Оптико-акустический газоанализатор

Оптико-акустический газоанализатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКИЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР , содержащий расположенные последовательно источник излучения, измерительную кювету, лопастной моду .лятор и приемник излучения с двумя расположенными в оптической последовательности газонаполненными приемными камерами, воспринимающими излучение через окна, выполненные в виде подобных, имеющих различные площади, фигур, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности анализа , окна камер выполнены в виде расположенных эксцентрично фигур, а приемник излучения вьтолнен с возможностью плавного поворота вокруг оси, проходящей через центр одного из окон.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4у11 G Ol И 21 /61

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 2976019/18-25 (22) 07.08.80 (46) 30.04.85. Вюл..Ф 16 (72) И.Т. Лисицкий, В.M. Иацнев, И.С. Панитков и В.А. Рыпов (53) 543 ° 27(088.8) (56) 1. Справочник по приборам инфракрасной техники. Под редакцией

Л.3. Криксунова. Киев, "Техника", 1980, с. 8-12.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N- 2818444/18-25, кл. G 01 И 21/61, 1979 (прототип). (54 ) (57 ) ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКИЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР, содержащий расположенные

„,„SU „„ Z A последовательно источник излучения, измерительную кювету, лопастной моду.лятор и приемник излучения с двумя расположенными в оптической последовательности газонаполненными приемными камерами, воспринимающими излучение через окна, выполненные в виде подобных, имеющих различные площади, фигур, отличающийся тем, что, с целью повьипения точности анализа, окна камер выполнены в виде расположенных эксцентрично фигур, а приемник излучения выполнен с возможностью плавного поворота вокруг оси, проходящей через центр одного из окон.

1153277 нием.

Наиболее близким к изобретению является оптико-акустический газоанали- 20 затор, содержащий расположенные последовательно источник излучения, измерительную кювету, лопастной модулятор и приемник излучения с двумя расположенными в оптической последова- 25 тельности газонаполненными приемными камерами, воспринимающими излучение через окна, выполненные в виде подобных, имеющих различные площади фигур (2) .

Недостаток данного устройства обусловлен низкой точностью анализа, обусловленной наличием оста— точного сигнала приемника вследствие неустраненной расфазировки сигналов приемных камер.

Цель изобретения — повышение точности анализа путем устранения расфазировки сигналов приемных камер.

40

Цель достигается тем, что в оптико-акустическом газоанализаторе, содержащем расположенные последовательно источник излучения, измерительную кювету, лопастной модулятор и приемник излучения с двумя расположенными в оптической последовательности газонаполненными приемными камерами, воспринимающими излучение через окна, выполненные в виде подобных, имеющих различные площади, фигур, окна камер выполнены в виде расположенных эксцентрично фигур, а приемник излучения выполнен с возможностью плавного поворота вокруг оси, проходящей через центр одного из окон.

55

Изобретение относится к аналитическому приборостроению для газового анализа, Известны оптико-абсорбционные газоанализаторы, содержащие источник излучения, модулятор, измерительную кювету, приемник излучения с двумя газонаполненными приемными камерами, разделенными конденсаторным мик- рофоном в качестве чувствительного 10 элемента, и электронно-измерительное устройство fl) .

Недостаток известных газоанализаторов — их сравнительно невысокая точность, обусловленная некомпенси- 15 рованным влиянием нагрева входных окон приемника исследуемым излучеНа фиг, ) схематически изображен газоаналиэатор; «а фиг. 2 — вид на модулятор и приемник со стороны источника излучения.

Газоанализатор содержит источник

1 излучения, измерительную кювету

2 с выходным окном 3, лопастной модулятор 4, вращающийся вокруг оси 5, приемник 6 излучения с расположенными в оптической последовательности газонаполненными приемными камерами 7 и 8, закрытыми окнамн

9 и 10 и отеделенными друг от друга окном 11, конденсаторным микрофоном 12, отражателем 13 и поглотителем 14 излучения, электронно †иэмерительное устройство 15. Модулятор

4 вращается в направлении, указанном стрелкой, и имеет лопасти и прорези, выполненные в виде одинаковых секторов так, что большее окно 9 приемной камеры 7 оказывается вписанным в них (фиг. 2). Окна 9 и ll расположены эксцентрично, так что центр окна 11 второй по ходу излучения камеры 8 смещен относительно центра окна 9 камеры 7. При этом окна 9 и 11 имеют точку касания. Приемник 6 выполнен с возможностью плавного поворота в режиме настройки относительно оси, проходящей через центра окна 9.

Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии, когда в измерительной кювете 2 отсутствует анализируемый компонент, с помощью плавного перемещения отражателя 13 вдоль окна 10 осуществляют балансировку амплитуд давлений, развиваемых в приемных камерах 7 и 8. Устранение расфазировки сигналов камер 7 и 8, обусловленной неодинаковостью их объема, осуществляют поворотом приемника 6 относительно оси, проходящей через центр окна 9, на определенный угол М в ту или иную сторону от оси, при повороте приемник 6 центр окна 11 второй камеры 8 перемещается по окружности, имеющей радиус, равный разности радиусов r< и

r2 окон 9 и 11, так что обеспечивается сдвиг фаз колебаний давлений в камерах 7 и 8, обусловленный эксцентричным расположением окон 9 и 11.

При допущении, что сигналы камер .подобны, сдвиг фаз их первых гармоник равен

1 (г,-r )sin< = - arctic

3 1 где R — расстояние между центрами модулятора 4 и окна 9.

При повороте приемника 6 по часовой стрелке обеспечивается запаздывание по фазе сигнала камеры 7, а против часовой стрелки — запаздывание сигнала камеры 8. Максимальный сдвиг фаз колебаний в камерах 7 и 8 при повороте приемника 6 равен

t (-

6 вах) а угол Ф may пово рота приемника 6, обеспечивающий. этот сдвиг фаз, равен arccos

Г„- г

При попадании в измерительную кювету анализируемого компонента интенсивность поступающего в приемник

6 излучения уменьшается, причем его уменьшение приходится на центр поглощения газа в приемнике 6, вслед153?77 ствие этого доля поглощенного в камере 7 потока излучения уменьшается а поглощенного в камере 8 остается практически постоянной. Возникающий при этом разбаланс сигнала приемника 6, снимаемого с конденсаторного . микрофона 12, регистрируется электронно-измерительным устройством 15.

10 Использование предлагаемого газоанализатора позволяет повысить точность анализа за счет устранения рас. фазировки сигналов приемных камер и более простыми средствами обеспечить оптимальную настройку газоанализатора, избирательность анализа при этом повышается, более, чем на поряпк.

lE53277

Составитель В. Капустин

Редактор М. Келемеш Тех ед Л,Микеш Ко е т И. )рдейи р рр к пр

1аказ 2500738 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035< Москва Ж-35д Раушская наб. д. 4/5

Т илиал ТПП1 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, л