Анализатор для абсорбционного анализа многокомпонентных смесей газов или жидкостей

Анализатор для абсорбционного анализа многокомпонентных смесей газов или жидкостей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

№ 99750

Класс 421, 4„.

СССР - 1

Ю I

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБГЕтГййЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А, О. Салль

АНАЛИЗАТОР ДЛЯ АБСОРБЦИОННОГО АНАЛИЗА

МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ ГАЗОВ ИЛИ ЖИДКОСТЕЙ

Заявлено 20 нояоря 1952 г, за Хо 3629/449076 в 31инистсрство машиностроения и 1рпборостроения

Опубликовано 31 января 1955 г.

Абсорбционный оптический метод анализа газов или жидкостсй, основанный на поглощении газом или жидкостью радиации, очень часто усложняется, а иногда становится практически невозможным вследст«ие того, что в анализируемой смеси, наряду с анализируемым компонентом, имеются также другие компоIIpliTh(, поглощающие рапиацшо.

Для уменьшения погрешности, обусловленной изменением концентрации мешающих компонентов, поглощающих радиацию, используют избирательный источник радиации, сильно излучающий ее 0а тех участках спектра, на которых имеются полосы поглощения анализируемого компонента, и слабо излучающий,— на остальных участках спектра, в том числе и на тех его участках, на которых находятся полосы поглощения меша1ощих компонентов.

Для той же цели можно применять как оптические фильтры, устанавливаемые по пути потока радиации и поглощающие радиацию на тех участках спектра, на которых находятся полосы поглощения мешающих компонентов, так и избирательный приемник радиации, сильно реагирующий на радиацию тех участков спектра, где находятся полосы поглощения анализируемого компонента, и слабо реагирующий на радиацию тех участков спектра, где находятся полосы поглощения меша ющих компонентов.

В некоторых практических случаях невозможно получение такого потока радиации, в котором практически полностью отсутствовала бы радиация на тех участках спектра, где находятся полосы поглощения мешающих компонентов (даже при применении оптических фильтров). Невозможно также использование изоирательного приемника радиации, практически не реагирующего на радиацию тех участков спектра, на которых имеются полосы поглощений мешающих компонентоь. Таким образом, не всегда возможно обычными методами создать такой анализатор. чувствительность которого к изменению концентрации мешающих компонентов была бы практически равна нулю при отличной от нуля чуьствительности к изменению концентрации анализируемого компонента.

Предлагаемый анализатор с двумя потоками радиации, проходящей через анализируемую многокомпонентную смесь л поглощаемой ана¹ 99750 лизируемым компонентом, уменьшает или устраняет погрешность анализа, обусловленную изменением концентрации мешающих компонентов.

В предлагаемом анализаторе при анализе многокомпонентной смеси газов или жидкостей радиация двумя потоками (два плеча анализатора)проходит через слой анализируемой смеси, находящейся в рабочей камере или в двух ряоочих камерах поставленных по пути потоков радиации, и попадает в приемники радиации. Чувствительность обоих плеч анализатора к изменению концентрации мешающих компонентов делают одинаковой, а чувствительность обоих плеч к изменению концентрации анализируемого компонента — разной. Тогда при изменении концентрации мешающих компонентов в анализируемой смеси показания прибора не будут изменяться, так как поглощение радиации в одном плече будет компенсироваться поглощением радиации в другом. При изменении же концентрации анализируемого компонента показания прибора изменятся. Чувствительность такого анализатора к анализируемому компоненту равна абсолютному значе- нию разности чувствительностей плеч анализатора.

Одинаковой чувствительности обоих плеч к изменению концентрации мешающих компонентог, можно достигнуть применением оптических фильтров, не псглощаюших полностью пядиацию на участках спектра, соответствующих полосам поглощения мешающих компонентов, в отличие от обычных оптических фильтров, которые должны практически полностью поглощать радиацию на тех участках спектра, на когорых находятся полосы поглощения мешающих компонентов.

Вариантов осуществления может быть несколько, причем в некоторых из них могут использоваться оптические фильтры в сочетании с обычными методами изменения относительной чувствительности плеч анализатора: применение заслонки, не пропускающей радиации, изменение чувствительности одного из приемников радиации, изменение интенсивности излучения одного из излучателей (при использовании двух излучателей) и т. д.

В случае, если в анализируемой смеси, кроме анализируемого компонента, присутствует только один компонент, поглощающий радиацию, то можно, например, воспользоваться простейшим вариантом, который заключается в следующем.

На пути одного из потоков радиации ставится оптический фильтр, неодинаково пропускающий радиацию на полосах поглощения анализируемого и мешающего компонентов, а на пути другого потока — заслонка. Степень экранирования потока радиации заслонкой подбирается такой, при которой чувствительность обоих плеч к изменению концентрации мешающего компонента оыла бы одинаковой.

Компенсацию нуля прибора (нулевых показаний) можно осуществлять как в электрической цепи газоанализатора (например, нулевым реохордом в случае использования мостиковой схемы приемника анализатора), так и оптическим путем, т. е. подбором оптического фильтра, пропускающего одинаково интегральный поток радиации и радиацию на тех участках спектра, на ко торых находятся полосы поглощения мешающего компонента.

В некоторых случаях такого же результата можно достигнуть, подобрав соответствующую толщину фильтра. Так, например в оптикоакустическом газоанализаторе на етан погрешность от изменения концентрации двуокиси углерода от 0 до 100 равна пулю при толщин< оптического (кварцевого) фильтря около 1,8 мм в приборе с рабочими камерами„длиной 30 мм и микрофонпой камерой, заполненной 6% метана и 94 /О азота. При этом для установления пуля прибора применяетгя оптическая заслонка в одном из плеч газоанализатора.

Если в анализируемой смеси присутствует несколько м ешающих компонентов. то можно использовать составные (сложные) оптические фильтры, состоящие из нескольких обычных фильтров с различными спектХе 99750

Предмет изобретения

Отв. редактор И, В. Макаров

Л104781. !9/IV 1955 г. Стандартгиз, Объем 0,25 п. л. Тираж 400. Зак 1444, Цена 50 к.

Типография издательства:;Московская правда», Потаповский пер.. 3. ральнымн характеристиками пропускания.

При использовании предлагаемого способа возможна замена твердыми оптическими фильтрами газовых оптических фильтров, применяемых, например, и инфракрасных газоанализаторах и име1ощих серьезные недостатки, как необходимость тщательной герметизации камер или неудобства конструктивного порядка.

Одинаковую чувствительность обоих плеч к изменению концентрации мешающих компонентов также можно получить, применяя источники радиации, отличающиеся,спектра Ibными характеристиками излучения, например, с разной температурой излучающих поверхностей накаленных тел, служагцих источникам и инфракрасной радиации, и т. д., причем иногда в сочетании с обычными способами изменения чувствительности плеч анализатора.

Для этой же цели можно применять приемники радиации с различными спектральными характеристиками чувствительности, а в некоторых случаях в сочетании с обычнымн спосооами выравнивания чувствительности плеч анализатора.

1. Анализатор для аосорбционного анализа многокомпонентных смесей газов или жидкостей с двумя потоками радиации, проходящей через анализируемую смесь и поглощаемой анализируемым компонентом, î T.л и ч а ю III и и с я тем, что, с целью уменьшения погрешности ана:IH çà от изменения концентрации мешающих компонентов, чувствительность обоих плеч анализатора к изменениям концентрации компонентов и смеси выполняют одинаковой для мешающих компонентов и разной для анализируемого компонента.

2. Форма выполнения анализатора поп. 1,отличающаяся, тем, что для получения одинаковой чувствительности, обоих плеч анализатора к изменению концентрации мешающих компонентов применяют оптические фильтры или используют источ ни ки радиации с различными спектральными характеристиками излучения, или приемники радиации с различными спектральными характеристиками чувствительности.