Селективный модулятор

(и 06755 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. не делам нэобретеннй н открытийОпубликовано 30,12.79 Бюллетень М 48 Дата опубликования описания 30,12.79(72) Авторы изобретения Специальное конструкторское бюро автоматизированныхгазоаналитических системСмоленского ПО "Аналитприбор"(54) СЕЛЕКТИВНЫЙ МОДУЛЯТОР 15 1Изобретение относится к области абсорбционного газового анализа и может быть использовано для селективной модуляции спектральных линий поглощения газов и паров в инфракрасном, видимом и ультрафиолетовом диапазонах,Известные селективные модуляторы излучения основаны на избирательном поглощении участков спектра электромагнитного излучения при прохождении излучения через кюветы, заполненные газами, и изменяющейся длине пути прохождения потока через газ. Селективная модуляция позволяет существенно улучшить избирательность и повысить чувствительность газоанализаторов, так как модулируется информатичная составляющая и уменьшается общая модуляция потока 1). Известны селективные модуляторы, в которых селективная модуляция происходит придвижении плоскопаралл ельпой рабочей камеры,разделенной по диагонали на две половины. При20этом так же происхопит изменение оптическойплотности измеряемого газа по линии поглощения, то есть селективная модуляция,2Известны одноканальные анализаторы жидкостей, в которых селективный модулятор ирабочая камера объединены, Модуляция излучения происходит за счет изменения оптическойплотности газа по линии поглощения при изменении пути прохождения потока через рабочуюкамеру,Ближайшим техническим решением являетсяселективный модулятор потока излучения, содержащий деформируемую стенку модуляцйбйиойкамеры, что не обеспечивает достаточного срокаслужбы, кроме того, механический привод необеспечивает точного повторения глубины модуляции от периода к периоду вследствие зазорови лифтов, что проявляется на выходном сигналегазоанализатора как мультипликативная помеха,с которой трудно бороться.Наличие деформируемой стенки ограничиваетчастотный диапазон подобного модуляторапрактически единицами герц, и при этом труд.но добиться герметичности модуляционной камеры,Целью предлагаемого изобретения являетсяповышение стабильности, быстродействия и на.3дежности селективного модулятора для абсорб ционпых анализаторов.Эта цель достигается тем, что устройство для изменения длины хода луча выполнено в виде камертона, па однон из ветвей которого расположена отражающая поверхность,причем расположено оно непосредственно внутри герметичной камеры и которым одновременно является и высокоставильным резонансным элементом, определяющим частоту модуляции и двигателем -приводящим в колебательное движение отражающуюповерхностпС модупиру. ющей длйну хода луча в поглоп 1 ающем газе,При перемещении отражающей поверхйости модуляционной камеры изменяется и путь, проходимый потоком излучения через газ; за. полняющий модуляционную камеру. При этом изменяется оптическая плотность по линиям поглощения газа и осуществляется селективная модуляция. 706755 4Гри этом путь, проходимый потоком черезгаз, заполняющий камеру селективного модулятора, будет минимальным,и поток по линиипоглощения будет слабо поглощаться, При сме.не фазы колебания на 180 С зеркальная ветвь2 камертона отойдет на максимальное расстояние от окна. Путь, проходимый потоком через газ, заполняющий камеру, будет максимальным, и поток по линии поглощения будет зна.0 чительно ослабляться.Йзменения интенсивности потока на выходемодулятора Фм происходит только по линиямпоглощения газа, заполняющего камеру, т.е.имеет место селективная газовая модуляция.1 Б На чертеже пунктирной линией показаныкрайние положения колеблющихся ветвей камертона.Возбуждение камертона производится начастоте собственного резонанса известным способом устройством 4,Описанный селективный модулятор обладаетвысокой стабильностью частоты колебанийд, 6(О - ;о в течение 1 мин иГоЛ 1 -4 "З- -1,0 -,"10 в течение длительного време- Гдни, что позволяет существенно снизить шумымодуляционного устройства и улучшить работупоследующих преобразующих электронных схеманализатора,О Возбуждение камертона осуществляется известным способом при помощи, например,электромагнитных устройств. Возбуждение камертона на частоте собственного механическогорезонанса позволяет получить стабильные почастоте и амплитуде колебания,На чертеже изображен селективный модуля.тор.Селективный модулятор содержит камертон1 с зеркально обработанной ветвью 2, камертон 1 находится в герметичной камере 3,заполненной газом, по линии которого требу ется получитьселективную модуляцию. Камертон 1 возбуждается на частоте механического,резонанса электромагнитным илй"ййым"устройством 4,: Герметичйая камера 3 имеет прозрачноев рабочей области длин волн окно 5, Селективный мо)Мулятор располагается между источником излучения б и анализатором 7; Го .:немодулированный поток источййка излученияЕм - селективно модулированный поток,Поток излучения Ро от источника излученияб пройдя через стекло 5, газовый промежутокмежду стеклом и ветвью камертона 2, отразивптись отпоследйего, направляется в анализатор 7,Камертон 1 устанавливается в камере 3 таким образом, чтобы при колебании камерто" на" в установившемся режиме зеркальная ветвь2 в момент амплитуды колебания подходилана некоторое минимальное расстояние к окну 5 Формула изобретения Селективный модулятор, содержащий герметичную камеру с прозрачным. оптическим окном,-заполненную газом, по линиям поглощения которого осуществляется модуляция излучения,и устройство для изменения длины хода лучав поглощающем поток газе, о т л и ч а ю 40щ и и с я тем, что, с целью повышениястабильности, быстродействия и надежности";устроиство для изменения длины хода лучавыйолнено в виде камертона, расположенныйнепосредственно внутри герметичной камеры,45 икоторый" одновременно является и высоко.стабильным резонансным элементом, определяющим частоту модуляции и двигателем, приво.дящим в колебательное движение ветвь камертона с отражающей поверхностью, модулирующей длину хода луча в поглощающем газе.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР1 ю 298876, кл. 6 01 М 21/34, 1969.70 Ь 755 ь В, Петухо оставиехред актор Е. Караулов орректор Ю. Мак каз 820937 ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Ф Тираж 1073 йодписноЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д, 4/5