сокий ступінь автоматизації процесу вимірювання. Вимірювальний комплекс ЛОАГ має невеликі масогабаритні параметри, що дозволяє використовувати його як мобільну систему для контролю чистоти повітря. Функціональна схема автоматизованого вимірювального комплексу на основі ЛОАГ представлена ??на рис. 4,1. У якості джерела випромінювання використовується безперервний перестроюваний СО 2 лазер з високочастотної накачуванням н вихідною потужністю випромінювання 1 ... 3 Вт, що має близько 70 ліній генерації в діапазоні 9,2 ... 10,8 мкм (у цьому спектральному діапазоні лежать молекулярні лінії поглинання багатьох забруднюючих речовин). Випромінювання лазера модулюється обтюратором на акустичній частоті. Для контролю вихідної потужності лазера використовується піропріемніка МГ - 30, на який за допомогою светоделітельной пластини з фториду барію спрямовується частина лазерного випромінювання.
Рис 4,1. Схема вимірювального комплексу на основі ЛОАГ
Модульоване випромінювання лазера потрапляє в вимірювальну комірку, де поглинається аналізованої газової сумішшю, внаслідок чого утворюються коливання тиску, реєстровані як акустичні коливання. Тип вимірювальної комірки: циліндрична нерезонансна, в стінку якої вбудований конденсаторний мікрофон Вибір осередку нерезонансного типу, хоча й істотно знижує чутливість газоаналізатора, проте дозволяє зменшити обсяг і внутрішню площу комірки (а значить зменшити вплив адсорбції та десорбції і, як наслідок, скоротити час на необхідну продувку осередку між двома парканами газових проб). Малі розміри нерезонансну осередку роблять її привабливою для мобільної системи. Крім того, усувається істотний недолік резонансної комірки, що полягає в залежності частоти акустичного резонансу від температури і в'язкості газу. Для підвищення чутливості газоаналізатора, що містить нерезонансну клітинку, використовуються спеціальні алгоритми обробки сигналів.
Система напуску і випуску газів служить для продувки вимірювальної комірки і для паркану аналізованої газової проби.
Блок управління здійснює зв'язок по послідовному інтерфейсу з ПК. видає сигнали на перебудову лазеру і на паркан газової проби системі випуску і напуску газів. У блоці управління здійснюється попередня обробка вимірюваних сигналів: аналогова фільтрація, оцифровка, обчислення показника поглинання, накопичення значенні показника поглинання, відбракування аномальних результатів. Блок управління має у своєму складі мікропроцесор, що дозволяє працювати газоаналізатора в режимі вимірювання поглинання без використання ПК. Для автономної робота блок управління ЛОАГ має також відповідні органи управління та індикації.
Для вимірювання концентрацій газів багатокомпонентних сумішей описаний вище газоаналізатор працює в комплексі з ПК типу IBM PC із спеціально розробленим програмним забезпеченням.
Рис 4,2. Схема програмного забезпечення вимірювального комплексу.
Програмне забезпечення вимірювального комплексу (блок-схема зображена на рис.4, 2) дозволяє проводити кількісний Газоаналіза багатокомпонентної суміші, який можна поділити на кілька етапів:
пошук набору спектральних каналів вимірювання (ПОЗОВИ), що полягає у виборі М спектральних каналів для N -компонентной суміші з К можливих каналів використовуваного джерела випромінювання (К gt; М gt; N);
вимір поглинання досліджуваної суміші у знайденому ПОЗОВИ;
відновлення концентрацій компонентів аналізованої газової суміші за результатами вимірювань.
Необхідною вхідною інформацією для комплексу є якісний склад суміші, що задається або на основі якоїсь апріорної інформації (наприклад, при рутинному Газоаналіза), або за допомогою проведення попередніх вимірювань з використанням методів виявлення газових компонентів.
Програмне забезпечення вимірювального комплексу включає в себе також реляційну базу даних, що містить необхідну інформацію для роботи вимірювального комплексу і складається з трьох взаємопов'язаних таблиць:
) таблиці, яка містить інформацію про довжинах хвиль генерації лазера - спектральних каналах вимірювання, потужності випромінювання на цих довжинах хвиль, а також інформацію необхідну для перебудови лазера на ці лінії;
) таблиці, яка містить значення коефіцієнтів поглинання газів в спектральних каналах з першої таблиці і гранично допустимі концентрації (ГДК) цих газів згідно з різними нормам (значення коефіцієнтів поглинання газів на довжинах хвиль генерації СО 2 -лазера);
) таблиці, яка містить інформацію про джерела отримання даних для другої таблиці.
У процесі роботи вимірювального комплексу можливе редагування і доповнення б...
