RU2683803C1 - Фотокомпенсационный датчик плотности газов - Google Patents
Фотокомпенсационный датчик плотности газов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2683803C1 RU2683803C1 RU2018122621A RU2018122621A RU2683803C1 RU 2683803 C1 RU2683803 C1 RU 2683803C1 RU 2018122621 A RU2018122621 A RU 2018122621A RU 2018122621 A RU2018122621 A RU 2018122621A RU 2683803 C1 RU2683803 C1 RU 2683803C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- circuit
- sensor
- rigidly fixed
- galvanometer
- Prior art date
Links
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 206010040925 Skin striae Diseases 0.000 claims description 2
- 208000031439 Striae Distensae Diseases 0.000 claims description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 19
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
- G01N9/26—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by measuring pressure differences
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B11/00—Automatic controllers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области анализа материалов путем определения их плотности, более конкретно к автоматическим датчикам газового анализа, а именно к фотокомпенсационному датчику плотности газов, который содержит магнитоэлектрический гальванометр, включающий рамку, помещенную в зазоре постоянного магнита, и подвижную часть с жестко закрепленными на ней пластиной и зеркалом, на которое из источника света через конденсор и диафрагму направляется луч света, при этом к поверхности пластины, жестко закрепленной на растяжках магнитоэлектрического гальванометра, нормально расположена входная пневматическая схема, выполненная в виде двух сопел, а в обратной связи указанного датчика расположена электрическая дифференциальная схема, включающая в себя источники напряжения и нагрузочного сопротивления, регистрирующий прибор миллиамперметр и дифференциальный фоторезистор, и указанный датчик характеризуется тем, что к входной пневматической схеме подключена цепь сравнительного газа, в одну из веток которой подключены импульсно подающий при контрольном режиме дозу пробного газа пневмораспределитель, измерительная камера для пробного газа, также подключенная к пневмораспределителю, и микроманометры, измеряющие давления газов. Технический результат - повышение чувствительности и увеличение показаний измерений плотности газов. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области анализа материалов путем определения их плотности, более конкретно, к автоматическим датчикам газового анализа.
Из уровня техники известен принимаемый в качестве ближайшего аналога изобретения фотоэлектрический усилитель, основанный на использовании фотокомпенсационной гальванометрической схемы, содержащей гальванометр, источник светового потока, фотоприемник, мостовую электрическую схему, в обратной связи которой расположен вторичный прибор для регистрации выходного сигнала [авторское свидетельство SU 464953 А1, опубл. 25.03.1975].
Недостатком известного фотоэлектрического усилителя является отсутствие возможности регистрации плотности газа.
Технический результат, который достигается в настоящем изобретении, заключается в возможности регистрации плотности газов за счет использования в нем измерительной компенсационной схемы силового действия струи на подвижную преграду, регистрации этого воздействия с помощью фотокомпенсационной гальванометрической схемы.
Более конкретно, технический результат достигается фотокомпенсационным датчиком плотности газов, который содержит магнитоэлектрический гальванометр, включающий рамку, помещенную в зазоре постоянного магнита, и подвижную часть с жестко закрепленными на ней пластиной и зеркалом, на которое из источника света через конденсор и диафрагму направляется луч света, при этом к поверхности пластины, жестко закрепленной на растяжках магнитоэлектрического гальванометра, нормально расположена входная пневматическая схема, выполненная в виде двух сопел, а в обратной связи указанного датчика расположена электрическая дифференциальная схема, включающая в себя источники напряжения и нагрузочного сопротивления, регистрирующий прибор миллиамперметр и дифференциальный фоторезистор, и указанный датчик характеризуется тем, что к входной пневматической схеме подключена цепь сравнительного газа, в одну из веток которой подключены импульсно подающий при контрольном режиме дозу пробного газа пневмораспределитель, измерительная камера для пробного газа, также подключенная к пневмораспределителю, и микроманометры, измеряющие давления газов.
На фиг. 1 представлена схема предлагаемого фотокомпенсационного датчика плотности газов.
Фотокомпенсационный датчик плотности газов включает магнитоэлектрический компаратор, представляющий собой магнитоэлектрический гальванометр 1, рамка 2 которого помещена в зазоре постоянного магнита 3. На подвижной части гальванометра 1 жестко закреплены зеркало 4 и пластина 5. Ток к рамке подводится по токопроводам 6. Нормально к поверхности пластины 5, жестко закрепленной на растяжках гальванометра 1, и на некотором удалении от нее установлены представляющие собой входную пневматическую схему сопла 7, из которых вытекают струи воздуха под давлением Р1 иР2.
Оптическая часть гальванометра 1 состоит из источника света 8, подающего через конденсор 9 и диафрагму 10 луч света на зеркало 4 гальванометра 1. Отраженный от зеркала 4 луч света падает на дифференциальный фоторезистор 11, включенный в электрическую дифференциальную схему, которая состоит из источников напряжения Е1 и Е2 и нагрузочного сопротивления Rн. Выходной ток I в цепи обратной связи регистрируется миллиамперметром 12.
Входные сопла 7 подключены к пневмораспределителю 13, с помощью которого осуществляется пуск пробного газа ПГ через измерительную камеру для пробного газа 14. Для контроля давлений Р1 и Р2 в цепи сравнительного газа СГ используются микроманометры 15, настройка которых обеспечивается переключением клапанов 16.
При подаче пробного газа ПГ происходит накопление в течение времени измерения, в это время сравнительный газ СГ проходит к входным соплам 7 и одинаково давит на пластину 5, при этом рамка 2 гальванометра 1 и зеркало 4 находятся в исходном положении. В связи с этим возникает условный нулевой сигнал. С помощью пневмораспределителя 13 пробный газ ПГ подается в линию сравнительного газа СГ. Пробный газ ПГ, обладающий другой плотностью, поворачивает на определенный угол пластину 5, зеркало 4 и рамку 2 гальванометра 1. Отраженный луч света изменяет освещенность дифференциального фоторезистора 11, в результате чего появляется ток в обратной цепи, который согласно закону Фарадея приводит к появлению магнитоэлектрической силы, компенсирующей изменение силы действия струи. Величина тока в цепи обратной связи пропорциональна разности плотностей пробного газа ПГ и сравнительного газа СГ.
При разбалансе входной пневматической схемы струи газа, вытекающие из сопел 7, отклоняют пластину 5 с зеркалом 4. Перемещение отраженного от зеркала луча света вызывает перераспределение световых потоков на поверхностях двух половин дифференциального фоторезистора 11. Разбаланс электрической дифференциальной схемы приводит к появлению тока в цепи отрицательной обратной связи, состоящей из сопротивления Rн, миллиамперметра 13 и рамки 2 гальванометра 1. Образующийся при этом магнитоэлектрический момент Мэл компенсирует механический момент Мм от действия струи на поверхность пластины 5.
Пренебрегая жесткостью упругих элементов подвижной части, запишем условие работы в установившемся режиме:
Механический момент от действия струи на подвижную пластину:
где ΔР=Р1-Р2 - разность давлений перед соплами 7, Sc - площадь «следа» струи, iц - расстояние оси симметрии площади «следа» струи от оси симметрии подвижной части гальванометра 1.
Магнитоэлектрический момент Мэл определяется выражением:
где ψэ - потокосцепление.
Равенство (1) с учетом (2) и (3) имеет вид:
Чувствительность Нр к изменению давления перед соплами 7:
Анализ результатов проведенных исследований привел к выводу, что дозированная подача измеряемых величин и цикличная работа устройства обеспечивают значительное повышение чувствительности к изменению плотности и стабильности показаний.
Claims (1)
- Фотокомпенсационный датчик плотности газов, который содержит магнитоэлектрический гальванометр, включающий рамку, помещенную в зазоре постоянного магнита, и подвижную часть с жестко закрепленными на ней пластиной и зеркалом, на которое из источника света через конденсор и диафрагму направляется луч света, при этом к поверхности пластины, жестко закрепленной на растяжках магнитоэлектрического гальванометра, нормально расположена входная пневматическая схема, выполненная в виде двух сопел, а в обратной связи указанного датчика расположена электрическая дифференциальная схема, включающая в себя источники напряжения и нагрузочного сопротивления, регистрирующий прибор миллиамперметр и дифференциальный фоторезистор, и указанный датчик характеризуется тем, что к входной пневматической схеме подключена цепь сравнительного газа, в одну из веток которой подключены импульсно подающий при контрольном режиме дозу пробного газа пневмораспределитель, измерительная камера для пробного газа, также подключенная к пневмораспределителю, и микроманометры, измеряющие давления газов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018122621A RU2683803C1 (ru) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | Фотокомпенсационный датчик плотности газов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018122621A RU2683803C1 (ru) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | Фотокомпенсационный датчик плотности газов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2683803C1 true RU2683803C1 (ru) | 2019-04-02 |
Family
ID=66090038
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018122621A RU2683803C1 (ru) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | Фотокомпенсационный датчик плотности газов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2683803C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2713087C1 (ru) * | 2019-07-25 | 2020-02-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | Датчик регистрации пневмоимпульсов низкого давления |
RU2816696C1 (ru) * | 2022-02-07 | 2024-04-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | Струйно-фотокомпенсационный цифроаналоговый преобразователь |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4095455A (en) * | 1975-02-14 | 1978-06-20 | The Foxboro Company | Pneumatic detector for chromatographic analyzer |
SU1087828A1 (ru) * | 1983-01-14 | 1984-04-23 | Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Комплексной Автоматизации Нефтяной И Химической Промышленности | Плотномер газов |
SU1111068A1 (ru) * | 1983-01-10 | 1984-08-30 | Предприятие П/Я В-8296 | Пневматический газовый плотномер |
US4485675A (en) * | 1982-09-17 | 1984-12-04 | Verret Willie M | Pneumatic fluid densiometer |
RU2350925C1 (ru) * | 2007-10-23 | 2009-03-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" (ОАО "ВТИ") | Газовый плотномер (варианты) |
RU2375694C1 (ru) * | 2008-05-19 | 2009-12-10 | ГОУ ВПО "Тамбовский государственный технический университет" (ГОУ ВПО "ТГТУ") | Струйный способ измерения плотности |
-
2018
- 2018-06-21 RU RU2018122621A patent/RU2683803C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4095455A (en) * | 1975-02-14 | 1978-06-20 | The Foxboro Company | Pneumatic detector for chromatographic analyzer |
US4485675A (en) * | 1982-09-17 | 1984-12-04 | Verret Willie M | Pneumatic fluid densiometer |
SU1111068A1 (ru) * | 1983-01-10 | 1984-08-30 | Предприятие П/Я В-8296 | Пневматический газовый плотномер |
SU1087828A1 (ru) * | 1983-01-14 | 1984-04-23 | Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Комплексной Автоматизации Нефтяной И Химической Промышленности | Плотномер газов |
RU2350925C1 (ru) * | 2007-10-23 | 2009-03-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" (ОАО "ВТИ") | Газовый плотномер (варианты) |
RU2375694C1 (ru) * | 2008-05-19 | 2009-12-10 | ГОУ ВПО "Тамбовский государственный технический университет" (ГОУ ВПО "ТГТУ") | Струйный способ измерения плотности |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2713087C1 (ru) * | 2019-07-25 | 2020-02-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | Датчик регистрации пневмоимпульсов низкого давления |
RU2816696C1 (ru) * | 2022-02-07 | 2024-04-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | Струйно-фотокомпенсационный цифроаналоговый преобразователь |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ATE507763T1 (de) | Gerät zum messen optischer charakteristiken | |
RU2683803C1 (ru) | Фотокомпенсационный датчик плотности газов | |
ITMI20090400A1 (it) | Metodo di misurazione della velocita' di un fluido e relativa apparecchiatura. | |
DK153587B (da) | Apparat til maaling af gasfraktionen i en tokomponentstroemning af vaeske og gas | |
SE518522C2 (sv) | Metod och anordning vid täthetsprovning och läcksökning | |
ATE491932T1 (de) | Messeinrichtung zum messen der refraktionseigenschaften optischer linsen | |
ATE329242T1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur messung der lichtdurchlässigkeit von linsen | |
KR20170136885A (ko) | 소형화된 광학식 미세 먼지 센서 | |
RU2680614C1 (ru) | Струйно-фотокомпенсационный пропорциональный регулятор | |
CN107884364A (zh) | 可用于激光甲烷检测时的温湿度补偿办法 | |
JPS57191507A (en) | Distance measuring device | |
RU2713087C1 (ru) | Датчик регистрации пневмоимпульсов низкого давления | |
US4078179A (en) | Movable instrument with light emitting position indicator | |
RU2713091C1 (ru) | Фотокомпенсационный гигрометр | |
CN107356319B (zh) | 一种双偏振态光纤振动传感时域检测方法 | |
RU81323U1 (ru) | Совмещенный волоконно-оптический датчик давления и температуры | |
Makarov et al. | Impulse mode of physical and technical gases parameters control based on the jet force action effect | |
Iskrenović et al. | Differential manometer with reflective optical sensor | |
JP7328711B2 (ja) | 気流のダスト含有量を測定するための装置および方法 | |
CN102680830A (zh) | 压电驱动器的标定装置 | |
CN110987177B (zh) | 光线平行度测量装置及应用该装置的多孔喷雾测试*** | |
FR3123722B1 (fr) | Sonde de mesure de pression statique ou pariétale | |
JP7199875B2 (ja) | 水素センサ | |
FI119893B (fi) | Elektronisen anturin diagnosointi | |
RU2270466C9 (ru) | Датчик ветра и давления |