* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
Глава 16. Датчики
газоанализаторов
ное о т р и ц а т е л ь н о е у с к о р я ю щ е е н а п р я ж е н и е , а н а среднюю с е т к у 5 — в ы с о к о частотное н а п р я ж е н и е с частотой f . При э т о м в п р о с т р а н с т в а х м е ж д у с е т к а м и 4-5 и 5-6 будут д е й с т в о в а т ь э л е к т р и ч е с к и е поля с той ж е частотой, р а в н ы е по в е л и ч и н е ( т а к к а к р а с с т о я н и я l м е ж д у с е т к а м и о д и н а к о в ы е ) , но в п р о т и в о п о ложных направлениях: E E
4 - 5
=
U
sin(co? + ф),
5 - 6
= - у sin(co? + ф),
где ю — у г л о в а я частота (ю = 2 f ) ; U — а м п л и т у д а п е р е м е н н о г о н а п р я ж е н и я ; ф — фаза к о л е б а н и й относительно м о м е н т а в р е м е н и подхода иона к с е т к е 4. П о э т о м у к а ж д ы й и о н , в х о д я щ и й в п р о с т р а н с т в о трехсеточного к а с к а д а в з а в и с и м о с т и от фазы ф, у с к о р я е т с я или з а м е д л я е т с я . М а к с и м а л ь н ы й прирост э н е р г и и н а б л ю д а е т с я при в ы п о л н е н и и у с л о в и я : ю1 + ф = я.
V
После трехсеточного к а с к а д а у с т а н о в л е н а з а д е р ж и в а ю щ а я с е т к а 7 . Н а н е е п о д а е т с я т а к о й п о л о ж и т е л ь н ы й п о т е н ц и а л , что его с п о с о б н ы преодолеть толь¬ к о т е и о н ы , к о т о р ы е получили м а к с и м а л ь н ы й прирост э н е р г и и . Эти и о н ы д о стигают к о л л е к т о р а 8, создают и о н н ы й т о к , в е л и ч и н а которого п р о п о р ц и о н а льна к о н ц е н т р а ц и и и с с л е д у е м о г о к о м п о н е н т а . И з м е н я я f , м о ж н о получить р а з в е р т к у с п е к т р а м а с с - а н а л и з и р у е м о г о газа. Обычно н а пути д в и ж е н и я и о н о в у с т а н а в л и в а ю т от 2 д о 5 трехсеточных ка¬ скадов. Р а д и о ч а с т о т н ы е м а с с - с п е к т 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 характеризу¬ ются в ы с о к о й ч у в с т в и т е л ь н о с т ь ю (10 % ) , к о м п а к т н о с т ь ю и в ы п у с к а ю т с я д л я п р о м ы ш л е н н ы х и з м е р е н и й [9, 15, 19].
- 3
16.9.
Акустические
газоанализаторы
скорости
Акустические газоанализаторы основаны на явлении зависимости р а с п р о с т р а н е н и я з в у к а V в г а з е от с в о й с т в с р е д ы
где у — о т н о ш е н и е у д е л ь н ы х т е п л о е м к о с т е й газа при п о с т о я н н о м д а в л е н и и и при п о с т о я н н о м объеме; R — у н и в е р с а л ь н а я г а з о в а я п о с т о я н н а я ; р — плот ность газа; М — м о л е к у л я р н ы й в е с ; T — а б с о л ю т н а я т е м п е р а т у р а ; k — коэф¬ фициент п р о п о р ц и о н а л ь н о с т и . С к о р о с т ь V в с м е с и д в у х г а з о в я в л я е т с я однозначной ф у н к ц и е й ее плотно¬ сти. П о э т о м у о н а м о ж е т с л у ж и т ь мерой к о н ц е н т р а ц и и д л я бинарной или псев¬ д о б и н а р н о й газовой с м е с и . В табл. 16.3 п р и в е д е н ы з н а ч е н и я с к о р о с т и з в у к а д л я н е к о т о р ы х газов.