Контроль качества сгорания топлива

В зависимости от сигнала, поступающего от микроЭВМ 16 на управляющий вход коммутатора 13 входных импульсов, измерительные и опорные электрические импульсы с выхода фотоприемников через соответствующие разделительные усилители 11 и 12 поочередно поступают на вход коммутатора 13 входных импульсов и далее с выхода коммута​тора 13 через усилитель 14 на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 15, в котором преобразуется в цифровой код. Таким образом, на вход микроЭВМ 16 поступает последовательность цифровых кодов, соответствующих значениям аналогового импульсного сигнала, поступающего с выхода фотоприемников 5 и б. В микроЭВМ 16 с помощью предварительно введенного в память со​отношения осуществляется его преобразование, вычисление и определение концентрации газа N, значение величины которой выводится на устройство 17 регистрации. С целью исключения влияния неконтролируемых изменений параметров газоанализатора на измерение соотношение представлено в виде:

(38)

где U1Э - электрический сигнал на выходе разделительного усилителя 11, пропорциональный интенсивности излучения с длиной волны от эталонного источника 7 излучения, попадающего на измерительный фотоприемник 5.

U2Э - электрический сигнал на выходе разделительного усилителя 12, пропорциональный интенсивности излучения с длиной волны от эталонного источника 7 излучения, попадающего на опорный фотоприемник 6.

U3И - электрический сигнал на выходе разделительного усилителя 11, пропорциональный интенсивности излучения с длиной волны от измерительного источника 1 излучения, попа​дающего на измерительный фотоприемник 5.

U4И - электрический сигнал на выходе разделительного усилителя 12, пропорциональный интенсивности излучения с длиной волны от измерительного источника 1 излучения, попа​дающего на опорный фотоприемник 6.

Оптически и электрически прибор настраивается таким образом, что в отсутствии контролируемого газа амплитуды всех четырех импульсов равны, т. е. d= 1. В случае возможного изменения интенсивности одного или обоих источников электромагнитного излучения вследствие измерения, например, питания, температуры, запыленности, влажности, деградации со временем и т. д., оба сигнала (измерительный и опорный) от нестабильно работающего излучателя изменятся пропорционально, а их отношение, входящее в (38), сохранится. Аналогично, в случае изменения чувствительности одного из фотопри​емников по причинам, указанным выше, пропор​ционально изменятся амплитуды импульсов, по​лучаемых в результате преобразования в фотоп​риемнике световых импульсов от обоих источников излучения, и их отношение, входящее в (I) также сохранится. Для учета изменений интенсивности источников или чувствительности фотоприемников на опорном резисторе 19 через обратную связь, введенную через схему 18 управления, поддер​живается постоянное падение напряжения и, таким образом, полезный импульсный сигнал также будет постоянной величиной.

При заполнении кюветы 2 контролируемым газом из величин, входящих в правую часть соотношения

(38), изменится (уменьшится) только U3И из-за поглощения излучения газом. Соответственно, уменьшится и d

По нескольким проверочным газовым смесям с паспортизованными концентрациями N1. . . Ni контролируемого газа строится градуировочная кривая соответствия величин d и N и вводится предварительно в память микроЭВМ 16. При из​мерении неизвестной концентрации газа микроЭВМ 16 вычисляет d и по нему с помощью градировочной кривой определяет концентрацию газа N.

Предлагаемый газоанализатор реализован в РНИЙ "Электронстандарт".

Все элементы конструкции прибора размещены в электропроводящем корпусе с сопротивлением неменее 106 Ом и изготовленном из алюминиевого сплава или пластмассы.

В качестве газовой кюветы 2 использована алюминиевая трубка с полированной внутренней поверхностью длиной 70 мм и внутренним диа​метром 6 мм с установленным на ней входным и выходным штуцерами 24 и 25, оптическими окнами 22 и 23 на входном и выходном торцах трубки (см. черт. 2).

Излучатели 1 и 7 и фотоприемники 5 и 6 с принадлежащими им оптическими фильтрами 3 и 8 и 4 и 9 изготавливаются комплектно фирмой ИКО, г. Санкт-Петербург. Например, для газоанализатора, измеряющего концентрацию углекислого газа из​готовлен комплект ФРМ1-4339, включающий в себя два одинаковых светодиода, излучающих в диа​пазоне 3,7-4,4 мкм, и модуль, содержащий два фотоприемника и две пары оптических фильтров. Освещение каждого фотоприемника возможно с двух противоположных торцов модуля. В качестве фотоприемников использованы фоторезисторы. Одна пара оптических фильтров пропускает излу​чение с длиной волны = 4,3 мкм, поглощаемое углекислым газом, вторая пара оптических фильтров пропускает излучение с длиной волны = 3,9 мкм, для которого углекислый газ прозрачен. Эталонный излучатель установлен вплотную к модулю фотоп​риемника для минимизации влияния анализируемого газа, содержащегося в атмосфере, на интенсив​ность эталонного излучения.