Контроль качества сгорания топлива

В газоанализаторе в качестве измерительной схемы исполь​зованы два моста: рабочий I и сравнительный II.

Рабочий мост собран из чувствительных элементов R1— R4, расположенных в камере, через которую пропускается проба АГС. Сравнительный мост собран из чувствительных элементов R5— R8, размещенных в камере, через которую пропускается сравни​тельный газ — атмосферный воздух. Потоки пробы АГС и срав​нительного газа на выходе из камер объединяются, достигается равенство давлений в обеих камерах, встроенных в латунный блок.

Рис. 12. Схема газоанализатора типа МН: I, II — рабочий и сравнительный мосты; 1 — реохорд; 2 — шкала; 3 — подвижной квнтакт (поводок) реохорда; 4 — реверсивный двигатель; 5 — усилитель

Обозначим напряжение в диагонали съема моста I через U1, в диагонали съема моста II — U2, а напряжение, снимаемое с участка реохорда I — U3. Напряжения U1 и U2 сдвинуты по фазе на 180°. Усилитель переменного тока 5управляет ревер​сивным двигателем 4, перемещающим подвижный контакт 3ре​охорда 1 и механически связанную с ним стрелку (указатель) шкалы 2до тех пор, пока напряжение на выходе усилителя не станет равным нулю. В момент равновесия схемы напряжение Ul компенсируется равным ему и сдвинутым по фазе на 180° напряжением U1. Положение подвижного контакта 3реохорда 1, а следовательно, и положение указателя шкалы 2 определяются как отношение U1/U2.

Действительно, в момент равновесия схемы U1=Ul = U2(l/z), откуда l=z(U1/U2) где z— длина реохорда, а l — расстояние от подвижного контакта 3 реохорда 1.

Так как при изменении давления и температуры пробы АГС, а также напряжения питания прибора U1 и U2 меняются по одному и тому же закону, то показания газоанализатора не за​висят от указанных факторов.

В многокамерных газоанализаторах используются чувстви​тельные элементы с наружной конвекцией, размещаемые между полюсами магнитов и ложными наконечниками.

Если рассмотренные схемные и конструктивные решения многокамерных систем в какой-то мере устраняют влияние дав​ления и температуры пробы АГС, то они не предотвращают влия​ние неопределяемых компонентов пробы АГС. Положение усугуб​ляется тем, что на чувствительные элементы действуют не только упорядоченные потоки термомагнитной конвекции, но и огромные потоки тепловой конвекции, сила которых определяется плот​ностью газа, т. е. переменной величиной, зависящей от состава пробы АГС. Причем если для кольцевых камер в отсутствие кисло​рода поток тепловой конвекции равен нулю и влияние плотности отсутствует, то в рассматриваемых многокамерных системах поток тепловой конвекции не связан с наличием кислорода в пробе АГС, он всегда имеет определенное значение и влияние плотности максимально. Для многокамерных систем характерно большое число модификаций, различающихся не только шкалами, но и, что более важно, конструкциями камер и схемными реше​ниями.

На базе многокамерных систем возможно создание модифи​кации для использования на подвижных объектах.

Потоки термомагнитной конвекции, охлаждающие рабочие ЧЭ, имеют противоположные направления. Потоки свободной теп​ловой конвекции, возникающие при наклоне камеры, суммируются с одним из потоков термомагнитной конвекции и частично компен​сируются другим потоком.

Таким образом, поскольку измеряемый эффект представляет собой сумму эффектов, реализуемых рабочими ЧЭ, то теорети​чески погрешность от влияния наклона камеры должна компен​сироваться. Практически же в газоанализаторах, в которых используется описанная конструкция камеры, например в газо​анализаторе МН-5112 (переносный), допустимое значение угла наклона, при котором возникает погрешность, не превышающая основную, составляет 45°.

Преимущество многокамерных систем — использование ми​ниатюрных малоинерционных чувствительных элементов, обеспечивающих устойчивую работу газоанализаторов в условиях механических воздействий. Инерционность таких ЧЭ не пре​вышает 30 с при крутизне номинальной статической характе​ристики 20—25 мВ на 1 % (об.) кислорода.

Многокамерные газоанализаторы выпускаются отечествен​ными приборостроительными заводами. Это газоанализаторы, в которых используется схема компаратора напряжения пере​менного тока МН-5130, МН-5121 — МН-5128, а также газо​анализаторы типов МН-5106М и МН-5110Т4.

С двухкамерными первичными преобразователями выпуска​ются газоанализаторы «Magnos 5», «Magnos 5T» фирмы «Hart-man and Braun» (ФРГ), модель 6500 фирмы GKHP (Англия), модель 7803 фирмы «Leeds and Northrup» (ФРГ)