Однолучевой оптический анализатор

ОПИСАН ИЕ 27ИОО

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 08.1Ч.1967 (№ 1147765/26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 12.Ч.1970. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 19Л III.1970

Кл. 421, 4/13

Комитет по делам

МПК С 01п

УДК 543.422.4(088.8) изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

А. Н. Андрианов, Л. А. Анохин, И. К. Вдовченко, М. Л Веййге1уов1" .

Г. И. Воронин и Е. М. Левин

Заявитель

ОДНОЛУЧЕВОЙ ОПТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР

Известен анализатор, содержащий источник и приемник излучения, рабочую камеру и репер, выполненный в виде диска, периодически вводимого в рабочий канал анализатора, устройство для контроля шкалы и вторичные при- 5 боры.

Предложенный анализатор отличается от известного тем, что,репер выполнен в виде кюветы, заполненной газом (например, азотом), связанной с устройством автоматической 10 установки верхнего предела шкалы, которое, в свою очередь, снабжено тремя дополнительными потенциометрами и смесителем, один вход которого соединен через предварительный усилитель с выходом микрофона, второй вход сое- 15 динен с выходом компенсирующего потенциометра измерительной схемы, а третий вход— с выходом одного из двух дополнительных Iloтенциометров, запитанных от фотодатчика; выход же смесителя соединен со входом фаза- 20 чувствительного выпрямителя, па входе которого включены электродвигатели, управляющие положением движков дополнительных потенциометров, а движок .второго дополнительного потенциометра включен в цепь питания 25 третьего дополнительного потенциомстра.

Это повышает надежность и точность измерений газоанализатора.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, 30

Анализатор содержит излучатель 1, обтюратор 2, установленный на валу электродвигателя 8. Рабочая кювета 4 и сравнительная кювета 5 выполнены в одном корпусе. При повороте его кюветы занимают место друг друга перед излучателем, для чего использован двигатель б с редуктором 7. Сравнительная кювета

5 заполнена азотом и герметизирована.

В лучеприемпике 8 установлен электродинамический микрофон 9, а в датчике прибора— фотосопротивленнс 1О и лампочка 11 накаливания. Для усиления сигнала микрофона служит предварительный усилитель 12. В смесителе 18 осуществляется сложение напряжений от предварительного усилителя 12 и от усилителя 14 фототока, а также разовое выпрямление суммарного сигнала. В приборе установлено четыре потенциометра: компенсирующий потенциометр 15, потенциометр 1б установки опорного напряжения, компенсирующий потенциометр 17 и потснциометр 18. Движки потснциометров 15 и 1б установлены на одной оси и приводятся в движение от двигателя 19.

Движки потенциометров 17 и 18 также установлены на одной оси и связаны с двигателем 20.

Для осуществления временной коммутации различных узлов установлено времязадающее устройство 21, 271100

При включении прибора на двигатель 20 подается напряжение питания, и движок потенциометра 17 устанавливается на нулевую отметку шкалы. Это положение определяется концевым выключателем начала шкалы. Двигатель 19 подключается к смесителю 18, а двигатель 20 отключается. Сравнительная кювета 5 устанавливается на:пути потока излучения.

Так как азот, находящийся в кювете 5, не lo поглощает ИК-излучение, то выходной сигнал имеет максимальную величину. Этот сигнал усиливается усилителем 12 и поступает на вход смесителя 18. Сигнал сравнения снимается с фотосопротивления 10 при освешении 15 его лампочкой 11. Сравнительный сигнал усиливается в усилителе 14 фототока и поступает на потенциометры 15 и 1б. С движка потенциометра 15 напряжение поступает на вход смесителя 18, Это напряжение при настройке zo прибора подбирается в противофазе с напряжением основного сигнала. При равенстве амплитудных значений напряжения основного сигнала и напряжения с потенциометра 15 суммарный сигнал на выходе смесителя 18 равен нулю. Если эти напряжения не равны, то на выходе смесителя появляется разностный сигнал, который выпрямляется фазочувствительным выпрямителем, который установлен в смесителе. При этом происходит вращение двигателя 19, который устанавливает движки потенциометров 15 и 1б до устранения разбаланса, Питание фазочувствительного выпрямителя осуществляется от вторичной обмотки выходного трансформатора усилителя 14 фототока.

В случае равенства напряжения основного сигнала и напряжения, снимаемого с движка потенциометра 15, двигатель 19 останавливается. Это положение движков потенциомет- 4р ров 15 и 1б соответствует максимальному сигналу от лучеприемника 8. При изменении этого сигнала изменяется положение движка потенциометра 15 и связанного с ним движка потенциометра 1б. Следовательно, положение 45 движка потенциометра 1б есть функция максимального значения основного сигнала.

Зная зависимость между максимальным сигналом (при кювете с азотом) и сигналом, возникающим при прохо кдении светом смеси с максимальным количеством определяемого компонента, соответствующего верхнему пределу измерения, можно так подобрать напряжение на потенциометре 16, что с его движка будет всегда сниматься напряжение, соответ- у ствующее разности между сигналом без поглощения и сигналом, соответствующим максимальному поглощению.

На потенциометре 1б напряжение подбирается при предварительной настройке прибо- 60 ра в фазе с основным сигналом. Движок потенциометра 1б связан с потенциометром 17, а движок потенциометра 17 — со входом смесителя 18.

Таким образом, полное напряжение на потенциометре 17 после компенсации основного напряжения напряжением, снимаемым сдвижка .потенциометра . 15, будет соответствовать сигналу, обусловленному максимальным поглощением смесью излучения, то есть верхнему пределу измерения.

По истечении одной минуты времязадающее устройство 21 подключает двигатель 20 к смесителю 18, отключает двигатель 19 и подает напряжение на двигатель б так, что на пути светового потока устанавливается рабочая кювета 4. Если в исследуемой смеси содержится анализируемый компонент, то амплитуда напряжения на микрофоне 9 уменьшается пропорционально концентрации этого компонента, На выходе смесителя 18 появляется разностный сигнал, и двигатель 20 перемещает движок потенциометра 17 в направлении от нулевого положения. При этом напряжение. снимаемое с потенциометра 17, возрастает, и движение происходит до тех пор, пока это напряжение не станет равно разности между выходным напряжением микрофонного усилителя 12 и компенсирующего напряжения, снимаемого с движка потенциометра 15.

Предмет изобретения

Однолучевой оптический анализатор, содержащии источник излучения, обтюратор, рабочую кювету, приемник излучения, репер, периодически вводимый в рабочий канал газоанализатора, блок установки верхнего .предела,шкалы и вторичные приборы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, репер выполнен в виде кюветы, заполненной газом (например, азотом), связанной с устройством автоматической установки верхнего предела шкалы, которое, в свою очередь, снабжено тремя дополнительными потенциометрами и смесителем, один вход которого соединен через предварительный усилитель с выходом микрофона, второй вход соединен с выходом компенсирующего потенциометра измерительной схемы, а третий вход — с выходом одного из двух дополнительных потенциометров, запита нных от фотодатчика, выход же смесителя соединен со входом фазочувствительного выпрямителя, на входе которого включены электродвигатели, управляющие положением движков дополнительных потенциометров, а движок второго дополнительного потенциометра включен в цепь питания гретьего дополнительного потенциометра.

16 )7 9 ф,, I ! ! ! ф 3

Составитель М. В. Пантелеев

Ре дактор А. В. Квочкина Техред Л. В. Куклина

Корректор T. Лаврухина

Заказ 2208/!6 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35. Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапупова, 2