Інфрачервоний газоаналізатор з частотним виходом

Інфрачервоний газоаналізатор з частотним виходом, що містить кювету, випромінюючий елемент, сапфірове вікно, приймач випромінювання та електронну схему, який відрізняється тим, що в нього додатково введені перший і другий корпуси, перше, друге і третє джерела постійної напруги, інтерференційний фільтр, відбивач, екран, подвійний піроелектричний елемент, польовий транзистор, перший і другий біполярні транзистори, перший, другий, третій і четвертий резистори, перший, другий, третій і четвертий конденсатори та загальна шина, причому випромінюючий елемент, перший корпус і сапфірове вікно утворюють джерело інфрачервоного випромінювання, приймач випромінювання складається з другого корпусу, інтерференційного фільтра, відбивача, екрана, подвійного піроелектричного елемента, першого і другого резисторів, польового транзистора та першого конденсатора, а електронна схема складається з першого і другого біполярних C2 2 (19) 1 3 89423 4 приймача інфрачервоного випромінювання [Тхорвач, екран, подвійний піроелектричний елемент, жевский В.П. Автоматический анализ газов и жидпольовий транзистор, перший і другий біполярні костей на химических предприятиях. -М.: Химия, транзистори, перший, другий, третій і четвертий 1976. - С.108-113]. У відомому газоаналізаторі ререзистори, перший, другий, третій і четвертий коналізується принцип вимірювання концентрації газу денсатори, загальну шину, причому випромінююпри поглинанні електромагнітного випромінювання чий елемент, перший корпус і сапфірове вікно в інфрачервоній області спектра. утворюють джерело інфрачервоного випромінюНедоліком такого пристрою є низька чутливання, приймач випромінювання складається з вість і точність вимірів малих (фонових) концентдругого корпусу, інтерференційного фільтру, відрацій газу. бивача, екрану, подвійного піроелектричного елеЗа прототип обрано газоаналізатор [А.с. СССР менту, першого і другого резисторів, польового №1188600, МКИ G01N21/01. Газоанализатор. транзистору, першого конденсатору, а електронна Бюл. №40, 1980г.], який містить випромінюючий схема складається з першого і другого біполярних елемент, кювету, що складається з двох суміжних транзисторів, третього і четвертого резисторів, відсіків ізольованих сапфіровим вікном, приймач другого, третього і четвертого конденсаторів, загавипромінювання, сферичні дзеркала і електронну льної шини, причому перший вивід першого джесхему, яка складається з підсилювача, резонансрела постійної напруги з’єднаний з першим вивоного підсилювача, першого і другого синхронних дом джерела інфрачервоного випромінювання, детекторів, першого і другого логарифмічних підяке складається з першого корпусу, випромінююсилювачів, схему віднімання, масштабний підсичого елементу і сапфірового вікна, другий вивід лювач, схему корекції нуля, реєструючий прилад джерела інфрачервоного випромінювання та імпульсний блок живлення джерела випромінюз’єднаний з другим виводом джерела постійної вання, причому випромінюючий елемент і приймач напруги, джерело інфрачервоного випромінюванвипромінювання розташовані у першому відсіку ня розташовано в послідовному оптичному кювети, у якому повітря викачено до вакуума 10-3 з’єднанні через кювету з інтерференційним фільттор, другий відсік кювети заповнюється газом, конром приймача випромінювання, елементи якого центрацію якого необхідно виміряти, в обох відсірозташовані у другому корпусі, потік випромінюках розташовано по одному сферичному дзеркалу, вання після інтерференційного фільтру за допомопри цьому випромінюючий елемент розташований гою відбивача потрапляє на подвійний піроелекту фокальній площині сферичного дзеркала другого ричний елемент, який захищений екраном, перший відсіку кювети, а приймач випромінювання розтавивід подвійного піроелектричного елементу шований у фокальній площині сферичного дзерказ’єднаний з першими виводами першого і третього ла першого відсіку кювети, що забезпечує двокрарезисторів, першим виводом першого конденсатотне проходження потоку інфрачервоного ра та колекторами першого і другого біполярних випромінювання крізь кювету з досліджуваним транзисторів, які утворюють першу вихідну клему, газом, вихід приймача випромінювання з’єднаний з другий вивід подвійного піроелектричного елеменвходом підсилювача, вихід якого з’єднаний з вхоту з’єднаний з другим виводом першого резистора дом резонансного підсилювача, вихід якого і затвором польового транзистора, стік якого з’єднаний з другими входами першого і другого з’єднаний з першим виводом другого резистора, синхронних детекторів, перші входи яких з’єднанні другий вивід першого конденсатора з’єднаний з з другим виходом імпульсного блоку живлення витоком польового транзистора і емітером першоджерела випромінювання, перший вихід якого го біполярного транзистора, база якого з’єднана з з’єднаний з випромінюючим елементом, виходи першими виводами другого конденсатора і четвепершого і другого синхронних детекторів з’єднані з ртого резистора, другий вивід якого з’єднаний з входами відповідно першого і другого логарифмічпершим виводом другого джерела постійної напруних підсилювачів, виходи яких з’єднані з входом ги, база другого біполярного транзистора з’єднана схеми віднімання, вихід якої з’єднаний з першим з другим виводом третього резистора і першим входом масштабного підсилювача, другий вхід виводом третього конденсатора, другий вивід якоякого з’єднаний з виходом схеми корекції нуля, го з’єднаний з емітером другого біполярного транвихід масштабного підсилювача з’єднаний з вхозистора, першими виводами четвертого конденсадом реєструючого приладу. тора і третього джерела постійної напруги, при Недоліком такого пристрою є складність елекцьому другий вивід другого резистора з’єднаний з тронної схеми газоаналізатора і значні габаритні другими виводами другого і четвертого конденсарозміри, за рахунок використання кювети з двома торів та другими виводами другого і третього джевідсіками. рел постійної напруги, що утворюють другу вихідну В основу винаходу поставлена задача спроклему, яка підключена до загальної шини. щення конструкції, підвищення чутливості та розНа кресленні подано схему інфрачервоного ширення діапазону вимірювань за рахунок ввегазоаналізатора з частотним виходом, який місдення нових елементів та зв’язків між ними. тить перше джерело постійної напруги 1, джерело Поставлена задача досягається тим, що в інінфрачервоного випромінювання 2, яке складаєтьфрачервоний газоаналізатор з частотним вихося з випромінюючого елемента 3 і захисного сапдом, який складається з кювети, випромінюючого фірового вікна 4, які розташовані у першому корелементу, сапфірового вікна, приймача випроміпусі 5, вимірювальної кювети 6, яка заповнюється нювання, електронної схеми, введено перший і газовою суміщу, приймача випромінювання 7, який другий корпуси, перше, друге і третє джерела поскладається з другого корпусу 8, інтерференційностійної напруги, інтерференційний фільтр, відбиго фільтру 9, відбивача 10, екрану 11, подвійного 5 89423 6 піроелектричного елементу 12, першого резистора В початковий момент часу в кюветі 6 газу не 13, польового транзистора 14, другого резистора має. Перше джерело постійної напруги 1 живить 15 і першого конденсатора 16, електронної схеми випромінюючий елемент 3 джерела інфрачервоно17, яка складається з першого 18 і другого 19 біго випромінювання 2. Всередині корпусу 5 джереполярних транзисторів, третього 20 і четвертого 21 ла інфрачервоного випромінювання 2 повітря вирезисторів, другого 22, третього 23 і четвертого 24 качено до вакуума, сапфірове вікно 4 виконує роль конденсаторів, загальної шини 25, а також другого світового фільтру для отримання монохроматич26 і третього 27 джерел постійної напруги, причоного інфрачервоного випромінювання. При підвиму перший вивід першого джерела постійної нащенні напруги другого 26 і третього 27 джерел пруги 1 з’єднаний з першим виводом джерела інпостійної напруги з деякого їх рівня диференційфрачервоного випромінювання 2, яке складається ний опір на електродах колектор першого біполярз першого корпусу 5, випромінюючого елементу 3 і ного транзистора 18 і стік польового транзистора сапфірового вікна 4, другий вивід джерела інфра14 стає від’ємним, що призводить до компенсації червоного випромінювання 2 з’єднаний з другим активних втрат і виникнення незатухаючих в часі виводом першого джерела постійної напруги 1, коливань у коливальному контурі, який складаєтьджерело інфрачервоного випромінювання 2 розся з реактивної складової повного опору ємнісного ташовано в послідовному оптичному з’єднанні характеру на електродах колектор першого біпочерез кювету 6 з інтерференційним фільтром 9 лярного транзистора 18 і стік польового транзисприймача випромінювання 7, який розташований у тора 14 та з реактивної складової повного опору другому корпусі 8, потік випромінювання після ініндуктивного характеру на електродах колектортерференційного фільтру 9 за допомогою відбиваемітер другого біполярного транзистора 19, який ча 10 потрапляє на подвійний піроелектричний спільно з третім резистором 20 і третім конденсаелемент 12, який захищений екраном 11, перший тором 23 являє транзисторний аналог індуктивновивід подвійного піроелектричного елементу 12 сті. При потраплянні газу в кювету 6 на приймач з’єднаний з першими виводами першого 13 і тревипромінювання 7, що має чітко визначений тього 20 резисторів, першим виводом першого спектр поглинання, який визначається властивосконденсатора 16 та колекторами першого 18 і друтями інтерференційного фільтру 9, буде потраплягого 19 біполярних транзисторів, які утворюють ти інша кількість оптичної енергії на відбивач 10, першу вихідну клему електронної схеми 17, другий який сфокусує потік на подвійний піроелектричний вивід подвійного піроелектричного елементу 12 елемент 12, що призведе до зміни величини елекз’єднаний з другим виводом першого резистора 13 трорушійної сили подвійного піроелектричного і затвором польового транзистора 14, стік польоелементу 12, що призводить до зміни опору канавого транзистора 14 з’єднаний з першим виводом лу польового транзистора 14, а це викликає зміну другого резистора 15, другий вивід першого конємнісної складової повного опору на електродах денсатора 16 з’єднаний з витоком польового транколектор першого біполярного транзистора 18 і зистора 14 і емітером першого біполярного транстік польового транзистора 14, а також зміну індукзистора 18, база першого біполярного транзистора тивної складової повного опору на електродах 18 з’єднана з першим виводом четвертого резисколектор-емітер другого біполярного транзистора тора 21 і першим виводом другого конденсатора 19, що в свою чергу, викликає зміну частоти гене22, перший вивід четвертого резистора 21 рованих коливань. Екран 11 призначений для заз’єднаний з першим виводом другого джерела попобігання засвічування подвійного піроелектричностійної напруги 26, база другого біполярного транго елементу 12. Четвертий резистор 21 обмежує зистора 19 з’єднана з другим виводом третього базовий струм першого біполярного транзистора резистора 20 і першим виводом третього конден18. Другий 22 і четвертий 24 конденсатори викосатора 23, другий вивід третього конденсатора 23 нують блокувальну функцію для запобігання проз’єднаний з емітером другого біполярного транзисходження змінного струму відповідно крізь друге тора 19, першим виводом четвертого конденсато26 і третє 27 джерела постійної напруги, які другира 24 і першим виводом третього джерела постійми виводами позитивної полярності підключені до ної напруги 27, при цьому другий вивід другого загальної шини 25. Перший резистор 13 і перший резистора 15 з’єднаний з другими виводами другоконденсатор 16 призначені для захисту від пробою го 22 і четвертого 24 конденсаторів та другими польового транзистора 14 електричним імпульсом. виводами другого 26 і третього 27 джерел постійДругий резистор 15 обмежує струм стоку польовоної напруги, що утворюють другу вихідну клему, го транзистора 14. Внесення електронної схеми 17 яка підключена до загальної шини 25. у другий корпус 8 приймача випромінювання 7 Інфрачервоний газоаналізатор з частотним дозволяє інтегрувати конструкцію інфрачервоного виходом працює таким чином. газоаналізатора з частотним виходом. 7 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 89423 8 Підписне Тираж 28 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