Газоаналізатор

Газоанализатор, содержащий оптически связанные светодиод и чувствительный эле мент, первый приемник излучения, регистрирующее устройство, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, в него введены второй приемник излучения, регулируемый источник питания, таймер, блок коммутации, первое и второе устройства выборки-хранения, устройство вычитания, при этом светодиод размещен в прозрачном корпусе, второй приемник излучения расположен непосредственно у торца светодиода и соединен с регулируемым источником питания светодиода, выход первого приемника излучения соединен с одним из входов блока коммутации, управляющий вход которого соединен с выходом таймера, а выходы - с устройствами выборки-хранения, выходы устройств выборки-хранения соединены со входами устройства вычитания, выход которого соединен со входом регистрирующего устройства, причем первый и второй приемники излучения, светодиод и чувствительный элемент помещены в светозащитный газопроницаемый экран. С > ел ел 00 Изобретение относится к газоаналитическому приборостроению и может быть использовано при разработке и изготовлении газоанализаторов и газосигнализаторов для систем контроля окружающей среды, для промышленной санитарии и для исследовательских газоаналитических систем различного назначения. Известен газоанализатор [2], выбранный в качестве прототипа, содержащий оптически связанные источник излучения, чувствительный элемент, приемник излучения и регистрирующее устройство. В качестве чувствительного элемента используется пористое стеклообразное тело с внедренным в поры индикаторным веществом, а источник излучения - светодиод с блоком питания. Недостатком этого газоанализатора является ограниченный диапазон измерений концентрации газа, невозможность измерения суммарной дозы газа, низкая чувствительность. Задачей заявляемого изобретения является создание газоанализатора, в котором введение новых элементов позволяет измерять изменение пропускания чувствительного элемента за определенный промежуток ел о 15585 времени, т.е. работать в режиме накопления, что приводит к расширению диапазона измерений концентрации газа. Поставленная задача решается тем, что в газоанализатор, содержащий оптически 5 связанные светодиод и чувствительный элемент, первый приемник излучения, регистрирующее устройство, согласно изобретению, вводят второй приемник излучения, регулируемый источник питания, тай- 10 мер, блок коммутации, первое и второе устройство выборки-хранения, устройство вычитания, при этом светодиод размещен в прозрачном корпусе, второй приемник излучения расположен непосредственно у тррца 15 светодиода и соединен с регулируемым источником питания светодиода, выход первого приемника излучения соединен с одним из входов блока коммутации, управляющий вход которого соединен с выходом таймера, 20 а выходы - с устройствами выборки-хранения, выходы устройств выборки-хранения соединены со входами устройства вычитания, выход которого соединен со входом регистрирующего устройства, причем первый 25 и второй приемники излучения, светодиод и чувствительный элемент помещены в светозащитный газопроницаемый экран. Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена блок-схема заявляє- ЗО мого устройства. Газоанализатор состоит из оптически* связанных источника излучения - светодиода 1, первого приемника 2 и второго приемника 3 излучения и чувствительного 35 элемента 4, расположенного между светодиодом 1 и первым приемником 2 излучения, помещенных в светозащитный газопроницаемый экран 5, регулируемого источника 6 питания, блока 7 коммутации, таймера 8 с 40 регулятором цикла измерений 9, первого устройства 10 выборки-хранения и второго устройства 11 выборки-хранения, устройства 12 вычитания, регистрирующего устройства индикатора 13. Вещество, которое внедре- 45 но в чувствительный элемент 4, химически активно к регистрируемому газу. Светозащитный газопроницаемый экран 5 выполнен из мелкодисперсного металла. При этом второй приемник 3 излучения расположен 50 непосредственно у торца светодиода и соединен через регулируемый источник питания 6 с с ветодиодо м, выход пе рво го приемника 2 излучения соединен с одним из входов блока 7 коммутации, управляющий 55 вход которого соединен с входом таймера 8, а выходы блока коммутации соединены с устройствами 10, 11 выборки-хранения, выходы устройств 10,11 выборки-хранения соединены со входами устройства 12 вычитания, выход устройства 12 вычитания соединен со входом регистрирующего устройства- индикатора 13. , Часть излучения светодиода 1, выходящего из его торцевой области, подают на второй приемник 3 излучения, установленный непосредственно у торца светодиода. Электрический сигнал с второго приемника 3 излучения подают на регулируемый источник 6 питания, который служит для питания и стабилизации уровня излучения светодиода. Основную часть излучения, выходящую из светоизлучающей области светодиода, после прохождения чувствительного элемента 4, подают на первый приемник 2 излучения. Электрический сигнал с первого приемника 2 излучения поступает на блок 6 коммутации, два выхода которого соединены со входами устройств выборки-хранения 10, 11. Блок 7 коммутации управляется таймером 8, который служит для переключения (коммутации) выхода первого приемника 2 излучения и входов устройств 10, 11 выборки-хранения через определенный промежуток времени. Устройство вычитания 12 выдает сигнал, пропорциональный разности сигналов в устройствах 10, 11 выборки-хранения, который индицируется индикатором 13 и по значению которого судят о величине концентрации газа. Для исключения помех от внешних источников излучения оптические элементы газоанализатора помещают в светозащитный газопроницаемый экран 5, выполненный, например, из мелкодисперсного металла. Размер пор D экрана меньше длины волны оптического излучения и много больше размера молекул, т.е. 10"8см< D< 10"4см.. П р и м е р . Для регистрации аммиака (ЫНз) был разработан и испытан прибор, реализующий представленное техническое решение. В качестве источника излучения применялся светодиод АЛ336В в прозрачном корпусе, спектральная область излучения А =560 нм. Приемники излучения фотодиоды типа ФД-224, работающие в токовом режиме. Чувствительный элемент изготовлен из пластинки пористого стекла, в которую внедрялись молекулы CuSO4 * 5НгО. В результате взаимодействия молекулы аммиака с индикаторным веществом изменяется пропускание чувствительного элемента. Изменение пропускания пропорционально концентрации аммиака в воздухе и времени наблюдения (цикла измерения). Измеренная чувствительность устройства 25 мг.мин/м3 • мВ. Таким образом, уровню сигнала 1 мв за время измерения 80 сек 15585 соответствует концентрация аммиака рав3 ная ПДК рабочей зоны 20 мг/м . Результат воспроизводится на цифровом индикаторе. Электрическая схема прибора собрана на операционных усилителях с высокоомным входом, АЦП типа КР 572 2ПВ5, цифровом индикаторе ИЖКЦ 4-417. Использование заявляемого устройства позволяет расширить диапазон измерений концентрации вредных веществ, измерять суммарную дозу газа, увеличить чувствительность и срок службы газоанализатора, а также уменьшить его весогабаритные характеристики. и 12 13 9 Упорядник Замовлення 4191 Техред М.Моргентал Коректор О.Кравцова Тираж Підписне Державне патентне відомство УкраТни, 254655, ГСП, Киї в-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101