Пристрій для вимірювання концентрації газу

1 Пристрій для вимірювання концентрації газу, що містить кювету з системою відбиваючих дзеркал для спрямування оптичного ви промінювання на приймач, коліматор, розташований на вході оптичного випромінювання в кювету, об'єктив, що фокусує оптичне випромінювання на приймач, оптичний елемент, що розділяє випромінювання на два пучки з оптичними шляхами різної довжини, який відрізняється тим, що система дзеркал виконана на катетних гранях призм БР-180, причому ппотенузні грані розташовані паралельно між собою 2 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що оптичний елемент виконаний як напівпрозора дзеркальна пластинка Винахід відноситься до техніки аналітичного приладобудування і може бути використаний для аналізу газів в ХІМІЧНІЙ, металургійній та інших галузях промисловості, а також для контроля забруднення оточуючого середовища Відомий інфрачервоний газоаналізатор, що містить оптично зв'язані джерело випромінювання, багатоходову дзеркальну кювету з вхідним та вихідним вікнами, систему дзеркал для розділення потоку випромінювання від джерела по робочому та еталонному каналах та зведення його на приймач випромінювання [1] Недоліками цього газоаналізатору є обмежені чутливість та точність, що обумовлені низькою світлосилою системи сферичних дзеркал через втрати потока випромінювання на розсіювання, а також, через зміну потужності внаслідок розділення потока на два ідентичних пучка, складність конструкції Найбільш близьким технічним рішенням до запропонованого є пристрій для вимірювання концентрації газу, що містить кювету з системою відбиваючих дзеркал для спрямування оптичного випромінювання на приймач, коліматор, розташований на вході оптичного випромінювання в кювету, об'єктив, що фокусує оптичне випромінювання на приймач, оптичний елемент, що розділяє випромінювання на два пучка з оптичними шляхами різної довжини [2] Недоліками даного пристрою є низька точність, що викликана нестабільністю системи двох відбиваючих дзеркал, розташованих паралельно, внаслідок чого при невеликих кутах нахилу дзеркал відбувається збільшення поворотів променя та його зміщення по чутливій площадці приймача, що призводить до флуктуації вихідного сигналу, за рахунок чого знижується чутливість та точність вимірювання В основу винаходу поставлено задачу удосконалення пристрою для вимірювання концентрації газу шляхом виконання системи відбиваючих дзеркал на основі призм БР-180, що забезпечує підвищення чутливості та точності газового аналізу Поставлена задача досягається тим, що у відомому пристрої, що містить кювету з системою відбиваючих дзеркал для спрямування оптичного випромінювання на приймач, коліматор, розташований на вході оптичного випромінювання в кювету, об'єктив, що фокусує оптичне випромінювання на приймач, оптичний елемент, що розділяє випромінювання на два пучка з оптичними шляхами різної довжини, згідно з винаходом новим є те, що система дзеркал виконана на катетних гранях призм БР-180, причому ппотенузні грані розташовані паралельно між собою Крім того, оптичний елемент, що розділяє випромінювання на два пучки, виконано у вигляді напівпрозорої дзеркальної пластини Перевагою такої конструкції є незалежність кутів падаючого та відбитого від призм випромінювання від кута повороту самих призм На креслені (див фіг) представлена схема пристрою 1 00 со сч ю 52387 Пристрій містить джерело випромінювання 1, світлофільтр 2, кювету 3, призми з дзеркальними катетними гранями 4, колімуючий об'єктив 5, фокусуючий об'єктив 6, напівпрозору дзеркальну пластину 7, приймач випромінювання 8 Пристрій працює наступним чином Випромінювання від джерела 1, проходячи через світлофільтр 2, який узгоджує полосу поглинання газу, що аналізується з полосою випромінювання джерела 1, колімується об'єктивом 5 і потрапляє у кювету 3, що утворюється призмами 4, де взаємодіє або з повітрям (при калібровці приймача 8), або з газом, що аналізується (при вимірюванні його концентрації) Після відбиття від напівпрозорої дзеркальної пластини 7 і дзеркальних граней призм 4 випромінювання фокусується об'єктивом 6 на приймач випромінювана 8 Сигнал на виході приймача випромінювання пропорційний величині падаючого на нього потоку випромінювання Мірою концентрації газу, що аналізується, є зміна інтенсивності випромінювання при проходженні через газ, що призводить до відповідної зміни сигналу на виході приймача При цьому повітряне середовище без газу, що аналізується, в межах робочого спектрального діапазону єнеселективним В якості джерела випромінювання можуть використовуватись світловипромінюючі діоди, полоси випромінювання яких узгоджені з полосами поглинання газу, а також лазери із змінною частотою випромінювання В якості приймача використовується широкополосний піроелектричний приймач У порівнянні з прототипом рішення, що замовляється, за рахунок використання кювети з системою дзеркал, що виконана на катетних гранях призм БР-180, забезпечує високу чутливість та точність і не призводить до залежності кутів розповсюдження променів у кюветі при непередбачених нахилах та поворотах призм та дозволяє використовувати газоаналізатор для різних задач аналітичного приладобудування Джерела інформації 1 А С СССР № 1171699 кл G01N21/61, 1985 2 Патент Роси № 2134874, кл G01N21/61, 1999 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71