* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

Глава 16. Датчики газоанализаторов Интерферометрические газоанализаторы И н т е р ф е р о м е т р и ч е с к и е г а з о а н а л и з а т о р ы ( г а з о в ы е и н т е р ф е р о м е т р ы ) осно¬ в а н ы н а я в л е н и и с м е щ е н и я и н т е р ф е р е н ц и о н н ы х полос в с л е д с т в и е и з м е н е н и я о п т и ч е с к о й плотности и с с л е д у е м о й газовой с м е с и н а пути одного и з д в у х ко¬ г е р е н т н ы х м о н о х р о м а т и ч е с к и х лучей [9, 15]. Интерферометрические газоанализаторы в ы п у с к а ю т с я в о с н о в н о м д л я л а б о р а т о р н ы х це¬ лей и л и в к а ч е с т в е п е р е н о с н ы х приборов д л я и з м е р е н и я к о н ц е н т р а ц и и д в у о к и с и углерода и м е т а н а в воздухе. П о э т о м у п р и в е д е м л и ш ь у п р о щ е н н у ю с х е м у о б р а з о в а н и я интерферен¬ ц и о н н ы х полос и и х с м е щ е н и я (рис. 16.9). Д в а и с т о ч н и к а к о г е р е н т н ы х , т.е. совпадаю¬ щ и х п о фазе, лучей и з т о ч е к 1 и 2 н а п р а в л е н ы через к а м е р ы н а э к р а н . В одной к а м е р е — с р а в н и т е л ь н ы й г а з , в ч а с т н о с т и , воздух. Рис. 16.9. Схема смещения инВ другой к а м е р е и с с л е д у е м а я г а з о в а я с м е с ь а н а л и з и р у е м о г о к о м п о н е н т а н а фоне сравните¬ льного газа. Если к о н ц е н т р а ц и я анализируемо¬ го к о м п о н е н т а р а в н а н у л ю , то о п т и ч е с к и е ха¬ р а к т е р и с т и к и к а н а л о в от и с т о ч н и к о в 1 и 2 д о э к р а н а и д е н т и ч н ы . Н а э к р а н е н а б л ю д а е т с я и н т е р ф е р е н ц и о н н а я к а р т и н а , с о с т о я щ а я и з ч е р е д у ю щ и х с я свет¬ л ы х и т е м н ы х полос, о б у с л о в л е н н а я р а з н о с т ь ю хода д в у х лучей, с х о д я щ и х с я в разных точках экрана. Д л я с в е т л ы х полос р а з н о с т ь хода AL = L - L лучей с д л и н о й в о л н ы X т е р ф е р е н ц и о н н о й к а р т и н ы 1 2 X X X р а в н а ч е т н о м у ч и с л у п о л у в о л н , т . е . AL = 2 ^ , AL = 4 ^ , AL = 6 ^ и т.д. Д л я т е м X X X н ы х полос AL = —, AL = 3 —, AL = 5 — и т . д . 2 2 2 При п о я в л е н и и в и з м е р и т е л ь н о й к а м е р е а н а л и з и р у е м о г о к о м п о н е н т а с по¬ к а з а т е л е м п р е л о м л е н и я , о т л и ч н ы м от п о к а з а т е л я п р е л о м л е н и я с р а в н и т е л ь н о г о газа, происходит фазовое с м е щ е н и е э л е к т р о м а г н и т н о й в о л н ы , а в с я интерфе¬ р е н ц и о н н а я к а р т и н а н а э к р а н е с м е щ а е т с я . П о в е л и ч и н е с м е щ е н и я , измеряе¬ м о г о п о о к у л я р н о й ш к а л е , к о т о р а я н а х о д и т с я в поле з р е н и я оператора в м е с т е с интерференционной к а р т и н о й , определяют к о н ц е н т р а ц и ю газа. Обычно п р е д е л ы и з м е р е н и й т а к и х приборов п о С О и л и С Н от 0—3% до 0—100%. Газоанализаторы инфракрасного поглощения Г а з о а н а л и з а т о р ы , о с н о в а н н ы е н а п о г л о щ е н и и (абсорбции) и н ф р а к р а с н ы х лучей, о т н о с я т с я к ч и с л у н а и б о л е е и з б и р а т е л ь н ы х и ч у в с т в и т е л ь н ы х [3, 5, 9, 10—14]. И н ф р а к р а с н у ю р а д и а ц и ю поглощают г а з ы , м о л е к у л ы к о т о р ы х состоят и з д в у х и л и большего ч и с л а р а з л и ч н ы х а т о м о в или ионов. Т а к и е г а з ы , к а к О , N 2 , H 2 , С/ и в с е и н е р т н ы е о д н о а т о м н ы е г а з ы (He, Ne, Ar и т . д . ) я в л я ю т с я « п р о з р а ч н ы м и » в и н ф р а к р а с н о м с п е к т р е . У с л о ж н ы х п о м о л е к у л я р н о й струк¬ туре г а з о в н а б л ю д а ю т с я к о л е б а т е л ь н о - в р а щ а т е л ь н ы е и ч и с т о в р а щ а т е л ь н ы е степени с в о б о д ы . 2 4 2 2