Аналізатор вологості газів

Аналізатор вологості газів, що містить джерело випромінювання, фотоприймач та індикаторний пристрій, який відрізняється тим, що у нього введено кювету з аналізованим газом, попередній підсилювач, комутатор, керований генератор, підсилювач потужності, мікропроцесор, які утворюють вимірювальний канал, та опорний канал, який складається з джерела випромінювання опорного каналу, фотоприймача опорного каналу, попереднього підсилювача опорного каналу, комутатора опорного каналу, керованого генератора опорного каналу, підсилювача потужності опорного каналу, причому джерела випромінювання являють собою U 1 3 вач, комутатор, керований генератор, підсилювач потужності, мікропроцесор, які утворюють вимірювальний канал, та опорний канал, який складається з джерела випромінювання опорного каналу, фотоприймача опорного каналу, попереднього підсилювача опорного каналу, комутатора опорного каналу, керованого генератора опорного каналу, підсилювача потужності опорного каналу, причому джерела випромінювання являють собою лазерні евітлодіоди, налаштовані на опорну та вимірювальну довжини хвиль відповідно, вимірювальний канал охоплений глибоким від'ємним зворотним зв'язком, кювета з аналізованим газом розміщена на шляху випромінювання від джерел випромінювання до фотоприймачів, вихід фотоприймача з'єднаний з послідовно розміщеними попереднім підсилювачем, комутатором, керованим генератором, підсилювачем потужності, вихід підсилювача потужності під'єднаний до входу мікропроцесора, вихід фотоприймача опорного каналу з'єднаний з послідовно розміщеними попереднім підсилювачем опорного каналу, комутатором опорного каналу, керованим генератором опорного каналу, підсилювачем потужності опорного каналу, вихід підсилювача потужності опорного каналу під'єднаний до входу мікропроцесора та до входу джерела випромінювання опорного каналу по зворотному зв'язку, виходи мікропроцесора під'єднані до входів комутаторів та до індикаторного пристрою. На кресленні представлена блок-схема запропонованого аналізатора вологості газів, де 1 та 2 джерела випромінювання вимірювального та опорного каналів відповідно, 3 – кювета з аналізованим газом, 4 та 5 - фотоприймачі вимірювального та опорного каналів відповідно, 6 та 12 - попередні підсилювачі вимірювального та опорного каналів відповідно, 7 та 13 - комутатори вимірювального та опорного каналів відповідно, 8 та 14 - керовані генератори вимірювального та опорного каналів відповідно, 9 та 15 - підсилювачі потужності вимірювального та опорного каналів відповідно, 10 мікропроцесор та 11 - індикаторний пристрій, причому кювета 3 з аналізованим газом розміщена на шляху випромінювання від джерел випромінювання 1 та 2 до фотоприймачів 4 та 5 відповідно, вихід фотоприймача 4 з'єднаний з послідовно розміщеними попереднім з підсилювачем 6, комутатором 7, керованим генератором 8, підсилювачем потужності 9, вихід якого під'єднаний до входу мікропроцесора 10, вихід фотоприймача опорного каналу 5 з'єднаний з послідовно розміщеними попереднім підсилювачем опорного каналу 12, комутатором опорного каналу 13, керованим генератором опорного каналу 14, підсилювачем потужності опорного каналу 15, вихід підсилювача потужності опорного каналу 15 під'єднаний до входу мікропроцесора 10 та до входу джерела випромінювання опорного каналу 2 по зворотному зв'язку, виходи мікропроцесора 10 55512 4 під'єднані до входів комутаторів 7 і 13 та до індикаторного пристрою 11. Аналізатор вологості газів працює наступним чином. Світловий потік, випромінюваний джерелом випромінювання опорного каналу 2, проходить через аналізований газ у кюветі 3 та потрапляє на фотоприймач опорного каналу 5. Фотоприймач опорного каналу 5 перетворює падаючий на нього світловий потік в електричний сигнал, який підсилюється попереднім підсилювачем опорного каналу 12. Підсилений електричний сигнал поступає на комутатор опорного каналу 13 та у випадку його увімкнення потрапляє на керований генератор опорного каналу 14, де перетворюється на імпульсно-частотний сигнал, частота якого змінюється в залежності від величини електричного сигналу. Імпульсно-частотний сигнал поступає на підсилювач потужності опорного каналу 15, підсилюється до струмового електричного сигналу та поступає на джерело випромінювання опорного каналу 2. Крім того, електричний сигнал від підсилювача потужності 15 поступає на мікропроцесор 10, де відбувається запам'ятовування рівня сигналу. Опорний канал охоплений глибоким від'ємним зворотним зв'язком, тобто світловий потік, що випромінюється джерелом випромінювання опорного каналу 2, проходить через вимірюваний газ та потрапляє на фотоприймач 5 опорного каналу, підтримуючись постійним. Мікропроцесор 10 перемикає канали опорного та вимірювального каналів за допомогою комутатора 7 та комутатора опорного каналу 13 по часовому циклу. Вимірювальний канал вступає у роботу при увімкненні комутатора 7 та при цьому припиняє роботу опорний канал комутатор 13 вимикається. Джерело випромінювання 1 випромінює інфрачервоне світло на вимірюваній довжині хвилі. Випромінюваний світловий потік проходить через вимірюваний газ у кюветі 3, послаблюється за рахунок наявності в аналізованому газі вологості та потрапляє на фотоприймач 4. Фотоприймач 4 перетворює падаючий на нього світловий потік в електричний сигнал, який піддається обробці, аналогічній тій, яка виконується в опорному каналі. Вимірювальний канал також охоплений глибоким від'ємним зворотним зв'язком, тому світловий потік, що потрапляє на фотоприймач 4, підтримується постійним. Інформація з підсилювача потужності 9 та підсилювача потужності опорного каналу 15 поступає на мікропроцесор 10 та порівнюється. Отриманий від порівняння сигнал обробляється за певним алгоритмом та видається на індикаторний пристрій 11. Використання такої структури аналізатора вологості газів дозволяє значно підвищити точність вимірювань та компенсувати дію дестабілізуючих факторів за рахунок використання глибоких від'ємних зворотних зв'язків опорного та вимірювального каналів. 5 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 55512 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601