Газоанализатор

1 130111Изобретение отцосится к области аналитического приборостроения и может бьггь использовано для контроля выбросов иромышлецных .предприятий и автотранспорта в атмосферу, а также для контроля технологических про-цессов, связаццьгл с выделением газов.Цель изобретения - повьцпецие на -10дежцости.На Фиг. 1 изображена структурная схема газоаналиэатора, ца Фиг. 2 вариант выполнения зеркальцого модулятора.Гдзоацалиэатор содержит оптичес - 15 кую чаоть, выполненную в ниде опти-чески сопряженных источцика излучения 1 с отражателем 2, рабочую 3 и опорную 4 кюветы, диаметры которых равны, поворотное зеркало 5, зеркайь цый модулятор 6, фокусирующую систему 7, оптический фильтр 8 и приемник излучения 9 и электронную часть, включающую последовательно соединенцые предварительный усилитель 10, синхронный фильтр 11, основной усилитель .12, синхронный детектор 13, интегратор 14 и регистрирующее устройство 15. При этом вход предварительного усилителя 10 соединен с выходом 30приемника излучения 9. Формирователь16 импульсрв синхронизации связан сзеркальным модулятором 6, выход которого соединен с управляющими входамисинхронного фильтра 11 и синхронногодетектора 13. Зеркальный модулятор 6выполнен в виде зеркального диска 17(см. Фиг. 2) с расположенными по радиусу вращения отверстиями 18 для пропускания излучения, с обеих сторон 40каждого из которых содержатся затемненные поверхности 19, Протяженностьзатемненных повер сцостей равна диаметру рабочей 3 и опорной 4 кювет(пунктиром показан диаметр, например, 45рабочей кюветы 3), а протяженностьотверстия 18 ранца протяженности части зеркального диска 17, расположенной между атемцеццыми поверхностями 19. 50По краям зеркального модулятора 6имеютсявырезы 20, протяженность которых равна протяженности промежутков между ними, предназначенные дляФормирования импульсов сицхроциэацин, 55Гаэоанализатор работает следующим образом.Излучение от источника излучения1 с помощью отражателя 2 разделяется ца два равных потока излучения, которые проходят через рабочую 3 иопорную 4 кюветы. Излучение, пройедшее через рабочую кювету 3, модулируется зеркальным модулятором Ь спомощью отверстий 18 непосредственно(см. Фиг. 2), а излучение, прошедшеечерез опорную кювету 4, отражаетсяот поворотного зеркала 5 и модулируется поверхностью диска 17 зеркального модулятора 6. При этом с помощьюзатемненных поверхностей 19 устраня"ются оптические переходные процессы,возникающие обычно при одновременномпопадании на приемную площадку приемника излучения 9 потоков излучения,прошедших через рабочую 3 и опорную4 кюветы.Промодулироваццое таким.образомизлучение направляется фокусирующейсистемой 7 на приемную площадку приемцика излучения 9 через оптическийфильтр 8, обеспечивающий выделение иэиз всего потока излучения необходимого спектрального интервала.На выходе приемника 9 присутствует электрический сигнал, амплитудакоторого пропорциональна потокам иэ-.лучеция, прошедшим через рабочую 3 иопорную 4 кюветы. При отсутствии врабочей кювете 3 поглощающего вещества амплитуды этих сигналов равны,в противном случае амплитуда электрического сигнала, пропорциональнаяпотоку излучения, прошедшего черезрабочую кювету 4, уменьшается.После незначительного усилия предварительным усилителем 10 электрический сигнал поступает на вход синхронного фильтра 11, изменяющегоформу сигнала и увеличивающего соотношение сигнал/шум. На выходе Фильтра 11 присутствует сигнал, верхнийуровень которого соответствует интегральной интенсивности потока излучения, проходящего через опорнуюкювету 4,являющийся опорным (постоянным). Нижний уровень, равный двойной амплитуде электрического сигнала,пропорционален уменьшению интенсивности потока излучения, прошедшегочерез рабочую кювету 3, т.е. пропорционален коцтцецтрации исследуемоговещества,После усиления основным усилите" лем 12 электрический сигнал поступает на вход сицхронцога детектора 13, осуществляющего дцухполуиериодцое13011 выпрямление входного электрического сигнала. Выходной сигнал синхронного детектора после дополнительной фильтрации в интеграторе 14 поступает на вход регистрирующего устройства 15. Управление работой фильтра 11 и синхронного детектора 3 осуществляется с помощью формирователя 16 импульсов синхронизации, жестко связанного с зеркальным модулятором 6 и вы полненного с одной оптронной парой, расположенной напротив вырезов 20 (см. фиг. 2) зеркального модулятора 6.На выходе формирователя 16 импульсов синхронизации формируется меандр, 15 частота следования которого равна частоте вращения модулятора 6.В газоанализаторе оптические переходные процессы устраняются выполнением зеркального модулятора 6 в 2 п виде, показанном на фиг. 2, что позволило упростить выполнение электронной части, исключив из нее ряд элементов. Кроме того, применение в формирователе 16 импульсов синхронизации 25 одной оптронной пары позволяет также упростить его выполнение.Таким образом, исключение из электронной части газоанализатора ряда элементов позволило повысить его на дежность в два раза. Формула изобретения35 Газоанализатор, содержащий оптическую часть, включающую оптически сопряженные источник излучения с от. ражателем, рабочую и опорную кюветы 1 б 4равных диаметров, поворотное зеркало,зеркальный модулятор, выполненно ввиде зеркального диска с расположенньви по радиусу вращения отверстиямидля пропускания.излучения и вырезамидля формирования импульсов синхронизации, фиксирующую систему, оптический фильтр и приемник излучения, иэлектронную часть, включающую предварительный усилитель, вход которогосоединен с выходом приемника излучения, последовательно соединенныесинхронный фильтр, основной усилитель,синхронный детектор, интегратор ирегистрирующее устройство, а такжеформирователь импульсов синхронизации, связанный с зеркаЛьным модулятором, соединенный с управляющими входами синхронного фильтра и синхрон"ного детектора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышениянадежности, в зеркальном модуляторес обеих сторон каждого отверстия дляпропускания излучения содержатсязатемненные поверхности, протяженность которых равна диаметру рабочейили опорной кюветы, а протяженностьотверстий для пропускания излученияи зеркальных поверхностей, расположенных между затемненными поверхностями равны, при этом длина вырезов дляформирования импульсов синхронизацииравна протяженности промежутков между ними, причем выход предварительного усилителя связан с информационным входом синхронного фильтра, ауправляющие входы синхронного фильтраи синхронного детектора соединенымежду собой.1301116 Составитель Н.Л рректор С Шекмар Редактор О.Филиппов ехр авчук Ти Подписное ВНИИИИ Госуда о комитета СССР по делам и и открытий 113035, Москв Раушская наб., д. 4/5