Контроль качества сгорания топлива в методических нагревательных печах - Металлургия - Скачать бесплатно
Используемые в абсорбционных газоанализаторах приемники лучистой
энергии можно разделить на две группы: тепловые и фотоэлектрические.
Тепловые приемники служат для детектирования излучения в ИК-области
спектра (< 30 мкм). К этой группе приемников относятся термоэлементы,
представляющие собой биметаллические устройства, при нагревании которых
возникает э. д. с., пропорциональная температуре нагрева, а также
болометры, представляющие собой сопротивления с большим температурным
коэффициентом сопротивления. Тепловые приемники малоэффективны при
измерении малых изменений мощности зондирующего излучения и обладают
относительно большой инерционностью. В качестве положительных свойств можно
указать на слабую зависимость чувствительности от длины волны
регистрируемого излучения в рабочем диапазоне и удобство в эксплуатации.
Фотоэлектрические приемники используют для детектирования излучения в
УФ-, видимой и ИК- (до 14 мкм) областях спектра. Эту группу приемников
можно разделить на фотоэлементы с внешним и внутренним фотоэффектом.
Первые обычно служат приемниками излучения в УФ- и видимой областях
спектра. Принцип действия таких детекторов, называемых фотоэлектронными
умножителями (ФЭУ), основан на эмиссии с фотокатода электронов,
приобретающих от фотонов энергию, превышающую работу выхода c поверхности
фотокатода. Образовавшиеся электроны ускоряются в электрическом поле и
множатся на системе электродов - ускоряющих динодах. Сигнал ФЭУ, таким
образом, пропорционален интенсивности излучения попадающего на фотокатод
приемника. Наиболее широкое распространение получили ФЭУ с Sb-Cs-
фотокатодом с максимальной чувствительностью в области от 160 до 650 нм; с
мультищелочным фотокатодом - от 400 до 870 нм; с Ag - Cs- фотокатодом - от
400 до 1300 нм. Постоянная времени ФЭУ составляет ?10-8-10-10 с,
чувствительность ?10-14Вт.
Фотоэлектрические приемники с внутренним фотоэффектом обычно
используют для регистрации излучения в ИК-области спектра. Принцип действия
рассматриваемых детекторов основан на способности полупроводниковых
элементов изменять свою проводимость при поглощении фотонов. В качестве
таких приемников используют, например, PbS- фотосопротивления с
чувствительностью в области <4 мкм или InSb с чувствительностью в области
<7,5 мкм, работающие как при комнатной (293 К), так и при пониженных (273
К) температурах. В более широком спектральном диапазоне (<14мкм) могут
работать детекторы типа PbSnTe или HgCdTe, но только при криогенных ( ?77
К) температурах.
Таким образом, применяемые в абсорбционных газоанализаторах приемники
зондирующего излучения охватывают широкую область спектра-от 0,2 до 30 мкм.
Следует отметить, что все рассмотренные приемники являются неселективными и
за исключением тепловых обладают заметной зависимостью чувствительности от
длины волны регистрируемого излучения.
Схемы абсорбционных газоанализаторов
Простейшая схема абсорбционного газоанализатора включает:
источник зондирующего излучения;
оптическую систему формирования пучка излучения;
кювету с анализируемой газовой смесью;
систему фильтров или монохроматор для выделения нужной области спектра
излучения;
приемник излучения;
блок формирования и обработки сигнала.
Мы рассмотрели различные способы формирования аналитического сигнала с
использованием различных коррелирующих элементов, помещаемых за
абсорбционной кюветой перед приемником излучения. Кюветы с анализируемой
газовой смесью имеют размеры от 1 до 500 см и часто конструируются таким
образом, что обеспечивают многократное прохождение зондирующего излучения
через анализируемый газ. За счет этого удается значительно увеличить
толщину поглощающего слоя (например, до 720 м ).
Чаще всего для решения различных газоаналитических задач используют
дифференциальную схему, оптическая часть которой содержит два канала с
рабочей и опорной (сравнительной) кюветами. Принципиальная схема
газоанализатора представлена на рис. 18, а. Принципиальный вариант
газоанализатора с лазерными источниками излучения приведен на рис. 18.б.
Излучение с про- тивоположных граней кристалла полупроводникового лазера 7
проходит через рабочую кювету с анализируемым газом 8, опорную кювету 9 с
газом известного состава и регистрируется фотоприемниками П. Диспергирующий
элемент 10, в качестве которого используется монохроматор, служит для
селекции мод лазера и выделения определенных участков спектра излучения.
Нами кратко рассмотрены лишь основные принципиальные схемы абсорбционных
газоанализаторов. В разд. VI.3 при описании различных газоаналитических
методик уделяется внимание и некоторым особенностям аппаратурных схем
анализаторов.
[pic]
Рис. 18 Схема дифференциального абсорбционного газоанализатора с
газоразрядным (тепловым) (а) и лазерным (б) источникам! зондирующего
излучения:
1-газоразрядный или тепловой источник зондирующего излучения; 2-
оптическая система формирования пучков излучения; 3, 5-рабочие кюветы; 4, 9-
опорные кюветы; 5~фильтры; (5-приемники излучения; 7-полупроводниковый
лазер; 10~диспергирующий элемент; 77-фото-приемники
На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого оптического
абсорбционного газоанализатора; на фиг. 2 - блок-схема реализованного
оптического преобразователя газоанализатора.
Газоанализатор, согласно фиг. 1, содержит первый измерительный
источник 1 электромагнитного излучения, расположенные по ходу излучения
кювету 2, первый и третий оптические фильтры 3 и 4, расположенные
соответственно перед измерительным и опорным фотоприемниками 5 и б, второй
- эталонный источник 7 электромагнитного излучения установлен вне газовой
кюветы 2 с противоположной стороны фотоприемников 5 и 6 со вторым и
четвертым оптическими фильтрами 8 и 9 соответственно и оптически с ними
сопряжен, блок 10 обработки сигналов, первый вход которого
соединен через первый разделительный усилитель 11с выходом измерительного
фотоприемника 5, а второй вход соединен через разделительный усилитель 12 с
выходом опорного фотоприемника б, содержит последовательно соединенные
коммутатор 13 входных импульсов, усилитель 14, аналого-цифровой
преобразователь 15 и микроЭВМ 16, выход которой соединен с блоком 17
регистрации, первый управляющий выход микроЭВМ 16 соединен с управляющим
входом коммутатора 13, первый и второй входы которого являются первым и
вторым входами блока 10 обработки сигналов соответственно, второй
управляющий выход микроЭВМ 16 соединен с управляющим входом схемы 18
управления токами источников электромагнитного излучения, второй вход
которой соединен с выходом опорного фотоприемника 6, и одновременно с
опорным резистором 19, второй вывод которого соединен с общим проводом
прибора, первый и второй выходы схемы 18 управления подключены к источникам
1 и 7 электромагнитного излучения соответственно. Кроме того,
последовательно с измерительным фотоприемником 5 соединено сопротивлением
20 нагрузки, второй вывод которого соединен с общим проводом, к коммутатору
13 подключен датчик 21 контроля температуры.[8]
Кроме того, в газоанализаторе, согласно фиг. 2, газовая кювета 2
выполнена в виде полости, например в форме цилиндра, фокусирующим элементом
которой является ее внутренняя поверхность со светоотражающим покрытием, на
входном и выходном торцах кюветы 2 установлены оптические окна 22 и 23
соответственно, на наружной поверхности полости кюветы 2 установлены штуцер
24 для ввода газовой смеси и штуцер 25 для вывода газовой смеси.
Измерительный источник 1 электромагнитного излучения установлен
непосредственно перед оптическим окном 21 кюветы 2, за оптическим окном 22
которой установлены оптически с ней сопряженные фотоприемники 5 и б с
соответствующими им оптическими фильтрами 3,8 и 4,9, которые, в свою
очередь оптически сопряжены с эталонным источником 7 электромагнитного
излучения, установленным вне газовой кюветы 2 с противоположной стороны от
фотоприемников 5 и б с фильтрами 8,9.
Измерительный источник 1 электромагнитного излучения предназначен для
формирования на фотоприемниках 5 и 6 электрических сигналов, содержащих
информацию о концентрации анализируемого газа в кювете 2.
Газовая кювета 2 с принадлежащими ей оптическими окнами 22 и 23 и
штуцерами 24 и 25 обеспечивает прохождение излучения через газовую кювету и
фокусирование его на фотоприемниках;
Фотоприемник 5 с фильтрами 3 и 8 и фотоприемник 6 с фильтрами 4 и 9
преобразуют излучение в электрические сигналы, пропорциональные
соответственно интенсивностям излучения с длинами волны [pic] и [pic] . .
Эталонный источник 7 электромагнитного излучения предназначен для
учета влияния дестабилизирующих факторов, например, температура, пыль,
влажность и т. д. , влияющих на параметры фотоприемников.
Разделительные усилители 11 и 12 выравнивают амплитуду импульсов на
входе коммутатора 13 входных импульсов, а также обеспечивают развязку по
постоянному напряжению выхода фотоприемников 5 и 6 и входа коммутатора 13.
Блок 10 обработки сигналов обеспечивает преобразование аналогового
сигнала в цифровой, и далее преобразование его и вычисление концентрации
измеряемого газа.
Устройство 17 регистрации обеспечивает вывод величины концентрации на
табло прибора.
Коммутатор 13 входных импульсов предназначен для поочередного
подключения блока 10 обработки сигналов с выходами фотоприемников 5 и 6.
Усилитель 14 обеспечивает усиление полученного импульсного сигнала до
уровня, обеспечивающего наилучшее использование параметров аналого-
цифрового преобразователя 15.
Интегрирующий аналого-цифровой преобразователь 15 позволяет измерить
напряжение с высокой точностью.
Управляющая ЭВМ 16 предназначена для управления коммутатором 13
входных импульсов, а также источниками 1 и 7 излучения через схему 18
управления, кроме того, ЭВМ 16 осуществляет преобразование поступающих
сигналов в соотношение, предварительно заложенное в ПЗУ ЭВМ 16, вычисление
его и определение величины концентрации газа.
Блок 17 регистрации обеспечивает вывод значения концентрации на
индикаторе табло.
Схема 18 управления токами источников излучения обеспечивает получение
на входе измерительного и эталонного источников 1 и 7 излучения импульс
тока заданной длительности и величину тока, определяемого напряжением,
снимаемым с опорного резистора 19 в промежутке времени между импульсами.
Сопротивление 20 нагрузки обеспечивает типовое включение
измерительного фотоприемника 5.
Датчик 21 контроля температуры предназначен для коррекции рассчитанной
концентрации газа, обусловленной температурной зависимостью параметров
источников излучения (сдвиг спектра) и фотоприемников (чувствительность).
Газоанализатор работает следующим образом.
От микроЭВМ 16 на схему 18 управления токами источников излучения
поступает управляющий сигнал, определяющий параметры импульсов тока,
поступающих поочередно с выхода схемы 18 управления на вход измерительного
источника 1 излучения и на вход эталонного источника 7 излучения. Данные
импульсы тока преобразуются в импульсы излучения, содержащего длины волн
[pic] и [pic] из области поглощения и из области прозрачности
анализируемого газа соответственно. Оба фотоприемника 5 и 6 освещаются либо
измерительным источником 1 излучения (через кювету 2), либо эталонным
источником 7 излучения (с обратной стороны) и преобразуют световые импульсы
в измерительный и опорный электрические импульсные сигналы соответственно.
Причем световой импульс от эталонного источника 7 излучения преобразуется в
фотоприемниках 5 и 6 в электрические импульсы с напряжением U1Э и U2Э
соответственно. Аналогично, световой импульс от измерительного источника 1
излучения преобразуется в фотоприемниках 5 и б электрические импульсы с
напряжением U3И и U4И соответственно. Амплитуда импульсов пропорциональна
интенсивности света, падающего на фотоприемник.
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 коммутатора 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 соотношения 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:
[pic](38)
где U1Э - электрический сигнал на выходе разделительного усилителя 11,
пропорциональный интенсивности излучения с длиной волны [pic] от эталонного
источника 7 излучения, попадающего на измерительный фотоприемник 5.
U2Э - электрический сигнал на выходе разделительного усилителя 12,
пропорциональный интенсивности излучения с длиной волны [pic] от эталонного
источника 7 излучения, попадающего на опорный фотоприемник 6.
U3И - электрический сигнал на выходе разделительного усилителя 11,
пропорциональный интенсивности излучения с длиной волны [pic] от
измерительного источника 1 излучения, попадающего на измерительный
фотоприемник 5.
U4И - электрический сигнал на выходе разделительного усилителя 12,
пропорциональный интенсивности излучения с длиной волны [pic] от
измерительного источника 1 излучения, попадающего 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
фотоприемников по причинам, указанным выше, пропорционально изменятся
амплитуды импульсов, получаемых в результате преобразования в фотоприемнике
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, поддерживается 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 измерении 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 диаметром 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 изготовлен комплект ФРМ1-4339, включающий в себя два
одинаковых светодиода, излучающих в диапазоне 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 излучение с длиной волны [pic] = 4,3 мкм, поглощаемое
углекислым газом, вторая пара оптических фильтров пропускает излучение с
длиной волны [pic] = 3,9 мкм, для которого углекислый газ прозрачен.
Эталонный излучатель установлен вплотную к модулю фотоприемника для
минимизации влияния анализируемого газа, содержащегося в атмосфере, на
интенсивность эталонного излучения.
Таким образом, при включении прибора излучение, например,
измерительного светодиода фокусируется на фоторезисторы 5 и б,
регистрирующие, благодаря наличию оптических фильтров 3 и 4, интенсивность
излучения с длиной волны, соответственно 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. Напряжение с вышеуказанных
сопротивлений 20 и 19 через соответствующие разделительные усилители 11 и
12, выполненные на малошумящих операционных усилителях типа К544УД5,
попадают на первый и второй входы коммутатора 13, управляемого 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 температуры 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 температурную зависимость, то формируется петля обратной
связи, поддерживающей величину импульсов напряжений постоянной независимо
от внешних условий.
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:
[pic]
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
Формула изобретения патента №2109269
Оптический абсорбционный газоанализатор, содержащий источник
электромагнитного излучения, с первой длиной волны [pic] из области
поглощения и второй волны [pic] 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 [pic] из области поглощений и второй длиной
волны [pic] из области прозрачности анализируемого газа, первый и второй
оптические фильтры, пропускающие излучение с длиной волны [pic] из области
поглощения анализируемого газа, также третий и четвертый оптические
фильтры, пропускающие излучение с длиной волны [pic] 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.
Газоанализатор ПЭМ-2М [9]
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 |
|Габарит|514x290x330 |
|ы |мм |
|Масса |12 кг |
|Блок пробоподготовки |
|Габарит|510x280x316 |
|ы |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.
Автоматизированный стационарный пост контроля (АСПК)
|CO|0..2000 |
| |ppm |
|CO|0..10 |
|2 |%об. |
|SO|0..2000 |
|2 |ppm |
|NO|0..2000 |
| |ppm |
|NO|0..2000 |
|2 |ppm |
|H2|0..100 |
| |мг/м3 |
|O2|0..21 |
| |%об. |
Автоматизированный стационарный пост контроля (АСПК) разработан на
основе оптико-абсорбционного газоанализатора ПЭМ-2М для непрерывного
определения химического состава уходящих газов тепловых станций.
Использование АСПК позволяет эффективно и на новом качественном уровне
решать задачи контроля сжигания топлива, оптимизации режимов работы
топливосжигающих установок, определении экологических параметров
технологических установок. Сопоставляя зарегистрированные выбросы высокой
концентрации, можно установить причину выброса, минимизировать или
устранить возможные дальнейшие выбросы.АСПК состоит из измерительного
блока, в который входит оптико-абсорбционный газоанализатор ПЭМ-2М для
измерения СО2, СО, NОx и SO2, газоанализатор О2 , газоанализатор Н2 и блока
регистрации, куда передаются через последовательный интерфейс измеренные
данные. Программное обеспечение позволяет представить данные в виде таблиц,
графиков и гистограмм. Дополнительно регистрируются температура уходящих
газов, разрежение в газоходе, рассчитываются коэффициент избытка воздуха и
к.п.д. котла.
Промышленные испытания АСПК показали высокую воспроизводимость
результатов измерения концентрации токсичных составляющих 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.
Преимущества АСПК:
. непрерывное измерение концентраций газов, температуры, давления
. выдача отчётности по выбросам вредных веществ с помощью системы сбора
и обработки данных,
. возможность измерять экстремальные выбросы концентраций в дымовом
газе,
. отсутствие сменных элементов,
. приемлемая цена.
В измерительный блок АСПК входит анализатор на основе газоанализатора
ПЭМ-2М, газоанализатор О2, газоанализатор Н2, блок пробоподготовки. Принцип
действия прибора основан на оптико-абсорбционном методе измерения
поглощения инфракрасного излучения анализируемым газовым компонентом смеси.
Селективность осуществляется за счёт использования узкополосных
интерференционных фильтров. Используемый метод гарантирует высокую точность
результатов измерений и длительный срок работы прибора без замены
измерительных узлов и дополнительной калибровки.
Выносной регистрирующий блок АСПК работает на расстоянии до 2 км от
измерительного блока. Полученные данные представляются в виде таблицы и
графиков. Данные хранятся в файлах и могут быть распечатаны в удобном для
пользователя виде.
Индикация данных осуществляется просто, наглядно и удобно.
Вывод
Развитее ЭВМ позволяет увеличить надёжность и точность оптических
газоанализаторов, а новые разработки в области микро электроники позволяют
снизить габариты и стоимость приборов не изменив их характеристики.
Развитие этого направления в измерительной техники очень перспективно из-за
большой точности методов.
Список литературы
1) Сталь 2000 2
2) Климовицкий М.Д. Автоматизация методических печей Москва Металлургия
1981
3) Аманназаров А. Методы и приборы для определения кислорода Москва
Химия 1988
4) www.hot.ee/aslot/gas.html
5) Профос П. Измерения в промышленности справочник в 3-х книгах Москва
Металлургия 1990
6) Немец В.М. Спектральный анализ не органических газов Химия
Ленинградское отделение 1988
7) Reid J. et al// Apll. Opt. 1978.5.17 №2
8) Патент № RU 2109269 РНИИ Электронстандарт
9) www.promanalyt.ru
10) http://www.elstandart.spb.ru
-----------------------
[pic]
[pic]
[pic]
|
