RU71165U1 - Широкодиапазонный измеритель концентрации озона - Google Patents
Широкодиапазонный измеритель концентрации озона Download PDFInfo
- Publication number
- RU71165U1 RU71165U1 RU2007138117/22U RU2007138117U RU71165U1 RU 71165 U1 RU71165 U1 RU 71165U1 RU 2007138117/22 U RU2007138117/22 U RU 2007138117/22U RU 2007138117 U RU2007138117 U RU 2007138117U RU 71165 U1 RU71165 U1 RU 71165U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ozone
- measuring
- meter
- ozone concentration
- cuvette
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для измерения концентрации озона в газовой среде, и может использоваться в медицине, а также в других областях техники, где требуется измерение концентрации озона. Техническая задача заключается в обеспечении точной и стабильной работы измерителя при измерении в широком диапазоне значений концентрации озона. Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в измеритель концентрации озона, состоящий из ультрафиолетовой лампы, кюветы с распределителем потока, измерительного и опорного фотоприемников, микропроцессорного блока управления и индикатора введены дополнительно одна или несколько кювет разной длины с распределителями потока и измерительными и опорными фотоприемниками, подключенными ко входам усилителей, выходы которых соединены с аналогово-цифровым преобразователем, встроенным в микроконтроллер микропроцессорного блока управления. В такой конструкции каждая кювета работает в своем оптимальном диапазоне концентраций озона, вследствие чего обеспечиваются точные и стабильные измерения. А благодаря применению нескольких кювет разной длины обеспечиваются измерения в широком диапазоне концентраций. П. Ф-лы, 1 илл.
Description
Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для измерения концентрации озона в газовой среде, и может использоваться в медицине, а также в других областях техники, где требуется измерение концентрации озона.
Измеритель концентрации озона относится к распространенному классу оптических измерителей озона, принцип работы которых основан на поглощении озоном ультрафиолетового излучения с длиной волны 253,7 нм.
Известен двухканальный оптический измеритель концентрации озона, состоящий из ультрафиолетовой лампы, кюветы, измерительного и опорного фотоприемников, микропроцессорного блока управления и дисплея, на котором показываются результаты измерений (Аппарат озонотерапии универсальный медицинский «Озон УМ-80», руководство по эксплуатации и паспорт, Харьков, Институт озонотерапии и медоборудования, 2003 г., стр.12). В этом измерителе для компенсации нестабильности лампы введен опорный канал, содержащий отдельный опорный фотоприемник. Фотоприемник опорного канала располагается с обратной стороны ультрафиолетовой лампы и ультрафиолетовое излучение на него попадает непосредственно без кюветы. Сопоставляя показания фотоприемников опорного и измерительного каналов, можно скомпенсировать нестабильность газоразрядной лампы.
Однако у газоразрядной ультрафиолетовой лампы имеется также пространственная нестабильность излучения, что приводит к нестабильности показаний измерителя.
Также известен оптический измеритель концентрации озона, состоящий из ультрафиолетовой лампы, кюветы, измерительного и опорного фотоприемников, распределителя потока, микропроцессорного блока управления и дисплея, на котором показываются результаты измерений (патент РФ №60726 от 26.07.2006).
В этом измерителе для устранения влияния временной и пространственной нестабильности горения ультрафиолетовой лампы вводится специальный
распределитель ультрафиолетового потока. Благодаря данной конструкции удается добиться высокой точности и стабильности работы измерителя концентрации озона.
Однако иногда возникает задача измерения концентрации озона в широком диапазоне. В частности, при использовании медицинских озонаторов необходимо измерять концентрацию озона в диапазоне 0,2...100 мг/л. Применение измерителя с одной кюветой для такого широкого диапазона проблематично. При оптимуме измерений в одном диапазоне полезный сигнал на выходе измерительного фотоприемника в другом диапазоне становится слишком малым и соизмеримым с помехами и флуктуациями сигнала, вследствие чего проведение измерений становится проблематичным. Ситуация становится еще хуже в связи с нелинейностью измерительного тракта. Так при испытаниях измерителя в диапазоне концентраций озона 1...10 мг/л (т.е. при изменении концентрации в 10 раз) полезный сигнал изменялся приблизительно в 60 раз, т.е. потребовался существенно больший диапазон полезного сигнала.
Для измерений в широком диапазоне можно использовать несколько приборов, рассчитанных для работы каждый в своем диапазоне, но это связано с большими габаритными размерами и финансовыми затратами.
Техническая задача заключается в обеспечении точной и стабильной работы измерителя при измерении в широком диапазоне значений концентрации озона.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в измеритель концентрации озона, состоящий из ультрафиолетовой лампы, кюветы с распределителем потока, измерительного и опорного фотоприемников, микропроцессорного блока управления и индикатора введены дополнительно одна или несколько кювет разной длины с распределителями потока и измерительными и опорными фотоприемниками, подключенными к входам усилителей, выходы которых соединены с аналогово-цифровым преобразователем, встроенным в микроконтроллер микропроцессорного блока управления.
На фиг.1 приведена схема предлагаемого широкодиапазонного измерителя концентрации озона с двумя кюветами.
Широкодиапазонный измеритель концентрации озона состоит из газоразрядной ультрафиолетовой лампы 1, кювет разной длины с распределителями потока 2 и 3, фотоприемников измерительных каналов 4 и 5, фотоприемников опорных каналов 6 и 7, микропроцессорного блока управления 8 и индикатора 9. Фотоприемники подключены к входам усилителей 10. Выходы усилителей 10 соединены с входами аналогово-цифрового преобразователя (не показан), встроенного в микроконтроллер
11 микропроцессорного блока управления. К микроконтроллеру 11 микропроцессорного блока управления подключен индикатор 9.
Усилители 10 предназначены для усиления аналоговых сигналов до уровня, оптимального для работы аналогово-цифрового преобразователя.
Все кюветы имеют разную длину. Длина каждой кюветы выбирается оптимальной для работы в каком-то одном узком диапазоне концентраций озона. Для небольших концентраций озона кювета должна быть длинной, для больших концентраций - короткой. Диапазоны концентраций озона, в которых работают кюветы, выбираются так, чтобы обеспечивалось небольшое перекрытие. Например, одна кювета перекрывает диапазон 0,8...12 мг/л, вторая - 8...100 мг/л.
Для упрощения конструкции кюветы разной длины могут быть выполнены в виде одного конструктивного блока.
Работает измеритель концентрации озона следующим образом.
При работе ультрафиолетовой лампы 1 излучение поступает на все фотоприемники. При прохождении озоно-кислородной смеси через кюветы происходит ослабление сигналов измерительных фотоприемников 4 и 5. Сигналы с фотоприемников после усилителей 10 поступают на входы аналогово-цифрового преобразователя, встроенного в микроконтроллер 11 микропроцессорного блока управления.
Микроконтроллер 11 начинает анализ сигналов с самой длинной кюветы 3, рассчитанной на малые концентрации. Если сигналы с фотоприемников 5 и 7 соответствуют диапазону работы этой кюветы, то микроконтроллер 11 рассчитывает концентрацию озона и выводит результаты на индикатор 9. Если сигналы с фотоприемников 5 и 7 превышают диапазон работы данной кюветы, то микроконтроллер 11 приступает к обработке сигналов с фотоприемников 4 и 6 следующей более короткой кюветы 2, рассчитанной на большие концентрации озона. Анализируя таким образом сигналы с фотоприемников 4, 5, 6 и 7, микроконтроллер 11 в конечном итоге выбирает оптимальную для данной концентрации озона кювету, рассчитывает концентрацию озона и выводит ее на индикатор 9.
Таким образом, для измерения каждого значения концентрации выбирается оптимальная кювета, вследствие чего обеспечиваются точные и стабильные измерения. А благодаря применению нескольких кювет разной длины обеспечиваются измерения в широком диапазоне концентраций.
В соответствии с предлагаемым техническим решением на ОАО «Лепсе» был изготовлен и испытан опытный образец широкодиапазонного измерителя
концентрации озона. В нем использовалась две кюветы длиной 2 мм и 20 мм. Кювета 2 мм предназначена для диапазона 10...100 мг/л, кювета 20 мм предназначена для диапазона 1...10 мг/л. Показания опытного образца измерителя сопоставлялись с эталонным измерителем «Циклон 5.11». Результаты испытаний представлены в таблице №1.
| Таблица №1 | |||||||||
| Измеритель концентрации озона | Концентрация озона, мг/л | ||||||||
| Циклон 5.11 | 0,7 | 0,9 | 1,4 | 2,0 | 2,9 | 4,0 | 6,1 | 7,7 | |
| Опыт. образец | 0,79 | 0,96 | 1,48 | 2,11 | 3,0 | 4,0 | 6,13 | 7,9 | |
| Погрешность δ, % | +12,8 | +6,7 | +5,7 | +5,5 | +3,4 | 0 | +0,5 | 2,6 | |
| Циклон 5.11 | 9,4 | 14,9 | 20,6 | 29,9 | 52,1 | 73,8 | 86,5 | ||
| Опыт. образец | 9,7 | 15,7 | 20,6 | 30,9 | 53,6 | 75,5 | 89,0 | ||
| Погрешность 5, % | +3,2 | +5,4 | 0 | +3,4 | +2,9 | +2,3 | +2,9 | ||
Здесь введено обозначение: 5 - отклонение результата измерения от показаний эталонного измерителя «Циклон 5.11» в процентах.
Результаты испытаний показали хорошее согласование показаний опытного образца измерителя концентрации озона с эталонным измерителем. Погрешность измерений в диапазоне 1...100 мг/л не превышала 7%. Несколько повышенная погрешность получается при измерении небольшой концентрации (вблизи 1,0 мг/л), но эта погрешность связана с увеличенной ошибкой измерения самого эталонного измерителя «Циклон 5.11». Так, например, при измерении концентрации 1,0 мг/л только ошибка единицы младшего значащего разряда эталонного измерителя дает погрешность 10%.
Время прогрева предлагаемого измерителя оказалось небольшим - 5 минут. Это является существенным плюсом предлагаемого измерителя, т.к. в известных измерителях, например, «Циклон 5-11» время прогрева достигает значения около одного часа.
Таким образом, результаты испытаний показали высокую точность и стабильность предлагаемого измерителя при работе в широком диапазоне концентраций озона. Поставленная техническая задача решена.
Claims (1)
- Измеритель концентрации озона, состоящий из ультрафиолетовой лампы, кюветы с распределителем потока, измерительного и опорного фотоприемников, микропроцессорного блока управления и индикатора, отличающийся тем, что введены дополнительно одна или несколько кювет разной длины с распределителями потока и измерительными и опорными фотоприемниками, подключенными к входам усилителей, выходы которых соединены с аналогово-цифровым преобразователем, встроенным в микроконтроллер микропроцессорного блока управления.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007138117/22U RU71165U1 (ru) | 2007-10-15 | 2007-10-15 | Широкодиапазонный измеритель концентрации озона |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007138117/22U RU71165U1 (ru) | 2007-10-15 | 2007-10-15 | Широкодиапазонный измеритель концентрации озона |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU71165U1 true RU71165U1 (ru) | 2008-02-27 |
Family
ID=39279242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007138117/22U RU71165U1 (ru) | 2007-10-15 | 2007-10-15 | Широкодиапазонный измеритель концентрации озона |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU71165U1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014046573A1 (ru) * | 2012-09-21 | 2014-03-27 | Обществос Ограниченной Ответственностью "Нанопульс" (Ооо "Нанопульс") | Устройство дистанционного бесконтактного мониторинга параметров жизнедеятельности живого организма |
| USD745404S1 (en) * | 2013-12-11 | 2015-12-15 | Johnson & Johnson Consumer Inc. | Bottle |
| USD745403S1 (en) * | 2013-12-11 | 2015-12-15 | Johnson & Johnson Consumer Inc. | Bottle |
| RU2778205C1 (ru) * | 2021-06-18 | 2022-08-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» | Оптический абсорбционный газоанализатор |
-
2007
- 2007-10-15 RU RU2007138117/22U patent/RU71165U1/ru active
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014046573A1 (ru) * | 2012-09-21 | 2014-03-27 | Обществос Ограниченной Ответственностью "Нанопульс" (Ооо "Нанопульс") | Устройство дистанционного бесконтактного мониторинга параметров жизнедеятельности живого организма |
| RU2533683C2 (ru) * | 2012-09-21 | 2014-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НаноПульс" (ООО "НаноПульс") | Устройство дистанционного бесконтактного мониторинга параметров жизнедеятельности живого организма |
| US9649033B2 (en) | 2012-09-21 | 2017-05-16 | Nanopulse, Inc. | Device for remote non-contact monitoring of vital signs of a living being |
| USD745404S1 (en) * | 2013-12-11 | 2015-12-15 | Johnson & Johnson Consumer Inc. | Bottle |
| USD745403S1 (en) * | 2013-12-11 | 2015-12-15 | Johnson & Johnson Consumer Inc. | Bottle |
| RU2778205C1 (ru) * | 2021-06-18 | 2022-08-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» | Оптический абсорбционный газоанализатор |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101290289B (zh) | 紫外差分烟气浓度测量***校准方法 | |
| CN102798602B (zh) | 一体化双光束水质cod在线检测传感器 | |
| CN105319178B (zh) | 机动车尾气co和co2浓度实时检测***及其控制方法 | |
| CN102980870B (zh) | 一种高精度微流红外气体传感器及其测量方法 | |
| CN107044958B (zh) | 一种基于紫外宽带二级吸收光谱的氧气浓度测量***的氧气浓度测量方法 | |
| RU71165U1 (ru) | Широкодиапазонный измеритель концентрации озона | |
| CN103399006A (zh) | 基于颜色rgb分量的尿液分析装置及其处理方法 | |
| CN106872366A (zh) | 一种单光源的低浓度臭氧浓度检测仪 | |
| CN115096840A (zh) | 一种自动校零的多气体传感器及自动校零方法 | |
| CN104267019A (zh) | 一种激光拉曼气体分析仪的标定和检测气体浓度的方法 | |
| CN103115877A (zh) | 一种测量不同气体浓度的光学检测*** | |
| CN107643261A (zh) | 一种长光程怀特池doas法测量污染气体浓度的监测仪 | |
| CN205229033U (zh) | 一种单光源的低浓度臭氧浓度检测仪 | |
| CN101915743A (zh) | 一种在线臭氧分析仪的标定方法 | |
| Hieftje et al. | Correction of quenching errors in analytical fluorimetry through use of time resolution | |
| CN108303376B (zh) | 内置反射镜的多腔室串联气体样品池 | |
| CN209264551U (zh) | 二氧化氮浓度检测装置 | |
| Arnoudse et al. | Instrumentation for the breath-by-breath determination of oxygen and carbon dioxide based on nondispersive absorption measurements | |
| CN202735250U (zh) | 一种低浓度烟气红外分析仪 | |
| Westenskow et al. | Can the Raman scattering analyzer compete with mass spectrometers: An affirmative reply | |
| RU2493556C1 (ru) | Способ и устройство для определения концентрации оксида азота(no) в газовой среде | |
| JPH0416749A (ja) | オゾン濃度測定方法及び装置 | |
| CN111812057B (zh) | 基于稳定碳同位素在线监测生物质掺烧比***及分析方法 | |
| CN101498670B (zh) | 测量卷烟侧流烟气中氮氧化物的方法 | |
| Taylor et al. | Light intensity measurements II: luminescent quantum counter comparator and evaluation of some luminescent quantum counters |