Контроль качества сгорания топлива

Контроль качества сгорания топлива

Таким образом, при включении прибора излу​чение, например, измерительного светодиода фо​кусируется на фоторезисторы 5 и б, регистри​рующие, благодаря наличию оптических фильтров 3 и 4, интенсивность излучения с длиной волны, со​ответственно 4,3 мкм (рабочий канал) и 3,9 мкм (опорный канал). На измерительный и опорный фоторезисторы 5 и 6 подают стабилизированное напряжение +U . Последовательно включенное

с измерительным фоторезистором 5 сопротивление 20 нагрузки и последовательно включенный с опорным фоторезистором 6 опорный резистор 19 выполнены на резисторах марки С2-29. Напря​жение с вышеуказанных сопротивлений 20 и 19 через соответствующие разделительные усилители 11 и 12, выполненные на малошумящих операци​онных усилителях типа К544УД5, попадают на первый и второй входы коммутатора 13, управ​ляемого от микроЭВМ 16. Коммутатор 13 выполнен на основе КМОП коммутатора 561КТ2, с выхода которого импульсы напряжения попеременно либо от измерительного, либо опорного фоторезисторов попадают на вход усилителя 14, выполненного на основе малошумящего операционного усилителя К544УД5. Кроме того, с опорного резистора 19 опорного фоторезистора 6 постоянное напряжение подается на схему 18 управления токами свето-диодов, выполненную на основе операционного усилителя 140УД1208. При уменьшении темпера​туры окружающей среды постоянное напряжение на опорном резисторе 19 и сопротивлении нагрузки 20 уменьшается из-за увеличения темнового сопротивления фоторезисторов. Это напряжение с опорного резистора 19 подается на инвертирующий вход схемы управления 18 токов светодиодов. Так как зависимость чувствительности фоторезисторов и их темновое сопротивление имеют близкую тем​пературную зависимость, то формируется петля обратной связи, поддерживающей величину им​пульсов напряжений постоянной независимо от внешних условий.

Длительность импульса тока (примерно 80 мкс) и светодиод - эталонный или измерительный, через который идет ток, определяется рабочей прог​раммой, занесенной в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), выполненное на основе интег​ральной микросхемы К573РФ5 или аналогичной и входящей в состав микроЭВМ 16. Величина про​текающего тока через светодиоды 1 и 7 задается предварительной настройкой схемы управления 18 токами светодиодов и постоянным напряжением, снимаемым с нагрузки фоторезистора. Величина тока через светодиод при комнатной температуре устанавливается около 1 А Усиленные импульсы с выхода усилителя (в качестве датчика температуры использовано термосопротивление ТР-1), затем поступают на интегрирующий аналого-цифровой преобразователь 15, выполненный с использова​нием операционных усилителей К140УД1208 и КР544УД5А (компаратор). Управляющая микроЭВМ 16, выполненная на основе процессора 1830ВЕ31 обрабатывает выходное напряжение компаратора, запоминает число отсчетов, соответствующее каждому из импульсов и производит расчет кон​центрации по формуле (1), приведенной выше:

Алгоритм работы прибора следующий: инициализация прибора; определяется температура окружающей среды путем подачи напряжения с термодатчика на АЦП, его измерение и определение по таблице пред​варительно "защитой" в ПЗУ (постоянное запоми​нающее устройство) ЭВМ;

работает источник измерительного излучения, выход измерительного фотоприемника через коммутатор присоединен к усилителю, на АЦП про​изводится измерение импульса U3И;

то же, но через коммутатор на АЦП подается импульс с выхода опорного фотоприемника U4И ;

работает эталонный источник излучения, выход измерительного фотоприемника через коммутатор присоединен к усилителю, на АЦП производится измерение импульса U1Э ;

то же, но через коммутатор на АЦП подается импульс с выхода опорного фотоприемника U2Э ;

измерение проводится N раз, после чего зна​чения усредняются и производится расчет величины О;

производится сравнение измеренной величины с табличными данными, хранящимися в ПЗУ, изме​ренная величина корректируется с учетом темпе​ратуры и определяется искомая концентрация, которая выводится на устройство регистрации 17, выполненный на основе жидкокристаллического индикатора ИЖЦ 18-4/7.

Таким образом, предлагаемый газоанализатор обеспечивает высокую точность измерений и чувствительность прибора в широком диапазоне рабочих температур, влажности и запыленности, за счет исключения зависимости измерений от тем​пературы, влажности и запыленности, а также за счет выполнения блока обработки сигналов одно-канальными, что значительно уменьшает погреш​ность электронной части прибора. Одновременно достигнуто значительное упрощение конструкции и надежность в эксплуатации, что позволяет ис​пользовать данный газоанализатор в полевых ус​ловиях