Однолучевой инфракрасный газоанализатор

 

ОДНОЛУЧЕВОЙ ИНФРАКРАСНЫЙ ГАЗОАНАЛИЗАТОР, содержащий источник излучения, модулятор, приемную головку с набором светофильтров, узкополосHbtji усилитель и индикатор с расчетным устройством, отличающи.йс я тем, что, с целью определения концентрации газообразных продуктов сгорания непосредственно в пламени, упрощения процедуры измерений, повышения быстродействия и точности, его приемная головка содержит второй модулятор с частотой f отличной от первой второй усилитель настроенньй на частоту и f- индикатор спектральных яркостей излучения молекулярных составляющих пламени.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„793102 (51)5 G 01 Н 21/35

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ лаждения газа из пламени, что не позволяет получить надежных данных о составе газов непосредственно в пламени вследствие измерения химического состава газа в процессе отбора и охлаждения пробы, кроме того необходимость охлаждения анализируемого газа делает процедуру измерений сложной и инерционной.

Наиболее близким из известных является устройство для определения состава газа впечи, работающей на природном газе, содержащем источник излучения, модулятор, приемник излучения с набором светофильтров, выделяющих из— лучение в области полос поглощения составляющих продуктов сгорания, узкополосного усилителя и индикатора с расчетным устройством.

Недостатком указанного устройства является то, что не исключает<.я возГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ПФИ СССР (21) 2752945/25 (22) 16. 04. 79 (46) 23.05.91. Бюл. N - 19 (71) Институт физики АН БССР (72) Л.П. Бахир и Г.И. Левашенко (53) 535.343.4(088.8) (56) Патент Франции В 2196669, кл. С 01 Н 21/26, опублик.. 1974.

Патент Японии N - 50-22915, кл. G 01 N 21/34, опублик. 1973. (54)(57) ОДНОЛУЧЕВОЙ ИНФРАКРАСНЫЙ

ГАЗОАНАЛИЗАТОР, содержащий источник излучения, модулятор, приемную головИзобретение относится к области абсорбционного газового анализа и может быть использовано для определения концентрации газов .в пламени и нагретых струях продуктов сгорания различных топлив в ракетных, газотурбинных и других двигателях.

Известен газоанализатор для анализа выхлопных газов. Указанное- устройство состоит из источника и приемника излучения, зеркального объектива, размещенного внутри кюветы, создающего изображение источника на приемнике излучения и обеспечивающего 3-х кратное прохождение излучения через исследуемый газ, модулятора излучения, кассеты с. вращающимися инфракрасными светофильтрами для выделения полос поглощения различных газов, узкополос- ного усилителя, настроенного на частоту модуляции и индикатора.

Недостатком указанного устройства является необходимость отбора и охку с набором светофильтров, узкополосный усилитель и индикатор с расчетным устройством, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью определения концентрации газообразных продуктов сгорания непосредственно в пламени, упрощения процедуры измерений, повышения быстродействия и точности, его приемная головка содержит второй модулятор с частотой f отличной от пер2.) вой второй усилитель настроенный на частоту и f индикатор спектральных яркостей излучения молекулярных составляющих пламени.

793102 можность изменения химического состава смеси в процессе отбора в результате химических реакций. Процедура измерений остается сложной и ннерци5 онной.

Цель изобретения - определение концентрации газообразных продуктов в пламени, исключающего процедуру отбора газа из пламени — основного источ- 10 ника погрешностей. Упрощение процедуры измерения повышение быстродействия и точности.

Указанная цель достигается тем, что приемная головка содержит второй модулятор с частотой f< отличной от первой, второй усилитель настроенный на частоту f и индикатор спектральных яркостей излучения молекулярных составляющих пламени. 20

Такое выполнение газоанализатора обеспечивает измерение молекулярных составляющих непосредственно в пламени,. что повышает быстродействие и точность измерения. 25

На чертеже изображена схема газоанализатора. Газоанализатор выполнен в виде трех блоков: излучателя, приемной головки и блока регистрации. Излучатель 1 состоит из источника излучения 1, модулятора излучения с частотой f1 2 и объектива 3, приемная головка 11 — из объектива ч, мо-. дулятора излучения с частотой Е 5, кассеты со светофильтрами б и приемника излучения 7, блок регистрации 111 — из двух узкополосных усилителей 8 и 9, настроенных на частоты модуляции f и Е, двух индикаторов

10 и 11 и расчетного устройства 12.

Устройство работает следующим образом.

Излучение излучателя, модулированное с частотой f, проходят через исследуемое пламя 13 и одновременно с 4 собственным излучением пламени попадает на приемную головку, где модулируется с частотой f<, проходит поочередно через светофильтры 6, выделяю щие излучение отдельных молекулярных составляющих пламени и регистрируется приемником излучения 7. Узкополосные усилители 8 и 9 выделяют из сложного сигнала приемника два электрических сигнала с частотами f и f< пропорциональные соответственно пропусканию ь, = 1 в М н яркости плал tl2. Нт.

nn I fail мени J

Индикаторы сигналов 10 и 11 регистрируют две последовательности имJlh . Д4 пульсов С(и J <, которые затем подаются в расчетное устройство 12 для определения состава продуктов сгорания пламени.

Существенным преимущестВом газоанализатора перед прототипом является то, что он.определяет состав газа непосредственно в пламени, значительно проще в эксплуатации, так как отпадает необходимость осуществлять отбор газа. и его "замораживания" мало инерционен, обладает более высокой точностью. Кроме того он может быть применен в колебательно — неравновесных средах и позволяет следить эа изменением химического состава газа во времени в установках кратковременного действия.

Газоанализатор может найти широкое применение s практике научных исследований с целью изучения процессов горения и .поиска новых лазерноактивных сред, а также для контроля параметров при стендовых испытаниях и практическом использовании различных двигателей, газодинамических и химических лазеров на продуктах горенияе

793102

Редактор Л. Ленина

Техред Л.Сердюкова Корректор С. Шекмар

Заказ 2449 Тираж 414 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент"., г. Ужгород, ул. Гагарина, 101