Газоанализатор

ЗСЮ 0 01 Н 21 35

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21 ) 2674724/18 -25 (22) 16.10.78 (46) 30.01.84 ° Бюл. 9 4 (72) Б.A. Безух, В.Д. Ляшкевич, К.Н. Дятлов, О.M. Смирнова и И.П. Шахлай (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт физики AH БССР (53) 535.343.4 (088.8) (56) 1. Заявка Франции Р 2241782, кл. G 01 N 21/00, опублик. 1975 r.

2. Патент CtUA 9 3957372, кл. G 01 N 21/00,опубл. 1976. (54) (57) ГАЗОАНАЛИЗАТОР, содержащий источник излучения, сферическое зеркало, модулятор, рабочую и сравнительную кюветы, параллельные между собой, ИК-фильтры и приемник излучения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов при одновременном повмирнии точности, модулятор выполнен в виде полого усеченного конуса, ось вращения которого расположена под углом

45 к оптической оси, с двумя отверстиями, причем диаметр одного из них равен диаметру рабочей кюветы, а второго — диаметру сравнительной кюветы, и отношение равно

4:1.

730086

40

Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Заказ 1064/3

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к анализаторам газов, применяемым для определения концентраций токсичных газов, присутствующих в выхлопах автомобилей, энергетических установок и ряде технологических процессов, требующих непрерывного контроля состава газа.

Известен анализатор, состоящий из нескольких оптических узлов, каждый иэ которых содержит один источник и один приемник излучения для двух пучков измерительного и опорного, модулятор, общий для этих узлов, и электронную схему, разде- 15 ляющую сигналы приемников соответствующих измерительному и опорному пучкам 613 .

Недостатком этого устройства является малая светосила и громозд- 20 кость устройства, что делает его неудобным в эксплуатации.

Ближайшим к изобретению техническим решением является газоаналиэатор содержащий источник излучения, сфе- 25 рическое зеркало, модулятор, рабочую и сравнительную кюветы, расположенные параллельно между собой, ИК-фильтры и приемник излучения L2)

Недостатком этого устройства является невысокая точность измерения, вызванная конструктивными особенностями устройства и сравнительно большие габариты.

Целью изобретения является умень- шение габаритов с одновременнЫм повышением точности измерения за счет увеличения отношения сигнал/шум, которое достигается повышением светосилы прибора.

Поставленная цель достигается тем, что модулятор выполнен в форме полого усеченного конуса с двумя отверстиями, причем диаметр одного иэ них равен диаметру рабочей кюветы, а второго — диаметру сравни- 45 тельной кюветы, отношение диаметров которых — 4:1, ось вращения конуса расположена под углом 45 к оптической оси устройства.

Оптическая схема газоанализатора изображена на чертеже.

Газоанализатор состоит из источника света 1, расположенного в фокусе сферического зеркала 2, рабочей 3 и сравнительной 4 кювет, модулятора 5 с отверстиями 6 и 7,фильтрующей кюветы 8, поворотных зеркал

9, инфракрасного фильтра 10, линзового объектива 11, приемника излучения 12.

Устройство работает следующим образом.

Излучение от источника 1, форми- руется и направляется параллельным пучком на рабочую 3 и сравнивающую

4 кюветы зеркалом 2 и модулируется модулятором 5. Прерывистый поток большого диаметра проходит через рабочую кювету, фильтрующую кювету

8, ИК-фильтр 10, вырезающую полосу поглощения измеряемой токсичной компоненты и фокусируется линзовым объективом 11 на приемник излучения

12. Прерывистый поток малого диаметра проходит через сравнительную кювету, фильтрующую кювету, поворотную систему зеркал 9 и фокусируется линзовым объективом на приемник излучения.

Фильтрующая кювета, заполненная газом, полоса поглощения которого перекрывается с полосой поглощения в ИК-области измеряемой компоненты (например, СО и СО, Н<О и NO), служит для уменьшения влияния на показания газоанализатора содержания неиэмеряемых компонент, присутствующих в газовой смеси.

B рабочей кювете, через которую непрерывно протекает анализируемая смесь, происходит частичное поглощение излучения измеряемым газом.

Разность между потоками излучения, поступающими на приемник излучения, зависит от концентрации измеряемого компонента и фиксируется стрелочным прибором.

Использование рабочей кюветы большого диаметра (— 30 мм), где излучение проходит только в спектральном интервале вырезаемом фильтром (д - 0,2 мкм) и сравнительной кюветы диаметром 8 мм, где из лучение в спектральном интервале

2-8 мкм попадает непосредственно на приемник, позволило увеличить световой поток на приемник и тем самым поднять отношение сигнал/шум.

Ввиду того, что рабочая и сравнивающая кюветы установлены в параллельных пучках, имеется возможность замены их кюветами другой длины, что расширяет диапазон измерения концентраций газов.

Преимуществами указанного газоанализатора по сравнению с известными является повышение точности измерения в 2,5 раза за счет увеличения светосилы, что дает возможность повысить отношение сигнал/шум.

Новая компановка элементов газоанализатора позволяет уменьшить габариты устройства, что делает его удобным в эксплуатации и дешевым в производстве.