|
| |
|
Слаботочка Книги 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 [81] 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 ошошснию к колебаниям давления в левом лучеприемнике. При равенстве потоков радиании. rrocry-ndHjUjMx в jryHeirpMeMHHKH, мембрана конден-агорног о микрофона, воспринимающая сумму давлений, возникающих в правом и левом лученриемниках, 6y;)ei нахо;щгься в покос, так как в этом случае колебаШЯ давления в надмембрапном объеме возникать не будет Если поток радиации, ггоступаю-1ций в правый лучеприемник. окажется меньшим (за счет поглощения в рабочей камере части радиании. соответствующей спектру поглощения опреде.1яемо1 о компоненга). то в надмембрапном объеме мерной камеры появится переменная составляющая дав-1ения газа, значение которой будет зависеть от степени поглощения радиации в рабочей камере Поэтому амплитуда колебаний мембраны конденсаторного микрофона будет зависеть от концентрации определяемого компонента в анализируемой смеси. Колебания мембраны преобразуются микрофоном в переменное напряжение, которое усиливается электронным усилителем 8, выпрямляется синхронным детектором и 1годается на показываюнщй прибор 9. Таким образом, напряжение, измеряемое показывающим прибором, является мерой концентрации определяемого компонента в анализируемой газовой смеси Шкала показывающего прибора градуирована в процента); определяемого компонента. Более соверщенными являются компен-сациопные схемы, которые строятся на принципах электрической, оптической или газовой компенсации. Оптические схемы компенсационных газоанализаторов в принципе не отличаются От схемы с непосредственным отсчеюм. В тазоанализаторах инфракрасного поглощения с электрической компенсацией реверсивный двигатель измерительно! о прибора (ио i енциоме г ра) механически связывается с подвижным контактом регулируемого резистора в цепи питания излучателя измерительного оптического канала. Поглощение части инфракрасной радиации в этом канале компенсируется соответствующим увеличением накала излучателя в ггравом канале и уменьшением ei о в jfcbom до lex пор, пока не наступит компенсация. Таким образом, каждому значению содержания анализируемого компонента в газовой смеси соответствует определенное положение П0ДВИЖН01 о контакта регулируемого резистора в непи накала излучателя. В компегюационной измерительной схеме с Оптической комЕгенсацией  Рис 8 24. Функциональная схема оптико-акустических газоанализаторов с газовой компенсацией: / - синхронный выпрямитель; 2 - синхронный двигатель, 3 - отражатель, 4 - излучатель. 5 - обтюратор, б -филыровые камеры, 7 - рабочая камера; 8 - компенсационная камера. 9 - регулпруе-мый резистор; /О - отражающая тастигга, И - лучеприемиые цшгиплры, 12 - конленсаторныи микрофон, 13 - лучеприемник, 14 - реверсивный двигатель, /5 - усилитель и блок питания, 16 - стабилизатор, 17 - лекро1тый самоиишгпии прибор реверсивный двигатель измерительного прибора (потенциометра) связан с компенсационной заслонкой в левом сравнительном оптическом каггале и стрелкой прибора. Таким образом, каждому значению концентрации измеряемою KoMiioHCHia в тазовой смеси соответствует определенное положегше оптической заслонки, а также стрелки по-тенциомс! ра. Недос1атком приборов с оптической и особенно с электрической компенсацией является больщая погрещность вследствие изменения cneKipajrbHOr о сос!ава инфракрасного излучения. На рис. 8.24 приведена схема о н т и к о-акустическо! о газоанализатора с газовой компенсацией. Особсниостью этой схемы является наличие компепсационпой камеры Компенсационная камера 8 заполнена определяемым компонентом. Внутри камеры находится подвижный щток, скощегшый конец которого является отражаю1Г1ей поверхностью. Шток механически связан с реверсивным двигателем 14 и при перемещении ме1гяет толщину газовою слоя в компенсационной камере. При равенстве потоков радиации, поступающих от отражавощей пластины !0 и отражающего конца штока комиенсагшонной камеры Н, схема сбалансирована и реверсивный ;1вигатель заторможен. VBejmMenHe или уменьшение потока радиации в правом канале за счет изменения концентрации анализируемого комштнента приводи! к раз-бштнсу измерительной схемы. Двигатель начнет вращаться и, соответственно увеличивая или уменьшая толщину газовою слоя в компенсационной камере, вновь сбалан-сируе! схему. Следовательно, каждому значению концентрации измеряемого компонента в газовой смеси соответствует 011ре;1еленная т 0Jrншнa СЛОЯ зтого же компонента в компецсацио1шон камере, вследствие чею поглощение инфракрасной радиации в обеих камерах н(№и г одинаковый спектрально-из-бирагельный характер. Дифферащиальная измерительная схема с газовой компенсацией существеЕШО снижает по1рсшность газоанализатора, вызываемую изменениями гемпературы окружаю-игей среды и атмосферного давления, а также обеспечивает возможное 1ь получения прак1ически равномерной шкалы, Этот принцип ncnoj[b30BaH в наиболее распространен-1гых оп I ико-акустических газоанализаторах типов ОА2109М, ОА2209М и ОА2309М. 8.4.1. ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКИЕ ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ ОА2109М, ОА2209М И ОА2309М Наиболее распростране1шые оптико-акустические газоанализаторы ОА2109М, ОА2209М, ОА2309М являются С1ационар-ными, автоматическими самопишупщми приборами Они прещазначены для непрерывно! о измерения концентрации окиси углерода (OA2I09M), двуокиси углерода (ОА2209М) или метана (ОА2309М) в газовых смесях, содержащих окись углерода, двуокись углерода, метан, азот, кислород, водоро;! в любых количествах. Дейс1вие этих газоанализаторов ос!ю-вано на измерении степени noi JrorncHHA ана;!изируемым 1азом инфракрасной радиации, которая зависит от ко1!цеитрации oirpe-дсляемого компонента в анализируемой смеси. В приборах ис1!ользована дифферс!!-циальная схема с газовой компе!юацией (см. рис, 8.24). Газоанализаторы сосюя! из блока при- емника и электронного ав гомат ическог о самопишущего прибора типа КСУ2. Блок приемника газоацалшзатора выполнен в виде моноблочной конструкции щию-вого крегЕления с ;1вумя отсеками - верхним и нижним. Нижний отсек закрывается крышкой, yпJ!oгняeтcя резиновой прокладкой и является пыленепроницаемым. В нижнем отсеке корпуса приемника устанавлинагокя оптико-акусгический блок и элементы системы термостатирования отсека (!агреватель-ные элементы). Оптико-акустический 6jroK имеет !1анравляюшие н може! i!o ним выдвигаться примерно на 20 см. На кры!пке нижнего отсека находятся смо г ровое окно для !абл10дения за irojio-жением шкалы компенсирующею усгройсгва, а также элемен! ы уст ройства коррекции оптическою нуля газоанализатора (привод нулевой заслонки). На основании О!ггико-акустического блока смонтированы: б ток излучателей, рабочая и компенсирующая камеры, фильтровые камеры, отражающая пластина, нулевая заслонка, лучеприемник, реверсивный двигатель и сильфон компенсирующей камеры, закрытый кожухом. На барабане комне!сирующей камеры установтена шкала, ис!гользуемая для фиксации нулевого положения 1птока Рабочая и фильтровые камеры вь!!к1Л-нены в виде полых иили!дров с огверсг!!я-ми, закрытыми с обеих ст орон корундовыми пласт и нам и, пропускающими инфракрасные jry4H. Рабочая камера состой! из двух частей, стянутых ви!тами, чю обеспе-чивае! возможность чистки вну! ре!1ней поверхности камеры. Герметизация рабочей камеры обеспечивается с помощью резиновой !ipo кладки. Компенсирующая камера состоит из насадки, выполненной в виде цилиндра со скощен!!Ым под у!.том 45° торцом, закрытым корундовой ПЛаСиной, и нодвиж1!ОгО !Г!ТОКа, торец ко!орого также срезан под yi ном 45° и отполирован. Насадка CKperiuena с корпусом, внутри которО! о расположе1!а ось На ось с одной сюроны !1асаже110 цили!1лрическое зубчатое колесо со шкал!Ой, связанное с реверсивным двигателем, с друюй стороны iiaaep-пут шток. Таким образом, при 1говороте зубчатого колеса шток г!еремещастся в продольном направлении. Герметичность компенсирующей камеры при 1ЮС1унательном перемещении штока обеспечивается сильфоном. Положение hit ока определяется но шкале. Зубча i ое колесо шкалы также механически связано с подвижным контактом регулируемого резистора измерительного моста. Нулевая заслонка служит для регулирования НО!оков инфракрасной радиации нрн установке нулевой точки шкалы. Лучеприемник состоит из латунного lep-иетизированно! о корпуса, внутри ко!орого )(.тапав)гивастся конденсаторный микрофон, и двух лучеприемных гшлиидров. Внутренняя поверхносгь лучеприемных цилиндров хромирована и отполирована; их юрцевые отверстия герметично закрыты корундовыми !rJ!acTHHaMH. Дтя заполнения лучеприемника служат две трубки на корпусе камеры. В левой части JTy4eripHeMHHKa (иа крышке) расположен стеютянный проходной изoJTятop, через который выводится провод, подключающий неподвижный электрод конденсаторного микрофона в схему микрофонного каскада. Мембрана микрофона имеет электрический контакт с корпусом камеры. Микрофонный каскад закрепляется на крынтке корпуса лучеттрием-ннка и 1три помогци пятижильного кабеля со штепсельным разъемом соединяется с усилителем приемника. Микрофонный каскад закрывается кожухом. Сильфон, соединенный mci аллической трубкой с компенсирующей камерой, служит пя уменьшения влияния изменения атмосферного дaвJгeния и окружаюнтей температуры на показания газоанализатора. В верхнем отсеке блока приемника расположены три электронных 6j!OKa (У1 - уз). Блоки являются съемными и вставляются со стороны лицевой панели. На передней панели измерит ejTbHoro блока yj имеются переменные резисторы «Начало» и «Конец» для регулировки нача-.та и конца шкалы газоанализатора, переменный резистор «Усиление», а также гнезда контроля работы iазоанализатора «Вых I», «Вых 2», «Фаза», «±» и предохранитель на 0,25 А усилителя У1. На передней иане;!и блока стабилизации У2 расположены копт рольные гнезда « + 24 В», «-24 В», «100 В», «1» и лампочки сигнализации «Нагрев», «Hepei рев», характеризую-тше режим термоста1ирования отико-акус-тического блока. На передней панели выпрямительного блока УЗ расположены умблеры «Термостат», «Репер», «РД», «Сеть», предохранители 1 А, i незда контроля «Накал», лампочка сиг налтизации включения напряжения питания. На задней стенке каждого электронно! о блока имеются разъемы типа РП14, ответные части которых укреплены на направляющих, расположенных в торцевой части верхнею отсека блока приемника. С помошью Этих разьемов осуществляется электрическое соединение электронных блоков с оптико-акустическим. Доступ к этим разъемам обеспечивается при снятии крышки на зaJшeй стенке корпуса. Конструктивно приемники газоанализа-юров ОА2109М, ОА2209М и ОА2309М различаются только дJтинoй рабочих и фильтровых камер. В табл. 8.3 приведены длины рабочих камер (Lp J, фильтровых камер рабочего канала (L,j, к) и данные по концентрации определяемого компонента в смесях, которыми заполнены лучеприем[шки (концентрации Слун), компенсационные (концентрации С\ к) н фильiровые камеры для iазоанализато- Т а б jt и п а 8.3. Пределы измерения н параметры Lp , 1 , Cj,..,, С\« газоанализаторов типов ОА2109М, ОА2209М и ОА2309М Параметры прн ичмерении для
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 [81] 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||