RU2091781C1

RU2091781C1 - Gas analyzer

Info

Publication number: RU2091781C1
Authority: RU
Inventors: Е.Н. Тихомиров; А.А. Торлин
Priority date: 1995-10-12
Filing date: 1995-10-12
Publication date: 1997-09-27

Abstract

FIELD: analytical instrumentation, specifically, electrochemical analyzers of gas mixtures. SUBSTANCE: gas analyzer includes sensor head 1 incorporating sensitive element and measurement circuit 2, load resistor, supply buses and measuring-warning device 10 incorporating measurement circuit 13, supply buses, current-to-voltage converter II and compensating stage 12. Supply buses of sensor head are connected to buses of measuring- warning device by two-core cable. EFFECT: enhanced functional efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к электрохимическим анализаторам газовых смесей в рабочей зоне. The invention relates to analytical instrumentation, in particular to electrochemical analyzers of gas mixtures in the working area.

Особенностью проведения таких измерений является необходимость контроля атмосферы на значительных пространствах и в различных климатических условиях, что требует больших затрат средств и дефицитных материалов на прокладку кабельной разводки, причем кабель не должен вносить погрешность в результат измерения. A feature of such measurements is the need to control the atmosphere in large spaces and in various climatic conditions, which requires large expenditures of funds and scarce materials for laying cabling, and the cable should not introduce an error into the measurement result.

Известен газоанализатор сероводорода (Проспект фирмы Riken Keiki, 1990), содержащий детекторную головку и измерительно-сигнализирующее устройство, которые соединены между собой экранированным двужильным кабелем, что приводит к удорожанию устройства. A known hydrogen sulfide gas analyzer (Prospectus of the company Riken Keiki, 1990) containing a detector head and a measuring and signaling device, which are interconnected by a shielded two-core cable, which leads to an increase in the cost of the device.

Наиболее близким к предлагаемому по признакам и решаемой задаче является газоанализатор (Техническое описание и инструкция по эксплуатации газоанализатора фирмы "Compuz", 1990, 50 л), содержащий сенсорную головку, на которую по двужильному кабелю подается напряжение питания переменного тока, и устройство индикации напряжением повышенной частоты, на которое информация об измеряемой концентрации газа подается с сенсорной головкой по тому же двужильному кабелю. The gas analyzer closest to the proposed one according to the characteristics and the problem to be solved is (Technical description and operating instructions for a gas analyzer by Compuz, 1990, 50 l), which contains a sensor head, to which AC voltage is supplied via a two-wire cable, and an indication device with an increased voltage frequency to which information about the measured gas concentration is supplied with the sensor head via the same two-core cable.

Недостатками прототипа являются высокие аппаратурные затраты в связи с необходимостью использования трансформаторов и частотных детекторов, невысокая точность измерения, дороговизна устройства, так как двужильный кабель должен быть экранированным. The disadvantages of the prototype are high hardware costs due to the need to use transformers and frequency detectors, low measurement accuracy, the high cost of the device, since a two-wire cable must be shielded.

Задача изобретения улучшение весо-габаритных показателей, увеличения точности измерения и снижения стоимости газоанализатора, что достигается тем, что газоанализатор, содержащий сенсорную головку, включающую измерительную схему и чувствительный элемент, подключенный к ее входу, и измерительно-сигнализирующее устройство, имеющее измерительную схему, соединенные двужильным кабелем, снабжен преобразователем ток-напряжение, компенсирующим каскадом, введенным в измерительно-сигнализирующее устройство и нагрузочным резистором, подключенным к измерительной схеме сенсорной головки, причем через преобразователь ток-напряжение двужильным кабелем соединены шины питания сенсорной головки и измерительно-сигнализирующего устройства, компенсирующий каскад которого включен между измерительной схемой и преобразователем ток-напряжение. The objective of the invention is to improve weight and dimensions, increase measurement accuracy and reduce the cost of a gas analyzer, which is achieved by the fact that a gas analyzer containing a sensor head including a measuring circuit and a sensing element connected to its input, and a measuring and signaling device having a measuring circuit connected a two-core cable, equipped with a current-voltage converter, a compensating cascade inserted into the measuring and signaling device and a load resistor, connected connected to the measuring circuit of the sensor head, and through the current-voltage converter, a two-wire cable connects the power lines of the sensor head and the measuring and signaling device, the compensating cascade of which is connected between the measuring circuit and the current-voltage converter.

На фиг. 1 показан газоанализатор; на фиг. 2 то же; на фиг. 3 - чувствительный элемент. In FIG. 1 shows a gas analyzer; in FIG. 2 is the same; in FIG. 3 - sensitive element.

Газоанализатор содержит сенсорную головку 1 (фиг. 1 и 2), состоящую из измерительной схемы 2, выполненной на операционном усилителе ДА1 (типа 140УД12), к входу которого подключен чувствительный элемент 3 (фиг. 3), а к выходу нагрузочный резистор 4 (R4 фиг. 1; R7 фиг. 2), шины питания 5 и 6 операционного усилителя ДА1 подключены неэкранированным двужильным кабелем 7 к шинам питания 8 и 9 измерительно-сигнализирующего устройства 10, при этом шина питания в измерительной схеме 2 подключена к шине питания 9 измерительно-сигнализирующего устройства 10 через датчик тока R5 преобразователя ток-напряжение 11, выполненного на операционном усилителе ДА2 (типа 140УД12), выход которого подключен к входу операционного усилителя ДА3 (типа 140УД12), выполняющего функцию компенсирующего каскада 12, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя ДД1 (типа КР572ПВ5А), преобразованная ДД1 цифровая информация о концентрации газа на объекте контроля поступает на цифровое табло HG1 (типа ИЖЦ5-4/8), выполняющее совместно с ДД1 функцию измерительной схемы 13, к выходу операционного усилителя ДА3 компенсирующего каскада 12 можно подключить, параллельно входу ДД1, сигнализирующее устройство (звуковое, световое). Питание может осуществляться как от автономного источника питания, так и от блока питания, содержащего стабилизатор напряжения и сетевой трансформатор. The gas analyzer contains a sensor head 1 (Fig. 1 and 2), consisting of a measuring circuit 2 made on an operational amplifier DA1 (type 140UD12), to the input of which a sensing element 3 is connected (Fig. 3), and to the output is a load resistor 4 (R4 Fig. 1; R7 of Fig. 2), the power bus 5 and 6 of the operational amplifier DA1 are connected by an unshielded twin-core cable 7 to the power bus 8 and 9 of the measuring and signaling device 10, while the power bus in the measuring circuit 2 is connected to the power bus 9 of the measuring signaling device 10 through a sensor t Oka R5 of the current-voltage converter 11, executed on the operational amplifier DA2 (type 140UD12), the output of which is connected to the input of the operational amplifier DA3 (type 140UD12), which performs the function of a compensating stage 12, the output of which is connected to the input of the analog-to-digital converter DD1 (type KR572PV5A ), the converted DD1 digital information about the gas concentration at the test object is fed to a digital display HG1 (type IZhTS5-4 / 8), which, together with DD1, performs the function of the measuring circuit 13 to the output of the operational amplifier DA3 of the compensating qada 12 can be connected across the input PT1, signaling device (sound, light). Power can be supplied either from an autonomous power source, or from a power supply unit containing a voltage stabilizer and a network transformer.

Предлаемое устройство использовано при разработке газоанализаторов сероводорода 666 ЭХ15, 666 ЭХ16, двуокиси серы, окиси углерода, метана 604 ЭХ07, аммиака 342 ЭХ03, 342 ЭХ04, 342 ЭХ05, хлора 662 ЭХ05. The proposed device was used in the development of gas analyzers for hydrogen sulfide 666 EC15, 666 EC16, sulfur dioxide, carbon monoxide, methane 604 EC07, ammonia 342 EC03, 342 EC04, 342 EC05, chlorine 662 EC05.

Claims

A gas analyzer comprising a sensor head connected by a two-wire cable to a measuring and signaling device including a measuring circuit and power buses, the sensor head includes power buses, a measuring circuit and a sensing element connected to the input of the measuring circuit, characterized in that it is additionally equipped with a current-voltage converter compensating cascade introduced into the measuring and signaling device, and a load resistor connected to the measuring circuit of the sensor head, moreover, the power lines of the sensor head are connected to the power lines of the measuring and signaling device by a twin-core cable through a current-voltage converter, and a compensating stage is connected between the measuring circuit of the measuring and signaling device and the current-voltage converter.