[go: up one dir, main page]

SU1188600A1 - Gas analyser - Google Patents

Gas analyser Download PDF

Info

Publication number
SU1188600A1
SU1188600A1 SU843743057A SU3743057A SU1188600A1 SU 1188600 A1 SU1188600 A1 SU 1188600A1 SU 843743057 A SU843743057 A SU 843743057A SU 3743057 A SU3743057 A SU 3743057A SU 1188600 A1 SU1188600 A1 SU 1188600A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
compartment
diode
radiation
gas
gas mixture
Prior art date
Application number
SU843743057A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Васильевич Федак
Юрий Юрьевич Билинец
Иосиф Иосифович Головач
Золтан Иосифович Перчи
Original Assignee
Специальное конструкторское бюро средств аналитической техники
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное конструкторское бюро средств аналитической техники filed Critical Специальное конструкторское бюро средств аналитической техники
Priority to SU843743057A priority Critical patent/SU1188600A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1188600A1 publication Critical patent/SU1188600A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

ГАЗОАНАЛИЗАТОР, содержащий оптически св занные излучающий диод, выполненный из двух р-п-переходов , размещенных в едином корпусе, и приемник излучени , расположенные в кювете дл  исследуемой газовой смеси, электронную схему выделени  полезного сигнала, подключенную к приемнику излучени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, чувствительности и температурной стабильности газоанализатора , р-и -переходы излучающего диода выполнены идентичными в одном и том же кристалле, кювета разделена прозрачной дл  излучени  перегородкой на два отсека, один из которых предназначен дл  исследуемой газовой смеси, торцовые стенки кюветы выполнены в виде сферических или параболических отражателей, фотоприI емник и диод, излучающий в противоположные стороны, размещены во вто (Л ром отсеке кюветы, свободном от с исследуемой газовой смеси, при этом диод расположен в фокусе отражател  первого отсека, а фотоприемник в фокусе отражател  второго отсека.. 00 00 аA GAS ANALYZER containing an optically coupled radiating diode made of two pn-junctions placed in a single package and a radiation receiver located in a cell for the gas mixture under investigation, an electronic extraction circuit of the useful signal connected to the radiation receiver, characterized in that In order to increase the accuracy, sensitivity and temperature stability of the gas analyzer, the p-and-transitions of the radiating diode are made identical in the same crystal, the cuvette is separated transparent for radiation In the two compartments, one of which is designed for the gas mixture under study, the end walls of the cell are made as spherical or parabolic reflectors, the photodiode and the diode radiating in opposite directions are placed in the second (L Rom compartment free of gas). , while the diode is located in the focus of the reflector of the first compartment, and the photodetector in the focus of the reflector of the second compartment .. 00 00 a

Description

Изобретение относитс  к технике газового анализа и может быть использовано , например, дл  определени  содержани  метана в газовой среде, в том числе в атмосфере шахт или промьгашенных районах нефте- и газодобывающих предпри тий. Целью изобретени   вл етс  повышение точности, чувствительности температурной стабильности газоанализатора . На чертеже приведена структурна  схема газоанализатора. В качестве источника 1 излучени  используют излучающий диод с торцовым выводом излучени , выполненньш на основе двух идентичных р-п переходов в одном кристалле. Кювета 2 состоит из двух смежных отсеков, изолированных друг от друг сапфировым окном. В одном из отсеков кюветы размещены источник 1 и приемник 3 излучени , а второй используетс  дл  напуска анализируемой газовой смеси.Кроме того, в обоих отсеках помещены по одному сферическому зеркалу (соответственно 4 и 5), причем источник 1 излучени  размещен в фокальной плоскости зеркала 4, а приемник 3 излучени  - в фокальной плоскости зеркала 5. Такое расположение элементов в кювете обеспечивает двухкратное прохождение излучени  через кювету с анализируемым газом, что в совокупности со средствами юстировки (зеркал 4 и 5) приводит к увеличению порога чувствительности газоанализатора. Электронна  схема газоанализатора включает усилитель 6, резонансный усилитель 7,синхронные детекторы 8 и 9, логарифмические усилители 10 и 11, схему 12 вычитани , масштабный усилитель 13, схему 14 коррекции нул ,регистрирующий прибор 15 иблокпитани  источника 16 излучени . Импульсное питание подаетс  с блока 16 питани  источника излучени  попеременно на рабочий и эталонный р-п переходы источника 1 излучени , которые излучают на одной и той же длине волны 3,32 мкм. Излучение эталонного р-ц перехода проходит кювету 2 без поглощени  радиации (этот отсек кюветы откачан до вакуума 10 торр), а излучение смежного рабочего p-Vi перехода через сапфировое окно поступает в другой отсек кюветы 2 и поглощаетс  измер емым газом. Поток излучени , поступающий на приемник 3 излучени , пропорционален пропусканию метана в анализируемой смеси при излучении рабочего Р- П перехода и пропорционален пропусканию сравнительного канала оптической схемы потока радиации источника 1 излучени  при излучении эталонного р-ц элемента. Сигналы, снимаемые с приемника 3 излучени , усиливаютс  усилителем 6, резонансным усилителем 7 и поступают на синхронные детекторы 8 и 9 дл  разделени  сигналов на рабочий и эталонный и преобразовани  их в напр жение , соответствующее изменению оптической плотности в рабочем канапе . Управление синхронными детекторами 8 и 9 осуществл етс  электрическими импульсами, синхронизированными с импульсами питани  излучающих р-м элементов источника 1., Далее эти сигналы усиливаютс  логарифмическими усилител ми 10 и 11 и поступают на схему вычитани  12, в которой осуществл етс  вычитание рабочего напр жени  из эталонного. С выхода схемы 12 вычитани  сигнал, пропорциональный концентрации исследуемого газа, поступает на масштаб- . ный усилитель 13, а затем - на регистрирующий прибор 15. В газоанали-. заторе предусмотрена также схема 14 коррекции нул . Применение такого газоанализатора позвол ет, с одной стороны, увеличить чувствительность измерений за счет двухкратного прохождени  рабочего излучени  через отсек кюветы 2 с анализируемым газом, а с другой увеличить точность измерений путем увеличени  соотношени  сигнал - шум схемы. Температурна  стабильность на регистрирующем приборе 15 обеспечиваетс  применением излучающего диода, состо щего из двух идентичных р- h элементов, излучающих на одной длине волны и обладающих поэтому одинаковым температурным и временным уходом.The invention relates to a gas analysis technique and can be used, for example, to determine the methane content in a gaseous medium, including in the atmosphere of mines or industrial areas of oil and gas producing enterprises. The aim of the invention is to improve the accuracy and sensitivity of the temperature stability of the gas analyzer. The drawing shows a structural diagram of the gas analyzer. As a radiation source 1, an emitting diode with an end radiation output, made on the basis of two identical pp junctions in a single crystal, is used. The cuvette 2 consists of two adjacent compartments, isolated from each other by a sapphire window. The source 1 and the radiation receiver 3 are located in one of the compartments of the cuvette, and the second is used to let in the analyzed gas mixture. In addition, one compartment has two spherical mirrors (respectively 4 and 5), with the radiation source 1 placed in the focal plane of the mirror 4 and the radiation receiver 3 is located in the focal plane of the mirror 5. Such an arrangement of elements in the cell ensures that the radiation passes twice through the cell with the analyzed gas, which, together with the means of adjustment (mirrors 4 and 5), leads to an increase in icheniyu threshold analyzer sensitivity. The electronic circuit of the gas analyzer includes an amplifier 6, a resonant amplifier 7, synchronous detectors 8 and 9, logarithmic amplifiers 10 and 11, a subtraction circuit 12, a scale amplifier 13, a zero correction circuit 14, a recording device 15 and a power supply unit for the radiation source 16. The pulsed power is supplied from the source power supply unit 16 alternately to the working and reference pn junctions of the radiation source 1, which radiate at the same wavelength 3.32 microns. The radiation of the reference p-j junction passes through the cuvette 2 without absorbing radiation (this compartment of the cuvette is pumped out to a vacuum of 10 Torr), and the radiation from the adjacent working p-Vi junction through the sapphire window enters the other compartment of the cuvette 2 and is absorbed by the measured gas. The radiation flux arriving at the radiation receiver 3 is proportional to the transmission of methane in the analyzed mixture during the emission of the working P – P junction and is proportional to the transmission of the comparative channel of the optical scheme of the radiation flux of the radiation source 1 when the reference radiation element is emitted. Signals taken from radiation receiver 3 are amplified by amplifier 6, resonant amplifier 7, and are fed to synchronous detectors 8 and 9 for dividing the signals into working and reference and converting them to a voltage corresponding to the change in optical density in the working canape. The synchronous detectors 8 and 9 are controlled by electrical pulses synchronized with the power pulses of the radiating elements of source 1. These signals are further amplified by logarithmic amplifiers 10 and 11 and are fed to the subtraction circuit 12, in which the operating voltage is subtracted from reference. From the output of the circuit 12, the subtraction signal, proportional to the concentration of the test gas, enters the scale-. ny amplifier 13, and then - on the recording device 15. In gasoanali-. the jam also provides a zero correction circuit 14. The use of such a gas analyzer allows, on the one hand, to increase the measurement sensitivity by doubling the working radiation through the compartment of the cuvette 2 with the analyzed gas, and on the other, to increase the measurement accuracy by increasing the signal-to-noise ratio of the circuit. The temperature stability of the recording device 15 is ensured by the use of a radiating diode consisting of two identical p-h elements emitting at the same wavelength and therefore having the same temperature and time care.

Claims (1)

ГАЗОАНАЛИЗАТОР, содержащий оптически связанные излучающий диод, выполненный из двух р-η-переходов, размещенных в едином корпусе, и приемник излучения, расположенные в кювете для исследуемой газовой смеси, электронную схему выделения полезного сигнала, подключенную к приемнику излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, чувствительности и температурной стабильности газоанализатора, р-η -переходы излучающего диода выполнены идентичными в одном и том же кристалле, кювета разделена прозрачной для излучения перегородкой на два отсека, один из которых предназначен для исследуемой газовой смеси, торцовые стенки кюветы выполнены в виде сферических или параболических отражателей, фотоприемник и диод, излучающий в противо- <S положные стороны, размещены во втором отсеке кюветы, свободном от исследуемой газовой смеси, при этом диод расположен в фокусе отражателя первого отсека, а фотоприемник в фокусе отражателя второго отсека..A gas analyzer containing an optically coupled emitting diode made of two p-η junctions located in a single housing, and a radiation receiver located in a cuvette for the test gas mixture, an electronic circuit for extracting a useful signal connected to a radiation receiver, characterized in that, in order to increase the accuracy, sensitivity and temperature stability of the gas analyzer, the p-η-junctions of the emitting diode are identical in the same crystal, the cuvette is separated by a transparent partition for radiation and two compartments, one of which is designed for the studied gas mixture, the end walls of the cell are made in the form of spherical or parabolic reflectors, a photodetector and a diode radiating in opposite directions are placed in the second compartment of the cell, free from the studied gas mixture, this diode is located in the focus of the reflector of the first compartment, and the photodetector in the focus of the reflector of the second compartment .. >>
SU843743057A 1984-05-17 1984-05-17 Gas analyser SU1188600A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843743057A SU1188600A1 (en) 1984-05-17 1984-05-17 Gas analyser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843743057A SU1188600A1 (en) 1984-05-17 1984-05-17 Gas analyser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1188600A1 true SU1188600A1 (en) 1985-10-30

Family

ID=21119906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843743057A SU1188600A1 (en) 1984-05-17 1984-05-17 Gas analyser

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1188600A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2528129C1 (en) * 2013-04-18 2014-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ Gas analyser

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 3734631, кл. G 01 N 21/31, 1980. Авторское свидетельство СССР № 569916, кл. G 01 N 21/35, 1974. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2528129C1 (en) * 2013-04-18 2014-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ Gas analyser

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3805074A (en) Spectral scan air monitor
Hirschfeld et al. Remote spectroscopic analysis of ppm‐level air pollutants by Raman spectroscopy
US8198589B2 (en) Remote sensing of gas leaks
US3916195A (en) Non-dispersive multiple gas analyzer
CA2203775A1 (en) Diode laser-pumped and linear cavity laser systems for ultra-sensitive gas detection via intracavity laser spectroscopy (ils)
WO1989003028A1 (en) Gas detection method and apparatus
US3843258A (en) Dual beam absorption type optical spectrometer
US5311013A (en) Optical fiber distribution system for an optical fiber sensor in a luminescent sensor system
Mohebati et al. Remote detection of gases by diode laser spectroscopy
RU75885U1 (en) OPTICAL GAS SENSOR BASED ON IMMERSION DIODE OPTOCARS
US4803052A (en) Carbon monoxide detector
US4057734A (en) Spectroscopic apparatus with balanced dual detectors
US3761715A (en) Atmospheric pollutant sensing device
SU1188600A1 (en) Gas analyser
US4208129A (en) Sensitive laser spectroscopy measurement system
GB1482323A (en) Energy-compensated spectrometer
US2604810A (en) Double-beam optical system applicable to spectrometers and other instruments
US4251727A (en) Gas detection
EP0364642A1 (en) Gas detection method and apparatus
US3535044A (en) Total organic carbon colorimeter
EP0462755A1 (en) Detecting the presence of a substance in a fluid
CN116735569A (en) Plasma emission spectrum detector based on full spectrum measurement
JPS58143242A (en) Leak gas detection device
CN114755194A (en) Glycosylated hemoglobin detector and signal generating and processing method thereof
RU2287803C2 (en) Multiple-component ir-range gas analyzer