Длительность импульса тока (примерно 80 мкс) и светодиод - эталонный или измерительный, через который идет ток, определяется рабочей программой, занесенной в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), выполненное на основе интегральной микросхемы К573РФ5 или аналогичной и входящей в состав микроЭВМ 16. Величина протекающего 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 использованием 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 концентрации 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 предварительно "защитой" в ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) ЭВМ;
работает источник измерительного излучения, выход измерительного фотоприемника через коммутатор присоединен к усилителю, на АЦП производится 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 значения усредняются и производится расчет величины О;
производится сравнение измеренной величины с табличными данными, хранящимися в ПЗУ, измеренная величина корректируется с учетом температуры 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 температуры, влажности и запыленности, а также за счет выполнения блока обработки сигналов одно-канальными, что значительно уменьшает погрешность электронной части прибора. Одновременно достигнуто значительное упрощение конструкции и надежность в эксплуатации, что позволяет использовать данный газоанализатор в полевых условиях
Оптический абсорбционный газоанализатор, содержащий источник электромагнитного излучения, с первой длиной волны
из области поглощения и второй волны из области прозрачности анализируемого газа, расположенные по ходу его излучения газовую кювету с фокусирующим элементом, первый и второй фотоприемники, причем выход первого фотоприемника через первый усилитель соединен с первым входом блока обработки сигналов, выход второго фотоприемника через второй усилитель соединен соответственно с вторым входом блока обработки сигналов, включающего микроЭВМ, выход которой является выходом блока обработки сигналов и соединен с блоком регистрации, отличающийся тем, что в газоанализатор дополнительно введен второй источник электромагнитного излучения с первой длиной волны из области поглощений и второй длиной волны из области прозрачности анализируемого газа, первый и второй оптические фильтры, пропускающие излучение с длиной волны из области поглощения анализируемого газа, также третий и четвертый оптические фильтры, пропускающие излучение с длиной волны прозрачности анализируемого газа, причем второй источник электромагнитного излучения установлен вне газовой кюветы за фотоприемниками и оптически сопряжен с ними, оба фотоприемника выполнены с возможностью регистрации излучения при освещении их с двух противоположных сторон, кроме того, с двух противоположных сторон первого фотоприемника по ходу излучения первого и второго источников электромагнитных излучений установлены первый и второй оптические фильтры, с двух противоположных сторон второго фотоприемника по ходу излучения первого и второго источников электромагнитных излучений установлены третий и четвертый оптические фильтры, газовая кювета выполнена в виде полости, фокусирующим элементом которой являются ее внутренняя поверхность со светоотражающим покрытием, блок обработки сигналов дополнительно содержит последовательно соединенные коммутатор входных импульсов, усилитель, аналого-цифровой преобразователь, а также дополнительно введена схема управления токами источников электромагнитных излучений, причем первый и второй входы коммутатора входных импульсов являются первым и вторым входами блока обработки сигналов соответственно, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с входом микроЭВМ, первый управляющий выход которой соединен с управляющим входом коммутатора входных импульсов, а второй управляющий выход соединен с управляющим входом схемы управления токами источников электромагнитных излучений, другой вход которой соединен с выходом второго фотоприемника, первый и второй выходы схемы управления токами источников излучения соединены с первым и вторым источниками излучения соответственно.Аналитический блок автоматизированного стационарного поста контроля химического состава выбросов ТЭС: окиси углерода (CO), углекислого газа (CO2), окислов азота (NOx ), двуокиси серы (SO2), кислорода (O2). Дополнительно регистрируются температура и давление. ПЭМ-2М - прибор непрерывного действия и может применяться как самостоятельно, так и в автоматизированных системах управления технологическим процессом котлоагрегата в качестве автоматизированного стационарного поста контроля за газовыми выбросами промышленных предприятий. В основу принципа измерения положен оптико-абсорбционный метод измерения поглощения инфракрасного излучения анализируемым газовым компонентом смеси.
Сервисные возможности газоанализатора:
CO | 0..4000 ppm | |
SO2 | 0..800 ppm | |
NO | 0..2000 ppm | |
NO2 | 0..1000 ppm | |
O2 | 0..21 %об. | |
H2O | 0..100 г/м3 | |
Аналитический блок | ||
Габариты | 514x290x330 мм | |
Масса | 12 кг | |
Блок пробоподготовки | ||
Габариты | 510x280x316 мм | |
Масса | 10 кг |
· одновременная индикация всех измеряемых значений на дисплее и распечатка их на встроенном минипринтере;
· проведение длительных измерений в автоматическом режиме;
· запоминание с заданной скважностью результатов измерения и передача их через RS-232 интерфейс на персональный компьютер;
· автоматическая "самодиагностика" прибора.x
Газоанализатор комплектуется подогреваемым пробоотборным зондом с датчиком температуры анализируемой пробы и блоком пробоподготовки для эффективной очистки и осушки исследуемой газовой смеси. Промышленные испытания ПЭМ-2М показали высокую воспроизводимость результатов измерения концентрации токсичных ингредиентов дымовых выбросов ТЭС, а также надежную вибро- и помехозащищённость используемого газоаналитического оборудования. Сертификат об утверждении типа средств измерений RU.C.31.001.A №8327 зарегистрирован в Гос.реестре средств измерений под №19341-00.