Схема инфракрасного газоанализатора

Измерения производятся в непрерывном режиме. Схема прибора представлена на рисунок 113.

Рисунок 113. Схема ИК фотометрического газоанализатора.

ИК излучение от источника 1, представляющего собой нихромовую проволоку, нагреваемую электрическим током до температуры около 800 ⁰С, поступает в две расположенные рядом и параллельно друг другу кюветы 2 и 3. Через кювету 2 прокачивается анализируемый газ, а кювета 3 содержит воздух, свободный от двуокиси углерода, и образует канал сравнения. Далее пучки оптического излучения подвергаются модуляции в противофазе друг относительно друга при помощи обтюратора 4, представляющего собой вращающийся диск с прорезями. Затем оптическое излучение проходит через интерференционный светофильтр 5, имеющий максимальное пропускание t_m = 80% на l_m = 4,2 мкм при ширине полосы на уровне 0,5 от максимального значения dl_0,5 = 0,1 мкм. В эту полосу попадает линия поглощения двуокиси углерода. Примерный вид спектра излучения, прошедшего кювету с газом 2 и светофильтр 5, представлен на рис. 114. Далее оба модулированных пучка при помощи концентратора 6 направляются на пироэлектрический фотоприемник 7 марки МГ-30. В фотоприемнике осуществляется преобразование потока излучения в пропорциональный ему по величине переменный электрический сигнал и происходит его предварительное усиление. Затем сигнал усиливается в основном усилителе 8 и разделяется на составляющие, соответствующие потокам излучения через кюветы 2 и 3, в синхронном детекторе 9. Работа детектора синхронизируется с вращением обтюратора при помощи фотодатчика 12. Далее сигналы поступают в блок обработки 10, где они вычитаются и результирующий сигнал измеряется микроамперметром 11, служащим стрелочным индикатором прибора. Для определения содержания двуокиси углерода пользуются градуировочным графиком, где по числу делений, на которое отклоняется стрелка индикатора, находят объемную долю двуокиси углерода в процентах.

Рисунок 114. Спектры ИК излучения, прошедшего через канал сравнения 3 (рис. 29) и выделенного светофильтром 5: пунктирная кривая Ф_l0 - спектральная плотность потока излучения до прохождения кюветы с газом и фильтра; сплошная кривая Ф_l - спектральная плотность потока излучения после прохождения кюветы с анализируемым газом и фильтром;

а) в случае среднего поглощения (около 30%); б) при сильном поглощении газом (> 90%).