Анализатор парамагнитных газов

(51)5 С 01 Я 21/6 ОПИСА ОБ ТЕНИЯ СТВ 46) ватель риборо ий ст (7 с енки Ю.М, (53) (56) А 984.ГАЗОВ напит арамаг тся Изобретение отн е, а именно к ана итных газов, испо лизатора льзчощих апамагнит ого лекул ифором,бретениопред еиствие м за с люми Цель и возможнося - обеспечениееления суммы окс тствии кислорода ражен анализатор азотова черт в прис еже изо ОСУДАРСТЯЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТ 4379745/25-2518.02,8815.03.90.Вол. У 10Всесоюзный научнй-исследоинститут аналитического пнияН.Т, Герасименко, Л.М. МоОстапишин и 1 О,Л, Пилипчук54342 (088.8)Патент ФРГ Р 2823318,01 Б 21/52, 1980,торское свидетельство ССС5746, кл, 6 01 1 21/64,АНАЛИЗАТОР ПАРАМАГНИТНЫХ(57) Изобретение относится к аналитике, более конкретно к анализаторампарамагнитных газов, Целью изобретения является повышение правильностиопределения суммы оксидов азота вприсутствии кислорода, Анализаторвключает схему возбуждения, питающуюисточник возбуждения, термокаталитический преобразователь высших окси-.дов азота в монооксид, эталонную герметичную, дополнительную и измерительную проточные кюветы с люминесцентными чувствительными элементами,светофильтр с максимумом пропугканияна длине волны люминесцентного излучения, установленный между фотоприемником и эталонной и измерительнойкюветами, светофильтр с максимумомпропускания на длине волны 1250 или620 нм излучения синглетного кислорода, установленный между дополнительной кюветой и фотоприемником.Термокаталитический нреобразователь,дополнительная и герметичная кюветысоединены последовательно. К фотоприемнику попсоединены блок обработкиего выходных сигналов, пропорциональных интенсивностям люминесцентногоизлучения дополнительной и измерительной кювет, и селектор выходногосигнала, пропорционального излучениюсинглетного кислорода. Инвертирующийи неинвертирующий входы блока вычитания сигналов подсоединены соотв етственно к выходу селектора выходныхсигналов фотоприемника и выходу блока обработки сигналов. К выходу блока вычитания подсоединено измерительное устройство. 1 ил. Введение термокаталитического пре образователя высших оксидов азота обеспечивает поступление в проточные кюветы анализатора только Моно- оксида азота. Количество молекул монооксида азота равно количеству молекул оксидов азота анализируемого газа, Так как интенсивность излучения люминофора тушится пропорцио-с1550381 нально количеству монооксида азота,сигнал о его концентрации в преобразованном газе однозначно связан с содержанием суммы оксидов азота в ана 5лизируемом газе. Введение дополнительных кюветы и светофильтра позволяет получить сигнал о содержаниикислорода, так как рекомбинационноеизлучение синглетного кислорода пропорционально его содержанию. Введение блока вычитания обеспечивает вычитание из общего сигнала, зависяще-,го от суммы оксидов азота, сигналао содержании кислорода в анализируемом газе.Анализатор содержит источник 1переменного напряжения, установленные с внешней стороны кювет коронноразрядные излучатели 2-4, термоката"литический преобразователь 5 высшихоксидов азота в монооксид, дополнительную проточную кювету 6, рабочуюпроточную кювету 7, эталонную герметичную кювету 8 с люминесцентными чувствительными элементами 9-11, светофильтр2с максимумом полосы пропускания надлине волны 1250 или 620 нм излучения синглетного кислорода, светоФильтр 13 с максимумом полосы пропускания на длине волны люминесцентного излучения, фотоприемник 14,блок 1 5,обработки сигналов, селектор 16 выходных сигналов, пропорциональных излучению синглетного кисло.рода из дополнительной кюветы б,блок 17.вычитания сигналов, измерительный прибор 18.Эталонная кювета 8 заполнена газом с известным составом, например 40азотом, или другим газом, не вызывающим тушение люминесценции, илигазом с известным содержанием парамагнитных газов.Управляющийвыход источии-,ка 1 напряжения подключен к управляю,4щнм входам блока 15 обработки сигналови селектора 16, Выходы блока 15 обработки сигналов 15 и селектора. 16подключены соответственно к неинвер - ,тирующему и инвертирующему входамблока 17 вычитания. Выход блока 17вычитания попключен к измерительномуприбору, отградуированному в единицах содержания суммы оксидов азота.Анализатор работает следующим образом,Анализируемый газ поступает в термокаталитический преобразователь 5,.в котором высшие оксиды азота пре где 1 интенсивность люминесценции в эталонной кювете при отсутствии парамягнитных газов;- интенсивность люминесценции в рабочей и дополнительной кювете при наличии пара- магнитных газов;- - константа тушения люминесценции кислородом;константа тушения люминесценции монооксидом азота; парциальное давление кислорода в анализируемой смеси; парциальное давление моно- оксида азота в анализируемой смеси. К 2 Р о РноИнтенсивность рекомбинационного излучения синглетного кислорода описывается формулой Р О КЭт где 1 - интенсивность рекомбинаци"онного излучения синглетного кислорода;К - константа.Максимум спектрл рекомбинационного излучения синглетного кислорода, расположен в области 1250 и 620 нм. Узкополосный светофильтр 13 пропускает на фотоприемник 14,пюминесцентное излучение чувствительных элементов рабочей и эталонной кювет. Возбуждение и рекомбинационное излучение поглощается этим светофильтром. Узкополосный светофильтр 12 пропускает образуются в монооксид, Преобразованный газ, содержащий монооксид . азота и Кислород, протекает через дополнительную 6 и измерительную 7 кюветы,Переменное напряжение от источниканапряжения последовательно подается на коронно-разрядные излучатели 2-4. Возбуждающее излучение попере" менно вызывает люминесценцию чувствительных элементов 9-11. Молекулы кислорода и монооксида азота участву-. ют в актах тушения центров люминесценции чувствительных элементов и переходят в возбужденное состояние с последующей дезактивацией путем рекомбинационного излучения, Из формулы Штерна-фольмера следует5 1550381 6 на фотоприемник рекомбинационное излу- Ф о р м у л а и з о б,р е т е н и я чение синглетного кислорода (длина волны,1250 или 620 ум, Возбуждаю е Анализатор парамвгнитных газов,оз уждающее и люминесцентное излучение поглощает- включающий эталонную герметичную и ся этим светофильтром5 рабочую проточную кюветы с источникаильтром.выходами блока возбуждения, и люмибатываются в блоке 15 обработки сиг- несцирующими элементами, светофильтр налов в соответствии.с формулой с максимумом пропускания на длине10 терна ольмера. волны излучения люминесцирующего элемента, расположенный . на выходе кювет фотоприемник, соединенный с бло К К р К ром обработки сигналов, вход которо- Ф4Од й МО р. о подключен к выходу блока возбуж-. 15хения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, где К - константа,что,- с целью обеспечения воэможноснесет информацию о содержанни кислоти определения суммы оксидов азотов рода и монооксида азота в преобра-,в присутствии кислорода,перед фото зоваином газе кислорода и суммыприемником установлена дополнительоксидов азота в анализируемой газоная проточная кювета с источником, вой смеси). В блоке 17 вычитания .коронного раз да, соединенным, с высигналов из этого сигнала вычитает".одом блока возбуждения, и элеыенся сигнал о содержании кислорода втом-, .люмийесцирующим на длине волпреобвазованном газе.ны возбуждения молекулярного кислороНапряжение на выходе блока 1да, и дополнительный светофильтр с вычитания прлпооционально содержаниюмаксимумом пропускания на длине волоксида азота в анализируемом газены 1250 или 620 нм излучения синг;летного кислорода и установленньй навыходе дополнительной кюветы, к вхо 30ду дополнительной кюветы подключен , При соответствующем выборе коэффи- термокаталитический прЕобразовациента по инвертирующему входу сумма- тель высших оксидов азота в его мотора можно обеспечить равенство ко- ;нооксцц, а ее выход подключен к вхоэффициентов К 4 КК , тогда У ду рабочей кюветы, к выходам фотоприК 4 й ИО ф 35 емника и блока возбуждения подключен Выходной сигнал блока вычитания, селектор, выход которого соединен с пропорциональный содержанию оксидов инвертирующим входом блока вычитания азота в преобразованном газе, измеря- неинвертирующий вход которого попется прибором 18,отградуированном в ключен к выходу блока обработки единицах содержания суммыоксидов азота.40 сигналов,1550381 Редак то орректор О. И Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Уж ул. Гагарина, 10 Заказ 267ВНИИПИ Госуда Составитель В. Беляарда Техред А. Кравчук Тираж 511 Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5