Корреляционный радиометр

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Фь сОтОэ сОВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)(71) Главная геофизическая обсерваторияимАИ Воейкова(7) Изобретение относится к дистанционным устройствам по контролю загрязнения атмосферы иможет быть использовано дпя определения общегосодержания газов в факелах промышленныхпредприятий Целью изобретения является повышение точности измерений Устройство содержит(51) 0 01 21 61 светофильтр, модулятор с четырьмя кюветами диафрагму, интерференционный фильтр, соединенный с узлом вращенив фотоприемни)с калибровочные кюветы предварительный усилитель, электронные ключи, блок синхронизации датчик фазы, запоминающие элементы, усилители, два сумматора блок автоматической регулировки усиления, вычитающее устройство. Сочетание светофильтра на входе устройства с возможностью изменения угла наклона интерференционного фильтра в световом пучке обеспечивает повышение точности измерений за счет компенсации дрейфа базовой линии при переменном спектральном составе излучения. 1 ипИзобре 1 енио относится к дистанционным устройствам по контролю загрязнения атмосферы и может быть использовано для определения общего содержания газов в факелах промышленных предприятий,Целые изобретения является повышение точности измерений.На чертеже показана функциональная схема радиометра.Радиометр содержит светофильтр 1. модулятор 2, двигатель 3. рабочие кюветы 4 - 7, диафрагму 8, интерференционный фильтр 9, соединенный с узлом 10 вращения интерференционного фильтра, фотоприемник 11, калибровочные кюветы 12 и 13, предварительный усилитель 14, электронные ключи 15-18, блок 19 синхронизации, датчик 20 фазы, запоминающие элементы 21-24 силители 25-28; первый сумматор 29, второй сумматор 30, блок 31 автоматической регулировки усиления и вычитающее устройство 32.Устройство работает следующим образом.Излучение последовательно проходит через кюиеты 4, 5, б, 7, установленные в модуляторе 2, диафрагму 8, интерференционный фильтр 9 и попадает на фотоприемник 11, Кюветы 4, 5 заполнены одинаковым коли.еством исследуемого газа, кювета 6 заполнена большим количеством газа, а кювета 7 - пустая, Функция пропускания интерф ренционного фильтра соответствует поглощению в спектре полосы поглощения исследуемого газа.Электрические сигналы с выхода фотоприемника 11 после усиления предварительным усилителем 14 коммутируются ключами 15-18 на четыре канала, причем электрический сигнал, соответствующий кювете 4, поступает на вход запоминающего элемента 21, кювете 5- на вход элемента 22, кювете 6 - на вход элемента 23, кювете 7- на вход элемента 24. После запоминания в элементах 21- 24 и усиления усилителями 25-28 электрические сигналы, соответствующие кюветам 1, 5, суммируются в сумматоре 29, а соответствующие кюветы 5, б - в сумматоре 30. Элекгрический сигнал, соответствующий кювете 7, снимается с выхода усилителя 28, Э тот сигнал управляет блоком 31, который поддерживает сигнал на выходе предварительного усилителя 14 неизменным по величине во время нахождения кюветы 7 в поле зрения фотоприемника 11 независимо от изменения величины приходящего на вход прибора излучения, Все остальное время блок 13 поддерживает коэффициент усиления предварительного усилителя 14 постоянным, Поэтому измене ние величины приходящего на вход прибора излучения не оказывает влияния на результат измерений. Электрические сигналы, соответствующие суммам потоков излучения, прошедших кюветы 4, 5 и 6, 7, вычитается в устройстве 32, с выхода которого снимается результат измерений. Ключи 15-18 управляются блоком 19 синхронизации, на вход которого поступают управляющие сигналы от датчика 20 фазы. 5 10 В оежиме калибровки в поле зрения прибора последовательно вводят калибровочные кюветы 12, 13 с разной концентрацией исследуемого газа с тем, чтобы обеспечить калибровку шкалы прибора. В режиме компенсации погрешности измерений в поле зрения прибора вводят светофильтр 1. Путем поворота интерференционного фильтра 9 добиваются минимального изменения величины сигнала на выходе прибора в отсутствии исследуемого газа на трассе,В качестве светофильтра 1 используется фильтр, изменяющий спектральный состав приходящего на вход прибора излучения в необходимых пределах, определяемых изменением спектрального соста 15 20 25 ва светового потока на входе прибора, Для 30 работы в области спектра 300-315 нм в полосе поглощения двуокиси серы могут быть использованы фильтры УФС-б или УФС, а в области спектра 400-450 нм для двуокиси азота СЗС, СЗС; ФС. На функцию про пускания интерференционного фильтравлияет температура. Изменение температуры на 1 С приводит к смещению центраофункции пропускания фильтра на 0,1 - 0.3 А, 40 Узел 10 вращения представляет собойрамку с оправой, в которой укрег 1 лен интерференционный фильтр 9. Узел 10 вращения обеспечивает плавное изменение угла наклона плоскости интерференционного 45 фильтра относительно оптической оси припомощи ручки, находящейся на приборной панели.Настройка корреляционного радиометра осуществляется для компенсации илия ния изменения спектрального составаприходящего излучения. До начала измерений в поле зрения радиометра вводят светофильтр 1, имитирующий изменение спектрального состава излучения на входе 55 прибора. Изменением угла наклона интерференционного фильтра добиваются минимального изменения сигнала на выходе прибора, когда исследуемый газ на трассе отсутствует. Затем выводят светофильтр 1 иэ поля зрения радиометра и, если величинаТираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушскдя цаб 4/5 Заказ 3468 Производственно-издательск 1 й комбицэт "Патент", г, Ужгород, ул Гддр 1:, 101 сигнала остается неизменной, осуществляют калибровку и измерения. В противном случае необходимо повторить настройку. Настройку рекомендуется проводить непосредственно перед проведением калибровки и измерений. Осуществляемая таким образом настройка радиометра обеспечивает компенсацию доейфа базовой линии, т цулевого уровня при регистрации си.нала. Блок 31 компенсирует изменение абсолютной величины потока нэ входе прибора при КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ РАДИОМЕТР, содержащий расположенные последовательно по ходу луча и оптически согласованные модулятор с двумя парами рабочих кювет, выполненных таким образом, что процускание первой пары кювет равно процускднию второй пэры, причем одца из кювет второй пары здполнецд большил 1 количеством рабочего гдзд, чем каждая из кювет первой пэры, а другая ковета пустая, диафрагму, ицтерференциоцный фильтр, фотоцриемцик, выход котороо соединен с электронной схел 1 ой, д гдкже движитель модулятора, отл 1 дощийся тем, что, с целью повышения точности измереввед ции в поле зрения сце 1 -,О , л,- трд,Изобретение позволяет по" сОность измерений газов зд;чет коц .сдци5 дрейфа базовой линии цр ц р; лажесцц 1спетрдльном составе излу еця,56) Потец г Франции Р 211123,кл, О 01 И 21/00, 1973,10 Авторское свидетельство СССР1," 1407209, кл. 6 01 И 21/61, 1986. 1 Й, Он дополнительно Годерт све 0- фильтр, расположенный ц е Г.д МОДУЛЯТОРОМ И ВЬПОЛЦЕЦЦЫИ С ЦЗлОжО- стьО его выведения из световлО гучкд и узел вращения ицтерферецциоццО фнл,- 20 трд округ оси, перпецдкулярл" оц 1 ч- скОЙ Оси рдд 10 л 1 етрд, пои ел 1 иц герферецционцый Фльтр вьцолцец с полул 1 рицой цроцускация ме (леЙ, чем расстояние между л 1 дксимулд 11 цоглоще нил рдбочего газа в кюветзх, а кцэффициет роцускдия светофльтрд выбран из условия максимдльцого излецеьспек-.рдльой чувстви гельпс ги цд гГ д 1 дх С ГЕК РДЛ ЬОГО ДД ЦДЗОЦД РДДОЛЕПД