RU71165U1 - WIDE-BAND OZONE CONCENTRATION METER - Google Patents
WIDE-BAND OZONE CONCENTRATION METER 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
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 14
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
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.The utility model relates to devices designed to measure the concentration of ozone in a gas environment, and can be used in medicine, as well as in other areas of technology where measurement of ozone concentration is required. The technical problem is to ensure accurate and stable operation of the meter when measuring in a wide range of values of ozone concentration. The solution of the technical problem is achieved by the fact that in the ozone concentration meter, consisting of an ultraviolet lamp, a cuvette with a flow distributor, a measuring and reference photodetectors, a microprocessor control unit and an indicator, one or more cuvettes of different lengths with flow distributors and measuring and reference photodetectors are introduced, connected to the inputs of amplifiers, the outputs of which are connected to an analog-to-digital converter built into the microprocessor microcontroller control unit. In this design, each cuvette operates in its optimal range of ozone concentrations, which ensures accurate and stable measurements. And thanks to the use of several cuvettes of different lengths, measurements are provided in a wide range of concentrations. P. F-ly, 1 ill.
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.The utility model relates to devices designed to measure the concentration of ozone in a gas environment, and can be used in medicine, as well as in other areas of technology where measurement of ozone concentration is required.
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.The ozone concentration meter belongs to a common class of optical ozone meters, the principle of operation of which is based on the absorption of ultraviolet radiation with a wavelength of 253.7 nm by ozone.
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.A well-known two-channel optical meter of ozone concentration, consisting of an ultraviolet lamp, a cuvette, a measuring and reference photodetectors, a microprocessor control unit and a display that shows the measurement results (Universal medical ozone therapy apparatus "Ozone UM-80", operating manual and passport, Kharkov, Institute of Ozone Therapy and Medical Equipment, 2003, p. 12). In this meter, to compensate for the instability of the lamp, a reference channel is introduced containing a separate reference photodetector. The photodetector of the reference channel is located on the reverse side of the ultraviolet lamp and ultraviolet radiation enters it directly without a cuvette. By comparing the readings of the photodetectors of the reference and measuring channels, it is possible to compensate for the instability of the discharge lamp.
Однако у газоразрядной ультрафиолетовой лампы имеется также пространственная нестабильность излучения, что приводит к нестабильности показаний измерителя.However, a gas-discharge ultraviolet lamp also has a spatial instability of radiation, which leads to instability of the meter readings.
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).An optical ozone concentration meter is also known, consisting of an ultraviolet lamp, a cuvette, a measuring and reference photodetector, a flow distributor, a microprocessor control unit and a display, which shows the measurement results (RF patent No. 60726 of July 26, 2006).
В этом измерителе для устранения влияния временной и пространственной нестабильности горения ультрафиолетовой лампы вводится специальный In this meter, to eliminate the influence of temporary and spatial instability of burning of an ultraviolet lamp, a special
распределитель ультрафиолетового потока. Благодаря данной конструкции удается добиться высокой точности и стабильности работы измерителя концентрации озона.ultraviolet flux distributor. Thanks to this design, it is possible to achieve high accuracy and stability of the ozone concentration meter.
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.However, sometimes the task arises of measuring ozone concentration over a wide range. In particular, when using medical ozonizers, it is necessary to measure the concentration of ozone in the range of 0.2 ... 100 mg / l. Using a single cell meter for such a wide range is problematic. With an optimum of measurements in one band, the useful signal at the output of the measuring photodetector in the other band becomes too small and commensurate with the noise and fluctuations of the signal, as a result of which the measurement becomes problematic. The situation is even worse due to the non-linearity of the measuring path. So, when testing the meter in the range of ozone concentrations of 1 ... 10 mg / l (i.e., when the concentration changes by a factor of 10), the useful signal changed by approximately 60 times, i.e. required a significantly larger range of the useful signal.
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.For measurements in a wide range, you can use several instruments designed to operate each in its own range, but this is associated with large overall dimensions and financial costs.
Техническая задача заключается в обеспечении точной и стабильной работы измерителя при измерении в широком диапазоне значений концентрации озона.The technical problem is to ensure accurate and stable operation of the meter when measuring in a wide range of values of ozone concentration.
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.The solution of the technical problem is achieved by the fact that in the ozone concentration meter, consisting of an ultraviolet lamp, a cuvette with a flow distributor, a measuring and reference photodetectors, a microprocessor control unit and an indicator, one or more cuvettes of different lengths with flow distributors and measuring and reference photodetectors are introduced, connected to the inputs of amplifiers, the outputs of which are connected to an analog-to-digital converter built into the microprocessor microcontroller Lok management.
На фиг.1 приведена схема предлагаемого широкодиапазонного измерителя концентрации озона с двумя кюветами.Figure 1 shows a diagram of the proposed wide-range meter of ozone concentration with two cuvettes.
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 A wide-range ozone concentration meter consists of a gas discharge ultraviolet lamp 1, a cell of different lengths with flow distributors 2 and 3, photodetectors for measuring channels 4 and 5, photodetectors for reference channels 6 and 7, a microprocessor control unit 8 and indicator 9. Photodetectors are connected to the inputs of amplifiers 10. The outputs of the amplifiers 10 are connected to the inputs of an analog-to-digital converter (not shown) built into the microcontroller
11 микропроцессорного блока управления. К микроконтроллеру 11 микропроцессорного блока управления подключен индикатор 9.11 microprocessor control unit. An indicator 9 is connected to the microcontroller 11 of the microprocessor control unit.
Усилители 10 предназначены для усиления аналоговых сигналов до уровня, оптимального для работы аналогово-цифрового преобразователя.Amplifiers 10 are designed to amplify analog signals to a level optimal for the operation of an analog-to-digital converter.
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.All cuvettes have different lengths. The length of each cuvette is selected optimal for operation in any one narrow range of ozone concentrations. For small concentrations of ozone the cell should be long, for large concentrations - short. The ranges of ozone concentrations in which the cuvettes work are selected so as to provide a slight overlap. For example, one cuvette covers the range of 0.8 ... 12 mg / l, the second - 8 ... 100 mg / l.
Для упрощения конструкции кюветы разной длины могут быть выполнены в виде одного конструктивного блока.To simplify the design of cuvettes of different lengths can be made in the form of a single structural unit.
Работает измеритель концентрации озона следующим образом.The ozone concentration meter operates as follows.
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.During operation of the ultraviolet lamp 1, the radiation enters all photodetectors. When the ozone-oxygen mixture passes through the cells, the signals of the measuring photodetectors 4 and 5 are attenuated. The signals from the photodetectors after the amplifiers 10 are fed to the inputs of an analog-to-digital converter built into the microcontroller 11 of the microprocessor control unit.
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.The microcontroller 11 starts the analysis of the signals with the longest cuvette 3, designed for low concentrations. If the signals from photodetectors 5 and 7 correspond to the operating range of this cell, then microcontroller 11 calculates the ozone concentration and displays the results on indicator 9. If the signals from photodetectors 5 and 7 exceed the operating range of this cell, then microcontroller 11 starts processing signals from photodetectors 4 and 6 of the next shorter cell 2, designed for large concentrations of ozone. By analyzing in this way the signals from photodetectors 4, 5, 6, and 7, microcontroller 11 ultimately selects a cell that is optimal for a given ozone concentration, calculates the ozone concentration, and displays it on indicator 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.Thus, to measure each concentration value, the optimal cuvette is selected, as a result of which accurate and stable measurements are ensured. And thanks to the use of several cuvettes of different lengths, measurements are provided in a wide range of concentrations.
В соответствии с предлагаемым техническим решением на ОАО «Лепсе» был изготовлен и испытан опытный образец широкодиапазонного измерителя In accordance with the proposed technical solution, a prototype of a wide-range meter was manufactured and tested at Lepse OJSC
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.ozone concentration. It used two cuvettes 2 mm and 20 mm long. A cuvette of 2 mm is intended for the range of 10 ... 100 mg / l, a cuvette of 20 mm is intended for the range of 1 ... 10 mg / l. The readings of the prototype of the meter were compared with the reference meter “Cyclone 5.11”. The test results are presented in table No. 1.
Здесь введено обозначение: 5 - отклонение результата измерения от показаний эталонного измерителя «Циклон 5.11» в процентах.Here the designation is introduced: 5 - deviation of the measurement result from the readings of the reference meter "Cyclone 5.11" in percent.
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%.The test results showed good agreement between the readings of the prototype of the ozone concentration meter with a reference meter. The measurement error in the range of 1 ... 100 mg / l did not exceed 7%. A slightly increased error is obtained when measuring a small concentration (near 1.0 mg / l), but this error is associated with an increased measurement error of the Cyclone 5.11 reference meter itself. So, for example, when measuring a concentration of 1.0 mg / l, only the error of the unit of the least significant digit of the reference meter gives an error of 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.The warm-up time of the proposed meter was small - 5 minutes. This is a significant advantage of the proposed meter, because in known meters, for example, Cyclone 5-11, the warm-up time reaches a value of about one hour.
Таким образом, результаты испытаний показали высокую точность и стабильность предлагаемого измерителя при работе в широком диапазоне концентраций озона. Поставленная техническая задача решена.Thus, the test results showed high accuracy and stability of the proposed meter when working in a wide range of ozone concentrations. The technical task is solved.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007138117/22U RU71165U1 (en) | 2007-10-15 | 2007-10-15 | WIDE-BAND OZONE CONCENTRATION METER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007138117/22U RU71165U1 (en) | 2007-10-15 | 2007-10-15 | WIDE-BAND OZONE CONCENTRATION METER |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU71165U1 true RU71165U1 (en) | 2008-02-27 |
Family
ID=39279242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007138117/22U RU71165U1 (en) | 2007-10-15 | 2007-10-15 | WIDE-BAND OZONE CONCENTRATION METER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU71165U1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014046573A1 (en) * | 2012-09-21 | 2014-03-27 | Обществос Ограниченной Ответственностью "Нанопульс" (Ооо "Нанопульс") | Device for the remote non-contact monitoring of the 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 (en) * | 2021-06-18 | 2022-08-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» | Optical absorption gas analyzer |
-
2007
- 2007-10-15 RU RU2007138117/22U patent/RU71165U1/en active
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014046573A1 (en) * | 2012-09-21 | 2014-03-27 | Обществос Ограниченной Ответственностью "Нанопульс" (Ооо "Нанопульс") | Device for the remote non-contact monitoring of the vital signs of a living being |
| RU2533683C2 (en) * | 2012-09-21 | 2014-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НаноПульс" (ООО "НаноПульс") | Device for remote non-contact monitoring of parameters of living body vital activity |
| 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 (en) * | 2021-06-18 | 2022-08-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» | Optical absorption gas analyzer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101290289B (en) | Ultraviolet differential flue gas concentration measuring systems calibration method | |
| CN101915743B (en) | Method for calibrating online ozone analyzer | |
| CN102980870B (en) | High-precision micro-flow infrared gas sensor and measurement method thereof | |
| CN107167434B (en) | A method for determining KHP content by ultraviolet-visible spectrophotometry with turbidity compensation | |
| CN102359817B (en) | A kind of system for testing yield of up-conversion luminescence absolute quantum | |
| CN102621047A (en) | Sediment content reflective measuring method and sediment content reflective measuring device | |
| CN106872366A (en) | A kind of low concentration ozone concentration detector of single light source | |
| CN107044958B (en) | An oxygen concentration measurement method of an oxygen concentration measurement system based on ultraviolet broadband secondary absorption spectrum | |
| RU71165U1 (en) | WIDE-BAND OZONE CONCENTRATION METER | |
| CN104730267A (en) | Continuous, synchronous and online monitoring method and instrument for concentration and total quantity of TOC (total organic carbon), TN (total nitrogen) and TP (total phosphorus) | |
| CN115096840A (en) | Automatic zero calibration multi-gas sensor and automatic zero calibration method | |
| CN117169146A (en) | NO (NO) x And SO 2 Flue gas monitoring method | |
| CN101261218A (en) | Textile Optical Performance Parameter Tester Based on Double Integrating Sphere | |
| Hieftje et al. | Correction of quenching errors in analytical fluorimetry through use of time resolution | |
| CN107643261A (en) | A kind of monitor of long light path White pond DOAS methods measurement dusty gas concentration | |
| CN205229033U (en) | Low concentration ozone concentration detection appearance of single light source | |
| CN108303376B (en) | Multi-chamber tandem gas cell with built-in mirrors | |
| CN202735250U (en) | Infrared analyzer for low-concentration smoke | |
| CN214066918U (en) | Ultraviolet gas analyzer | |
| CN109358005A (en) | Content of nitrogen dioxide detection device and method | |
| CN109211816B (en) | Anti-interference detection method and detection device for Hg concentration in flue gas | |
| CN209215207U (en) | The anti-interference detection device of the concentration containing Hg in flue gas | |
| CN210037588U (en) | Absorption spectrum test system | |
| CN209264551U (en) | Content of nitrogen dioxide detection device | |
| Arnoudse et al. | Instrumentation for the breath-by-breath determination of oxygen and carbon dioxide based on nondispersive absorption measurements |