Недисперсионный многокомпонентный газоанализатор

9) Я О )1) сОветсниЛИСТИЧЕСНБЛИН ОПИСАНИ РЕТ о госудА ственнцй комитет ссспО делАм иЗОБРетений и ОТКРьГГ Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Харьковский филиал Особого конструкторского и технологического бюро )Союэтехморнефтегаз"(54) (57.) НЕДИСПЕРСИОННЫЙ МНОГОЙОМПОНЕНТНЫй ГАЭОАНАЛИЭАТОР,включайщй пос.ледовательйо расположенные источник излучения, измерительную кювету моду"лятор и п дифференциальных газовых детекторов, каждый из которых заполненодним иэ определяемых компонентов и,подключен к регистрирующему приборучерез схему вычитания и суммирования,содержащую регуляторы напряжения иперационный усилитель, к неинвертирующвму входу которого подсоединендетектор данного компонента, а к ин"вертируккцим входам через регуляторы напряжения - остальные детекторы,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности и улучшения эксплуатационных характеристик,он дополнительно содержит П блоковвременной селекции, нключающие одинсигнальный и П +1 управляющие входы,один калибровочный, один информаци"онный и иупранляющие выходы, идатчики строб-импульсов, причем нкаждом блоке временной селекции сигнальный вход соединен с выходом соответствукщего операционного усили"теля, каждый из упранляющих входовблока подключен к одному из датчиковстроб-импульсов, информационный икалибровочный выходы подключены крегистрирующему прибору, а управляющие выходы соединены с входами соответствующих регуляторов напряжения,при этом модулятор расположен соосно внутри измерительной кюветы и выполнен н виде аксиально-симметричного набора секторон цилиндра, одиниз которых - рабочий, свободно сообщающийся с кюветой, и секторовэталонные, герметиэированные оптически прозрачными торцовыми стенками, а И 1 секторон - опорные.дом блоке временной селекции сигналь, ный вход соединен с выходом соответ-ствующего Операционного усилителя,каждый из управляющих входов блокаподключен к одному иэ датчиков стробимпульсов, информационный и калибровочный выходы подключены к регистрирующему прибору, а управляющие выходы соединены с входами соотве-т:твующих регуляторов напряжения, при этоммодулятор расположен соосно внутриизмерительной кюветы и выполнен ввиде аксиально-симметричного наборасекторов цилиндра, один иэ которыхрабочий, свободно сообщающийся с кюветой, И секторов - эталонные, герметизированные оптически прозрачными торцовыми стенками, а я+1- секторов - опорные,На фиг. 1 представлена функциональная схема газоаналиэатора; нафиг, 2 - устройство модулятора нафиг, 3 - функциональная схема блока;временной селекции; на фиг. 4 - эпюры напряжений,Газоанализатор (фиг. 1) содержитпоследовательно расположенные излучатели 1, измерительную кювету 2 сисследуемой газовой смесью, внутрикоторой соосно с возможностью вращения установлен модулятор 3, дифференциальные газовые детекторы4.1-4.3, каждый из которых заполненодним из определяемых компонентов,с предварительными усилителями 5.1"5.3, схем вычитания и суммирования,содержащие регуляторы 6,1"6,3 напряжения с электронным управлением иоперационные усилители 7,1-7,3, Приэтом количество схем, вычитания исуммирования соответствует количеству определяемых компонентов.Газоанализатор включает в себятакже блоки 8,1-8.3 временной селекции, переключатель 9 режима работы,регистрирующие приборы 10.1-10.3,датчики 11.1-11.4 строб-импульсов.тМодулятор 3 (фиг. 2) расположенсоосно внутри измерительной кюветы,2 и выполнен в виде аксиально-симмет"ричного набора, попарно перекрывающих оба лучевых потока секторов цилиндров, один из которых является рабочим, свободно сообщающимся с измерительной кюветой 2, 13.1"13.3эталонными, герметизированными прозрачными торцовыми стенками и последовательно заполненными каждым изопределяемых компонентов в эталонных концентрациях, а сектора цилиндров 14 - опорными, оптически прозрачными и противостоящими рабочему 12и эталонным 13.1-13,3 секторам цилиндров при пересечении лучевых потоков. Сектора цилиндров 14 могутбыть заполнены непоглощающим газом.например, азотом,Блоки 8.1-,8,3 временной селекции(фиг, 1) выполнены с одним сигнальньм входом 15, управляющими входами 16.1-16.4, одним калибровочным 17, одним информационным 18 и управляющими выходами 19.При этом вход 15 каждого блокасоединен с выходом одного из операционных усилителей 7.1-7.3, выходы 17 и 18 посоединвны через переключатель9 к регистрирующему прибору 10(фиг. 1). управляющие выходы 19 соединены с регулирующими входами соответствующих электронно-управляемых регуляторов 6.1-6.3 напряжения, каждый из управляющих входов 16 подсоединен к одному из датчиков 111-11,4,вырабатывающих строб-импульсы в моменты пересечения лучевых потоковрабочим 12 или одним из эталонных2 О 13 а 1-13 а,3 цилнндрсваКаждый блок временной селекции(фиг, 3) може быть построен на основе импульсных синхронных детекторов (ИСД). В этом случае он содержитчетыре идентичных ИСД, включающихпо два электронных ключа 20,1-20,4,два фильтра 21.1-21,4 нижних частот,дифференциальный усилитель 22.1-22.4и входы 23.1-23,4 схемы управления.Работа предлагаемого устройствапоказана на примере трехкомпонентного газоанализатора.Лучевые потоки от излучателей 1проходят через.измерительную кюве 35 ту 2 с вращающимся модулятором 3 ипопадают на .лучепривмные камеры дифференциальных детекторов 4.1-4,3,пройдя разные оптические среды.Индексами 1-3 в номерах позицийобозначены узлы газоанализатора(фиг, 1), повторяющиеся для каждогокомпонента в отдельности, а индексом 4 - узлы в цепи одного из дат"чиков 11.1-11,4, вырабатывающегостроб-импульсы в момент пересечениялучевого потока рабочим сектором 12цилиндра,Рассмотрим работу газоанализатора с момента пересечения сектором,13,1 цилиндра первой оптической оси,.а противостоящего ему сектора цилиндра 14 - второй оптической оси, В этучасть периода вращения модулятора 3на выходе детектора 4,1 возникаеткалиброванный по величине разностныйсигнал, пропорциональный эталоннойконцентрации первого компонента. Навыходах детекторов 4.2 и 4.3 в этоже время возникают соответствующиесигналы, обусловленные их поперечнойвО чувствительностью к данному компоненту,В следующую часть периода, припересечении данной оптической осисектором 13.2 цилиндра, вторую опти 5,ческую ось синхронно пересекаетс заданной точностью автоматичесни,а по чувствительности к определяемымкомпонентам - полуавтоматически, чтосущественно улучшает эксплуатационные характеристики (по условиям среды, периодичности и объему регламент"ицх и поверочных работ, квалиФикации и численности обслуживающего персонала).Использование предлагаемого устройства в нефтегазопоисковых работах позволяет суцественно увеличить .их информативность: н,тем самъм, сокра,тить объем непродуктивных буровых работ.1052951 гг Составитель Л.СихТехред М.бергель вич Редактор О.Соп ректор Г Реыетни Заказ 8 9/39 Тираж 873 ВНИИНИ Государственного комитет по делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж, Раущская