УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ ПРЕВЫШЕНИЯ ПДК ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО ТОПЛИВА В АТМОСФЕРЕ

Изобретение относится к способам анализа материалов с помощью оптических средств, в частности, с использованием ИК излучения и предназначено для использования в качестве детектора опасных ситуаций, вызванных превышением ПДК на производственных объектах, в помещениях с вероятностью накопления вредных веществ в воздухе, а так же для использования потребителями, имеющие заболевания органов дыхания.
Известен инфракрасный абсорбционный газоанализатор (RU 2069348 С1), предназначенный для повышения точности измерений, содержащий источник излучения, средства спектральной селекции излучения, рабочую кювету для анализируемого вещества и тепловой приемник лучистой энергии, подключенный к электронной схеме измерений. Средства спектральной селекции излучения выполнены в виде двух светофильтров, установленных вдоль направления распространения излучения. Недостатками объекта-аналога является то, что в нем используются два светофильтра, которые усложняют конструкцию. Так же к недостаткам, в данном случае, следует отнести то, что прибор предназначен для стационарного использования только на предприятиях, производстве и в научных исследованиях и не рассчитан на широкий круг индивидуальных потребителей.
Известен также инфракрасный газоанализатор (RU 93051927 A), который может быть использован для создания средств контроля состава газовой среды в помещениях промышленных предприятий, шахтах, теплицах, выхлопа автомобильных двигателей, системах аварийной сигнализации. Цель изобретения состоит в увеличении чувствительности, точности измерений, расширении диапазона измерений и уменьшении погрешности, обусловленной влиянием температуры, в инфракрасных газоанализаторах со светодиодным излучателем. Анализатор содержит измерительную кювету с отражающей внутренней поверхностью, разделенную на две части, через одну из которых прокачивается исследуемый газ, а другая герметична и содержит пробу газа известной концентрации. Один инфракрасный диод создает потоки излучения в обеих частях кюветы, поступающие на фоторезисторы. Сигналы рабочего и опорного каналов поступают на блок отношений, на выходе которого включено индикаторное устройство.
К недостаткам прибора относится наличие двух кювет, что усложняет конструкцию и увеличивает габариты и вес устройства, поэтому он также не может быть использован индивидуальными потребителями для регистрации превышения ПДК вредных веществ, т.к. имеет габариты и массу, не позволяющую переносить его с собой в качестве приборов индивидуального пользования.
Предлагаемое изобретение позволяет устранить указанные выше недостатки, так как обладает простотой конструкции, не требующей больших затрат на изготовление, и рассчитан на широкий круг потребителей.
Сущность изобретения заключается в следующем:
Прибор основан на поглощении электромагнитного излучения ИК диапазона определяемой компонентой в атмосферном воздухе. Прибор фиксирует превышение ПДК оксида углерода и сигнализирует об этом посредством световых индикаторов. Простота конструкции достигается за счет использования одной рабочей кюветы и одного светофильтра, параметры которого рассчитываются по определенной методике, позволяющей максимизировать среднее значение отношения сигнал/шум при измерении концентрации одного из газов в многокомпонентной газовой смеси. В качестве сравнительного используется опорный электрический сигнал, величина которого соответствует поглощению ИК-излучения слоем атмосферного воздуха толщиной, равной длине рабочей газовой кюветы при значении концентрации измеряемой компоненты, соответствующей ПДК.
Предлагается устройство для оперативного контроля превышения ПДК продуктов сгорания автомобильного топлива в атмосфере, которое содержит источник излучения, средства спектральной селекции излучения, рабочую кювету для анализируемого вещества и тепловой приемник лучистой энергии, подключенный к электронной схеме измерений, отличающийся тем, что световой сигнал, соответствующий уровню поглощения многокомпонентной газовой смеси в кювете, после преобразования в электрический, сравнивается с опорным электрическим сигналом, соответствующим поглощению многокомпонентной газовой смеси при значении концентрации измеряемой компоненты, равной ПДК.
На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства. Предложенное изобретение осуществляется следующим образом:
Электромагнитное излучение от ИК источника 1 пропускается через оптический фильтр 2 для выделения спектрального интервала, соответствующего определенной полосе поглощения. Затем выделенная в нужной спектральной области электромагнитная волна пропускается через исследуемый газ 3 и попадает на фотоприемник 4. Фотоприемник преобразует световой сигнал 5 в электрический, который в схеме, выполненной на операционных усилителях в виде дифференциального усилителя 6, сравнивается с опорным сигналом 7, уровень которого соответствует ПДК. Если исследуемый сигнал меньше опорного, то информация о превышении концентрации вредных веществ в смеси отображается с помощью световых индикаторов 8 определенного цвета, (например, красного). В противном случае информация отображается с помощью световых индикаторов 9 другого цвета (например, зеленого).
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет проводить:
1. Детектирование опасных ситуаций, вызванных превышением ПДК на производственных объектах, в помещениях с вероятностью накопления вредных веществ в воздухе.
2. Персональный мониторинг.
3. Тестирование работы объектов, одним из продуктов работы которых являются вредные вещества, на наличие превышения ПДК выбрасываемых ими вредных веществ.