Автоматическая газоаналитическая система

Автоматическая газоаналитическая система

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»)623148

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22). Заявлено 24.06.77 (21) 2499477/18-26 с присоединеннем заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05,09.78.Бюллетень № 88 (46) Дата опубликования описания

Государственннй камнтет

Совета Мнннстров СССР но делам нзюбретвннй и юткрытнй (53) УДК 548.27-52(088.8) (72) Авторы изобретения

А. A. Кравченко, А. А. Дашковский, И. В. Флейшман, В, И. Гордин, В. Ф. Примиский, В, А. Ибаньес-Фернандес и Б. Ш. Нгуенг

Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКАЯ

СИСТЕМА

Изобретение относится к автоматическим системам регулирования коэффициентов передач. измерительных каналов аналитических комплексов, предназначенных для газового анализа, и может применяться в черной и цветной металлургии, в хи мических и фармакологических производствах.

Известна газоаналитическая система, содержащая пробоотборник, соединенный с блоком газовой очистки, вход которого через электромагнитные вентили, соединенные с блоком управления, связан с поверочными баллонами, газоанализаторы, входы которых соединены с блоком газовой очистки, а выходы подключены к первым входам первых сумматоров, соответственно, в каждом 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 сумматоров соединен со своим выходом через первый блок коррекции в каждом измерительном канале (1) .

Недостатком известной системы является низкая точность результатов измерений, так как не учитывается изменение коэффициентов передач газоанализаторов и не орректируется в результате измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в каждый измерительный канал введен второй блок коррекции, вход которого подключен к выходу первого сумматора, второй сумматор, один из входов которого соединен с выходом второго блока коррекции, а два

10 других входа соединены с выходами первых сумматоров измерительных каналов, блок умножения, вход которого подключен к выходу второго сумматора, а выход соединен с третьим входом первого сумматора.

На чертеже показана блок-схема автоматической газоаналитической системы.

Автоматическая газоаналитическая система состоит из пробоотборника 1, блока 2 газовой очистки, газоанализаторов 3(соответственно, по количеству измерительных каналов), первых сумматоров 4, регистрирующих приборов 5, поверочных баллонов 6, блока 7 управления, электромагнитных вентилей 8, первых блоков 9 коррекции, вторых

623148 блоков 10 коррекции, вторых сумматоров 11 и блоков 12 умножения.

Система работает следующим образом.

Анализируемая газовая смесь забирается пробоотборником 1 и через блок 2 газовой очистки поступает на входы газоанализаторов 3, каждый из которых настроен на измерение «своего» компонента газовой смеси. Таким образом, если концентрация компонента газа в смеси была Xi, то на выходе газоанализатора 3 в общем случае получаем электрический сигнал

Yi =KiXi+a, где К вЂ” коэффициент передачи газоанализатора 3, а — величина постоянной составляющей. Полученный сигнал У1 поступает на вход первого сумматора 4, на выходе которого возникает сигнал

Уг= YiKr=К КгХ +Кга, где Кг — коэффициент передачи первого сумматора 4. Сигнал Уг является выходным сигналом, который и фиксируется регистрирующим прибором 5.

Как указывалось выше, у газоанализаторов наблюдается дрейф нуля, т. е. сигнал имеет вид:

Y2= Y1K2 = (К)Х1+ (а+в)) Кг= К1КгХ +

+ Кг (а+ в), где. в — дрейф нуля. При Х=О имеет место . ошибка в показании регистрируюшего .прибора 5, равная + Кгв. С целью корректировки нуля шкалы газоанализатора 3 прекращается подача анализируемой газовой смеси через пробоотборник 1 и периодически от поверочных баллонов 6 с помошью устройства 7 управления, открывающего электромагнитные вентики 8, стояшие на выходе поверочных баллонов 6, газоанализаторы продуваются чистым газом, на измерение которого не настроен ни один из газоанализаторов 3. Для всех газоанализаторов 3 Х1=0. При этом на выходе первого

I сумматора 4 будет сигнал Y = Кг (а+- в) .

Выходной сигнал Y2 = Кг (а в) поступает на вход первого блока 9 коррекции, в котором сравнивается с заранее установленным напряжением, соответствующим концентрации Х = О. В соответствии с результа1 том сравнения первый блок 9 коррекции

/ начинает корректировать сигнал У г = =К КгХ +Кга+Кгв, т. е. либо добавляет, либо вычитает какое-то значение поправки в первом сумматоре 4 с целью подавления величины +-Кгв, являющейся дрейфом нуля газоанализатора. Влияние неинформативных компонент газовой смеси, вызывающее смещение нуля ка ждого газоанализатора, учитывается взаимной связью выходов первых сумматоров каждого измерительного канала с вторыми входами в первых сумматорах других измерительных каналов.

Корректировка от неинформативных параметров, в результате которых изменяется коэффициент передачи газоанализаторов 3, т. е. на выходе первого сумматора вместо сигнала Уг будем иметь

Уг=К,КгХ +Кга, где К вЂ” изменившееся значение коэффициента передачи газоанализатора 3, происходит следующим образом.

Блок 7 управления подключает такой баллон 6 с поверочной смесью, который имеет концентрацию Х i, соответствующую концу шкалы газоанализатора 3, при этом сигнал Уг = К1КгХ + Кга с выхода первого сумматора поступает на первый вход блока 12 умножения и на второ " блок 10 коррекции.

При этом оказывается, что значение Уг не равно значению напряжения «вставки» бло10 ка 10, заранее установленного в блоке 10 коррекции и соответствующего концентрации Xi, В связи с этим неравенством второй блок 10 коррекции вырабатывает управляюший сигнал С. Этот сигнал С со второго

15 блока 10 коррекции поступает на второй сумматор 11 и далее с него на второй вход блока 12 умножения. В блоке 12 умноже20 дого второго сумматора ll в других изме35 рительных каналах, т. е. влияние каждого неинформативного параметра корректируется в соответствующем измерительном канале сигналами с выходов измерительных каналов. Поэтому с помощью периодически проводимых операций калибровки газоаналитической системы поверочными газовыми смесями с концентрациями, соответствующими началу и концу шкалы, и сравнением результатов калибровки с заранее установленными значениями соответствующих сигналов в блоках корректировки устраняется дрейф нуля, изменения коэффициентов передачи измерительных каналов, в результате чего повышается точность измерений.

Формула изобретения

Автоматическая газоаналитическая система, содержащая пробоотборник, соединенный с блоком газовой очистки, вход которого через электромагнитные вентили, соединенные с блоком управления, связан с по55 верочными баллонами, газоанализаторы, входы которых соединены с блоком газовой очистки, а выходы подключены к первым ния происходит операция Z = Y С =

= (К,К2Xl+K23) C Затем сигнал Z поступает на третий вход первого сумматора 4, И

25 где происходит операция Y Z= K i K Xi+

-+- Кг а +. (К1 Кг Xi + Кг а) ° С = Уг" (1 + C) .

Таким образом происходит корректировка сигнала Угг до тех пор, пока он не примет значение Уг, соответствующее концентрации искомой величины Xi с требуемой точностью измерений, Влияние неинформативных входных величин учитывается взаимной связью выходов первых сумматоров 4 в каждом измерительным канале с одним из входов каж623148

Составитель Н. Романникова

Редактор Л. Курасова Текред О. Луговая Корректор Н. Тупица

Заказ 5888/49 Тираж 1112 Подписное

LlHNHIlH Государственного комитета Совета Министров CC Ð по делам изобретен ий и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4. входам первых сумматоров, соответственно, в каждом измерительном канале, регистрируюшие приборы, подключенные к выходу первых сумматоров, выход каждого первого сумматора подключен к вторым входам первых сумматоров измерительных каналов, а один из вторых входов первых сумматорОв соединен со своим выходом через первый блок коррекции в каждом измерительном канале, отличающееся тем, что, целью повышения точности измерения, в каждый из10 мерительный канал введен второй блок коррекции, вход которого подключен к выходу первого сумматора, второй сумматор, один из входов которого соединен с выходом второго блока коррекции, а два других входа соединены с выходами первых сумматоров измерительных каналов, блок умножения, вход которого подключен к выходу второго сумматора, а выход соединен с третьим входом первого сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Газоаналитическая система, фирма

«Хартман и Браун», ФРГ, Доклад инж. Г. Вайманна на выставке Автоматизация — 69.