOH сроды на точность показаний газовых пнтерферомотров состоит в привсдснпи интсрференцпоп ной картины питер форо метра к нормальным условням (давлению и температуре) путом смещення отдельных деталей оптпчсской схемы прибора, вызывающего изменение шнрпны полос интерференционной картины. Необходимая поправка на изменения давления и температуры газовой смеси автоматически вводится в показания прибора равномерно в пределах шкалы.

В предлагаемом устройстве поворот верхней призмы или плоскопараллельной пластины, плн продольное перемещение средней линзы телескопической системы прноора воздействует на пзменснно ширины полос пнтсрференционной картины, т. о. на постоянную разность хода когерентных лучей, и совершенно не повлпяет на разность хоТа когepeHTHbIx лучей, ооразующуюся в результате различной оптической плотности аналнзпруемого п сравнительного газов. При пзменении наклона верхней прпзмы пзменяется расстояние между двумя когерентными лучами и, следовательно, ширина полос пнторференцпонной картины.

Угол поворота компенсационной призмы, возвращающей пнтерференцнонную картину в нулевое положение, зависит от шпрнны полосы и фокусного расстояния объектпва зрительной трубки.

Изменяя ширину полосы пнтерферен "О j 01 З00 цио иной картины, прп постоянном фокусном расстоянии объектива, возможно получить различные углы поворота призмы.

На фиг, 1 изображена оптическая схема интерферометра; на фиг. 2 — вид одной из форм выполнения устройства для осуществления предлагаемого способа в трех проекциях и разрез по (АВ).

В оптической схеме газового интерферометра, например, типа «Рпкен», можно либо поворачивать верхнюю призму (1), либо плоскопараллельную пластину (2), либо передвигать среднюю линзу (3) телескопической системы (4) в продольном (ocCBCEII) направлении. Для сообщения указанных смещений отдельным основным узлам оптической системы могут служить различные механические устройства, одна из примерных форм которых изооражена на фиг. 2.

Соответствучощий узел, например, призма или пластина, может смещаться под воздействием эксцентрика (5), закрепленного на одной оси с рычагом (6).

Поворотами рычага (6) на тот или иной угол управляет набор барометрических корооочек (7) типа «Види», одной стороной скрепленных с корпусом интсрферометра.

При пониженном давлении и более высокой температуре коэффициент преломления света будет иметь меньшее значение, чем при нормальных уc!ICBHEIx; отсюда разность хода лучей будет меньше и интерференционная картина сМсстится меньше, чем она сместилась бы прп одной и той же концентрации анализируемого компонента, но при измерении в HopMB!IBHbfx условиях. При этом призма (1) повернется на меньший угол, а следовательно, связанная с ней шкала отсчетного механизма покажет заниженное содержание определяемого компонента.

Предлагаемое устройство, поворачивая призму (1) или пластину (2), плп перемещая линзу (3), воздействует на из мепение ширины полосы в сторону ее увеличения, тем самым смещение интерференционной картины будет как при нормальных условиях, так и прп HCHHженном дав ICHHH If HOBBIIIICHHOH TCNHCратуре одним и тем же при введении в газовуIo камеру исследуемой газовой смеси.

При HCBBIHIOHHII давления и понижении температуры устройство уменыпит ширину полосы и ТсМ самым опять сохранит постоянство перемещения интерференционной картины прп введении га00BOII СМЕСИ.

Зная зависимость изменения ширины полосы от наклона верхней призмы или пластины, или oz перемещения линзы, можно подобрать набор барометрических коробочек H механпческуEIO передачу, HGпример, длину рычага, форму эксцентрика и т. п.

ПредhIOT изобретения

1. Способ компенсации влияния нзмеHcHIfIf давления п температуры анализируемой среды на точность показаний газовых пнтерферометров, о т;I и ч à Ioщ и Й с я тсм, что, с целью прпведения перемещении интер ферснцнон ной картины прибора к нормальным условиям (температуре и давлению) изменяют ширину полос интерференционной картины, обусловленной постоянной разностью хода кof epeHTEIzfr лучей, путем смещения отдельных деталей оптической схемы иптерферометра.

2. Устройство для осуществления способа по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматического поворота верхней призмы пли плоскопараллельной пластины пнтсрферометра, пли же осевого смещения средней линзы его телескопической системы при изменении давления и температуры анализируемой среды, оно выполнено в виде набора барометрических коробочек типа «Види», связанных с одной из указанных оптических деталей. № 101955

Фиг. 1

N 101955

Фиг. 2

Раааа mî ЮБ

Отв. редактор И. В. Макаров

Л59386 от 6/П 1956 r. Стаидартгиз. Объем 0,25 п. л. Тиран< 800. Цена 50 коп.

Типография изд-ва «Московская правда», Потаповский пер., 3. Зак, 264