Корреляционный радиометр

Корреляционный радиометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к диаанционным устройствам по контролю загрязнения атмосферы и может быть использовано для определения общего содержания газов в факелах промышленных предприятий. Целью изобретения является повышение точности измерений. Устройство содержит светофильтр, модулятор с четырьмя кюветами, диафрагму , интерференционный фильтр, соединенный с узлом вращения, фотоприемник, калибровочные кюветы, предварительный усилитель, электронные ключи, блок синхронизации, датчик фазы, запоминающие элементы, усилитепи, два сумматора, блок автоматической регулировки усиления вычитающее устройство. Сочетание светофильтра на входе устройства с возможностью изменения угла наклона интерференционного фильтра в световом пучке обеспечивает повышение точности измерений за счет компенсации дрейфа базовой линии при переменном спектральном составе излучения 1 ил

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Ul

ЬЭ

4И

Ф) О

CO сОтОэ сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4335374/25 (22) 30.11.87 (46) 30.1293 Бю(т Nu 47-48 (71) Главная геофизическая обсерватория имАИ Воейкова (72) Белобородов В.В„Решетников АИ. (73) Белобородов В.В„Решетников АИ. (54) КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ РАДИОМЕТР (57) Изобретение относится к дистанционным устройствам по контролю загрязнения атмосферы и может быть использовано дпя определения общего содержания газов в факелах промышленных предприятий Целью изобретения является повышение точности измерений Устройство содержит (в) Я1 (и) 1533490 А3 (51) G 01 21 61 светофильтр, модулятор с четырьмя кюветами диафрагму, интерференционный фильтр, соединенный с узлом вращеник фотоприемни)с калибровочные кюветы предварительный усилитель, электронные ключи, блок синхронизации датчик фазы, запоминающие элементы, усилители, два сумматора, блок автоматической регулировки усиления, вычитающее устройство. Сочетание светофильтра на входе устройства с возможностью изменения угла наклона интерференционного фильтра в световом пучке обеспечивает повышение точности измерений за счет компенсации дрейфа базовой линии при переменном спектральном составе излучения. 1 и)т

1533490

Изобретение относится к дистанционным устройствам по контролю загрязнения атмосферы и может быть использовано для определения общего содержания газов в факелах промышленных предприятий, Целые изобретения является повышение точности измерений.

На чертеже показана функциональная схема радиометра.

Радиометр содержит светофильтр 1. модулятор 2, двигатель 3. рабочие кюветы 4 — 7, диафрагму 8, интерференционный фильтр 9, соединенный с узлом 10 вращения интерференцион ного фильтра, фотоприемник 11, калибровочные кюветы 12 и 13, предварительный усилитель 14, электронные ключи 15-18, блок 19 синхронизации, датчик 20 фазы, запоминающие элементы

21-24, усилители 25-28; первый сумматор

29, второй сумматор 30, блок 31 автоматической регулировки усиления и вычитающее устройство 32.

Устройство Работает следующим образом.

Излучение последовательно проходит через кюветы 4, 5, б, 7, установленные в модуляторе 2, диафрагму 8, интерференционный фильтр 9 и попадает на фотоприемник 11, Кюветы 4, 5 заполнены одинаковым коли:еством исследуемого газа, кювета 6 заполнена большим количеством газа, а кювета 7 -- пустая. Функция пропускания интерф .Ренционного фильтра соответствует поглощению в спектре полосы поглощения исследуемого I аза.

Электрические сигналы с выхода фотоприемника 11 после усиления предварительным усилителем 14 коммутируются ключами 15-18 на четыре канала, причем электрический сигнал, соответствующий кювете 4, поступает на вход запоминающего элемента 21, кювете 5- на вход элемента

22, кювете 6 — на вход элемента 23, кювете

7- на вход элемента 24. После запоминания в элементах 21--24 и усиления усилителями

25-28 электрические сигналы, соответствующие кюветам 1, 5, суммируются в сумматоре 29, а соответствующие кюветы 5, 6 — в сумматоре 30. Элекгрический сигнал, соответствующий кювете 7, снимается с выхода усилителя 28, Э тот сигнал управляет блоком

31, который поддерживает сигнал на выходе предварительного усилителя 14 неизменным по величине во время нахождения кюветы 7 в поле зрения фотоприемника 11 независимо от изменения величины приходящего на вход прибора излучения. Все остальное время блок 13 поддерживает коэффициент усиления предварительного усилителя 14 постоянным. Поэтому изменение величины приходящего на вход прибора излучения не оказывает влияния на результат измерений. Электрические сигналы, соответствующие суммам потоков излучения, прошедших кюветы 4, 5 и 6, 7, вычитается в устройстве 32, с выхода которого снимается результат измерений. Ключи 15-18 управляются блоком 19 синхронизации, на вход которого поступают управляющие сигналы от датчика 20 фазы.

10

В оежиме калибровки в поле зрения прибора последовательно вводят калибровочные кюветы 12, 13 с разной концентрацией исследуемого газа с тем, чтобы обеспечить калибровку шкалы прибора. В режиме компенсации погрешности измерений в поле зрения прибора вводят светофильтр 1. Путем поворота интерференционного фильтра 9 добиваются минимального изменения величины сигнала на выходе прибора в отсутствии исследуемого газа на трассе, В качестве светофильтра 1 используется фильтр, изменяющий спектральный состав приходящего на вход прибора излучения в необходимых пределах, определяемых изменением спектрального соста15

25 ва светового потока на входе прибора. Для работы в области спектра 300-315 нм в полосе поглощения двуокиси серы могут быть использованы фильтры УФС-6 или УФС-2, а в области спектра 400-450 нм для двуокиси азота С3С-7, СЗС-8; ФС-1. На функцию про35 пускания интерференционного фильтра влияет температура. Изменение температуры на 1 С приводит к смещению центра о функции пропускания фильтра на 0,1 — 0.3 А, 40 Узел 10 вращения представляет собой рамку с оправой, в которой укреплен интерференционный фильтр 9. Узел 10 вращения обеспечивает плавное изменение угла наклона плоскости интерференционного

45 фильтра относительно оптической оси при помощи ручки, находящейся на приборной панели.

Настройка корреляционного радиометра осуществляется для компенсации илия50 ния изменения спектрального состава приходящего излучения. До начала измерений в поле зрения радиометра вводят светофильтр 1, имитирующий изменение спектрального состава излучения на входе

55 прибора. Изменением угла наклона интерференционного фильтра добиваются минимального изменения сигнала на выходе прибора, когда исследуемый газ на трассе отсутствует. Затем выводят светофильтр 1 из поля зрения радиометра и. если величина

1533 190

Формула изобретения

Составитель С,Соколов

Редактор T.Ðûáànof«à Техред M.Моргентал Корректор C.Шекмар

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Росиатент,:I

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, 4/5

Заказ 3168

Производственно-издательский комбиг«ат"Пате««т", г. Ужгород, ул.ГBfapt»fз, 101 сигнала Остается неизменной, Осуществляют калибровку и измерения. В противном случае необходимо повторить настройку.

Настройку рекомендуется проводить непосредственно перед проведением калибровки и измерений. Осуществляемая таким образом настройка радиометра обеспечивает компенсацию доейфа базовой линии, т. г«улевого уровня при регистрации сигнала.

Блок 31 компенсирует изменение абсолютной величины потока на входе прибора при

КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ РАДИОМЕТР, содержащий расположенные последовательно по ходу луча и оптически согласованные модулятор с двумя парами рабочих кювет, выполненных таким образом. что проиускание первой пары кювет равно проиусканию вгорой пары, причем одна из кювет второй пары заполнена большил1 количеством рабочего газа, «егл каждая из кювет первой пары, а другая к«овета пустая, диафрагму, интерференционный фильтр, фотоириемник, выход которо«о соединен с электронной схемОй, а также движитель модулятора, отличающийся ТРм, что, с целью повышения точно-.ти измереВЕДЗ««ИИ В ПОЛЕ ЗРЕ««ИЯ СИЕ«1«ь,,;»,тра.

Изобретег«ие f10390«It« t)т П0" "Ctl I! «0 «

HocTt измРрений газов зл сч(3т Kгo)г!г« .ltcnlLLIL1

5 дрейфа базовой линии ири и р; г, 0 «»0м спектральном составе излу «Р«« «я.

«56) Патен г Франции 1t 21Г11203, кл, G 01 И 21/00, 1973.

10 Авторское свидетельство СССР

1«" 1407?0«9, кл. G 01 N 21/61, 1986.

1 5 н«1й, оН допО««г«11тельг«0 00/Le«), Kt I г cBP fo фильтр. расположенный г«е Г«ед модулятором и вь полнег«ный с I«03I 10 ««осгь«0 его выведения из светов0го г«учка. и узел вращения иг«терфеpeflgtfof«II!IIO фнль20 тра вокруг oct«, перпендикуляр««л" 00« «..cкОй1 Ос«1 радtloметра, пott «ел1 ин гер«1 еpeffL(tfoHlfhlt1 фtlльтр f« IIIOI»le с пол ill il IIPLI I«ОЙ ««РО ПУс кан «1Я I IP f » ° (II t.t1. «(«M

pacст0яfIHe между г1аксимумаг1tl иоглоще25 нил рабочего газа в кюветзх, а к03ффицие««т г«роиускания светофильтра Bыбран из ус/IOIÇLI«3 г1аксимаЛь ««ОГÎ 113г «еt IPIILI II CI1el;i

1InnsfI(tLf чувстви гель»Ос ги í-I гГ ани «ах спек«pàëь«IÎÃO диапазof«B рB/glfîк«е«(3а