Устройство для измерения содержания кислорода

ОЮЭ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 19) (1 51)5 О 01 й 21/64 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ВТОРСКО ЕТЕЛЬСТВУ ьскииоения М,ОсГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Заявка ФРГМ 2823318, кл. О 01 й 21/64, 1979.Авторское свидетельство СССРМ 1065746, кл. О 01 И 21/64, 1982,Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к люминесцентным газоанализаторам кислорода,Целью изобретения является повышение точности измерения объемного содержания кислорода в анализируемом газе.На фиг.1 приведена структурная схема газоанализатора; на фиг.2 - то же, вид сверху. Газоанализатор содержит источник 1 возбуждающего излучения 1, прбточную кювету 2, люминесцентный чувствительный элемент 3, светофильтр 4, фотоприемник 5, блок 6 обработки сигналов, выходной измерительный прибор 7, дополнительную кювету 8, сообщающуюся с атмосферным воздухом, обтюратор 9, отверстие 10 в обтюраторе, сравнительНый люминесцентный чувствительный элемент 11, дополнительный люминесцентный чувствительный элемент 12. Сравнительный и дополнительный чувствительные элементы укреплены на об(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КИСЛОРОДА(57) Изобретение относится к аналитическому приборостроению. Цель - повышение точности определения объемного содержания кислорода. Между источником возбуждения и измерительной кюветой установлены дополнительная кювета, сообщающаяся с атмосферным воздухом, и обтюратор, На обтюраторе установлены герметическая кювета со сравнительным элементом и дополнительный чувствительный элемент, 2 ил. тюраторе с возможностью их совмещения соптической осью гаэоанал затора.Газоанализатор работает следующимобразом,При вращении обтюратора 9 с оптической осью газоанализатора поочередно совмещаются отверстие, сравнительный идополнительный элемент. При совмещениисравнительного элемента 11 с оптическойосью газоаналиэатора источник 1 возбуждает люминесцентное излучение установленного в герметичной кювете элемента 11, а нафотоприемник 5 через селективный светофильтр 4 поступает люминесцентное излучение при отсутствии кислорода (10) в видесигнала Г =О. (1)При совмещении с оптической осью га- .зоанализатора отверстия 10 возбуждающееизлучение от источника 1 возбуждает люминесцентное излучение рабочего чувствительного элемента 3, Кислород,находящийся в протекающем через проточную кювету 2 анализируемом газе, частичнотушит люминесцентное излучение, Согласно закону Штерна-Фольмера люминесцентное излучение чувствительного элемента 3 при наличии кислорода (1) через селективный светофильтр 4 поступает на фотоприемник 5 в виде сигнала1 о+ ктр, ттр(2) где К(Р,Т) - коэффициент тушения люминесцентного излучения кислородом, зависящий от давления газа Р и температуры газа Т;Р 02 - парциальное давление кислорода.При совмещении дополнительного элемента 12 с оптической осью газоанализатора источник 1 возбуждающего излучения 1 возбуждает люминесцентное излучение дополнительного элемента 12, расположенного в соединенной с атмосферным воздухом дополнительной кювете 8. На фотоприемник 5 попадает люминесцентное излучение элемента 12, соответствующее наличию 21 Д кислорода (1 д)1 о1 + К Р, ТЯ 21где Р 21 ОА - парциальное давление кислорода в дополнительной кювете, т,е. в атмосфере, при объемном содержании кислорода 21.После фотоэлектрического преобразования в блок б обработки сигналов поступает последовательность сигналов, описываемая системой уравнений (1) - (3),По определению обьемное содержание кислорода в анализируемом газеЧо 2 Ро 2Со 2 -Ч Р(4) откуда Ро 2 = Со 2 Р, (5) где Чо 2 - объем кислорода в объеме анализируемого газа;Ч - объем анализируемого газа;Р - давление анализируемого газа.При объемном содержании кислорода 21 выражение (5) приобретает видР 21 - С 21 Р, (6) где С 21 - обьемное содержание кислорода 217 ь.(8) 1 д т.е, имеют систему уоавнений с двумя неизвестными: К(Р, Т)Ь измеряемым с помощью газоанализатора объемным содерканием кислорода Со 2Формирование дополнительного сигнала 1 д и его использование при обработке сигналов позволяет устранить влияние изменений температуры и давления газа на результат измерения обьемного содержания кислорода, т,е, позволяет повысить точность измерения.Формула изобретения Устройство для измерения содержаниякислорода, включающее в себя источник возбуждающего излучения, оптически связанный с измерительным люминесцентным чувствительным элементом, установленным в проточной кювете, и со сравнительным чувствительным элементом, установленным в герметичной кювете, при этом чувствительные элементы через светофильтр имеют оптический контакт с фотоприемником, связанным с блоком обработки сигналов и выходным измерительным прибором, о т л и ча ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения объемного содержания кислорода, между источником возбуждающего излучения и проточной кюветой установлена сообщающаяся с атмосферным воздухом дополнительная кювета с обтюратором, в котором выполнено отверстие и на котором укреплены герметичная кювета со сравнительным элементом и дополнительный чувствительный элемент с возможностью попеременного совмещения сравнительного и дополнительного элемен тов с измерительным чувствительным элементом,После подстановки выражений(6) и (5) всоотношения (2) и (3) получают1 о= 1 о,1 о5+ктр,т)Р 2Аноююреиыо Фиг Составитель О.Бадтиевадактор А,Мотыль Техред М.Моргентал Корректор М.Кучеря роизводственно издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 О Заказ 4073 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4(5