Анализ измерительных схем автоматических хемилюминесцентных газоанализаторов оксидов азота и озона
Рассмотрены особенности построения измерительных схем хемилюминесцентных газоанализаторов для контроля атмосферного воздуха, отработавших газов автомобилей, выбросов промышленных предприятий....
Збережено в:
| Дата: | 2004 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2004
|
| Назва видання: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53795 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Анализ измерительных схем автоматических хемилюминесцентных газоанализаторов оксидов азота и озона / И.Л. Михеева, В.К. Куринный, В.Ю. Таякин, Л.Д. Мазыра // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2004. — № 2. — С. 24-27. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-53795 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-537952014-01-29T03:12:34Z Анализ измерительных схем автоматических хемилюминесцентных газоанализаторов оксидов азота и озона Михеева, И.Л. Куринный, В.К. Таякин, В.Ю. Мазыра, Л.Д. Электроника и экология Рассмотрены особенности построения измерительных схем хемилюминесцентных газоанализаторов для контроля атмосферного воздуха, отработавших газов автомобилей, выбросов промышленных предприятий. 2004 Article Анализ измерительных схем автоматических хемилюминесцентных газоанализаторов оксидов азота и озона / И.Л. Михеева, В.К. Куринный, В.Ю. Таякин, Л.Д. Мазыра // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2004. — № 2. — С. 24-27. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. 2225-5818 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53795 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Электроника и экология Электроника и экология |
| spellingShingle |
Электроника и экология Электроника и экология Михеева, И.Л. Куринный, В.К. Таякин, В.Ю. Мазыра, Л.Д. Анализ измерительных схем автоматических хемилюминесцентных газоанализаторов оксидов азота и озона Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description |
Рассмотрены особенности построения измерительных схем хемилюминесцентных газоанализаторов для контроля атмосферного воздуха, отработавших газов автомобилей, выбросов промышленных предприятий. |
| format |
Article |
| author |
Михеева, И.Л. Куринный, В.К. Таякин, В.Ю. Мазыра, Л.Д. |
| author_facet |
Михеева, И.Л. Куринный, В.К. Таякин, В.Ю. Мазыра, Л.Д. |
| author_sort |
Михеева, И.Л. |
| title |
Анализ измерительных схем автоматических хемилюминесцентных газоанализаторов оксидов азота и озона |
| title_short |
Анализ измерительных схем автоматических хемилюминесцентных газоанализаторов оксидов азота и озона |
| title_full |
Анализ измерительных схем автоматических хемилюминесцентных газоанализаторов оксидов азота и озона |
| title_fullStr |
Анализ измерительных схем автоматических хемилюминесцентных газоанализаторов оксидов азота и озона |
| title_full_unstemmed |
Анализ измерительных схем автоматических хемилюминесцентных газоанализаторов оксидов азота и озона |
| title_sort |
анализ измерительных схем автоматических хемилюминесцентных газоанализаторов оксидов азота и озона |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| publishDate |
2004 |
| topic_facet |
Электроника и экология |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53795 |
| citation_txt |
Анализ измерительных схем автоматических хемилюминесцентных газоанализаторов оксидов азота и озона / И.Л. Михеева, В.К. Куринный, В.Ю. Таякин, Л.Д. Мазыра // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2004. — № 2. — С. 24-27. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| series |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| work_keys_str_mv |
AT miheevail analizizmeritelʹnyhshemavtomatičeskihhemilûminescentnyhgazoanalizatorovoksidovazotaiozona AT kurinnyjvk analizizmeritelʹnyhshemavtomatičeskihhemilûminescentnyhgazoanalizatorovoksidovazotaiozona AT taâkinvû analizizmeritelʹnyhshemavtomatičeskihhemilûminescentnyhgazoanalizatorovoksidovazotaiozona AT mazyrald analizizmeritelʹnyhshemavtomatičeskihhemilûminescentnyhgazoanalizatorovoksidovazotaiozona |
| first_indexed |
2025-07-05T05:07:37Z |
| last_indexed |
2025-07-05T05:07:37Z |
| _version_ |
1836782251078057984 |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2004, ¹ 2
24
ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ È ÝÊÎËÎÃÈß
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
13.10 2003 ã. � 22.03 2004 ã.
Îïïîíåíò Â. Þ. ÑÀÂÅËÜÅÂ
(ÍÏÏ "Ïîëåò", ã. Í.-Íîâãîðîä)
Ê. ò. í. È. Ë. ÌÈÕÅÅÂÀ, Â. Ê. ÊÓÐÈÍÍÛÉ, Â. Þ. ÒÀßÊÈÍ,
Ë. Ä. ÌÀÇÛÐÀ
Óêðàèíà, ã. Êèåâ, ÓêðÍÈÈ àíàëèòè÷åñêîãî ïðèáîðîñòðîåíèÿ
E-mail: mil@ukranalyt.com.ua
ÀÍÀËÈÇ ÈÇÌÅÐÈÒÅËÜÍÛÕ ÑÕÅÌ ÀÂÒÎÌÀÒÈ×ÅÑÊÈÕ
ÕÅÌÈËÞÌÈÍÅÑÖÅÍÒÍÛÕ ÃÀÇÎÀÍÀËÈÇÀÒÎÐÎÂ
ÎÊÑÈÄÎÂ ÀÇÎÒÀ È ÎÇÎÍÀ
Ðàññìîòðåíû îñîáåííîñòè ïîñòðîåíèÿ
èçìåðèòåëüíûõ ñõåì õåìèëþìèíåñöåíò-
íûõ ãàçîàíàëèçàòîðîâ äëÿ êîíòðîëÿ àò-
ìîñôåðíîãî âîçäóõà, îòðàáîòàâøèõ ãà-
çîâ àâòîìîáèëåé, âûáðîñîâ ïðîìûøëåí-
íûõ ïðåäïðèÿòèé.
Õåìèëþìèíåñöåíòíûé (ÕË) ìåòîä ãàçîâîãî àíà-
ëèçà èñïîëüçóåòñÿ äëÿ èçìåðåíèÿ ñîäåðæàíèÿ îêñèäà
è äèîêñèäà àçîòà â àòìîñôåðíîì âîçäóõå, â îòðàáî-
òàâøèõ ãàçàõ àâòîìîáèëåé, â âûáðîñàõ ïðîìûøëåí-
íûõ ïðåäïðèÿòèé. Ìåòîä íàøåë øèðîêîå ïðàêòè÷åñêîå
ïðèìåíåíèå áëàãîäàðÿ ñâîåé âûñîêîé ÷óâñòâèòåëüíî-
ñòè è ñåëåêòèâíîñòè. Ïîðîã ÷óâñòâèòåëüíîñòè ÕË-ãà-
çîàíàëèçàòîðîâ îêñèäîâ àçîòà 10�3�10�4 ìëí�1.  òî
æå âðåìÿ ÕË-ìåòîä ïîçâîëÿåò ñîçäàòü ãàçîàíàëèçàòî-
ðû (ÃÀ) äëÿ èçìåðåíèÿ äîñòàòî÷íî âûñîêèõ êîíöåíò-
ðàöèé (104 ìëí�1) îêñèäîâ àçîòà.
Ó íàñ â ñòðàíå è çà ðóáåæîì, â ÷àñòíîñòè, òàêèìè
ôèðìàìè êàê Horiba (ßïîíèÿ), Environnement S. A.
(Ôðàíöèÿ), Monitor Labs (ÑØÀ), Patfisch Instruments
(ÔÐÃ), Riken Keiki (ßïîíèÿ), Thermo Electron
Corporation (ÑØÀ), MLU (Àâñòðèÿ), ðàçðàáîòàíà øè-
ðîêàÿ ãàììà ñïåöèàëèçèðîâàííûõ ÕË-ãàçîàíàëèçà-
òîðîâ äëÿ êîíòðîëÿ îêñèäîâ àçîòà â àòìîñôåðíîì âîç-
äóõå, â âûõëîïíûõ ãàçàõ àâòîìîáèëåé è ãàçîòóðáèí-
íûõ óñòàíîâîê, â îòõîäÿùèõ ãàçàõ ÒÝÖ è äðóãèõ ïðî-
ìûøëåííûõ ïðåäïðèÿòèé [1, 2].
Ñóùåñòâóåò áîëüøîå ðàçíîîáðàçèå òåõíè÷åñêèõ
ðåàëèçàöèé èçìåðèòåëüíûõ ñõåì ÕË-ãàçîàíàëèçàòîðîâ.
Îñíîâíûì óçëîì ÕË-ãàçîàíàëèçàòîðîâ ÿâëÿåòñÿ
äåòåêòîð, ñîäåðæàùèé ïðîòî÷íóþ ðåàêöèîííóþ êà-
ìåðó, â êîòîðîé ïðîèñõîäèò ïðåîáðàçîâàíèå õèìè-
÷åñêîé ýíåðãèè â êâàíòîâóþ. Ýôôåêòèâíîñòü òàêîãî
ïðåîáðàçîâàíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ, â îñíîâíîì, êâàíòî-
âî-ìåõàíè÷åñêèìè ïàðàìåòðàìè âçàèìîäåéñòâóþùèõ
ìîëåêóë. Îäíàêî íà âåëè÷èíó èíòåíñèâíîñòè ÕË-èñ-
ïóñêàíèÿ îêàçûâàþò âëèÿíèå è êîíñòðóêòèâíûå îñî-
áåííîñòè äåòåêòîðà (äàâëåíèå, òåìïåðàòóðà, ðàñõîäû
ãàçîâûõ ïîòîêîâ, ñîîòíîøåíèå êîíöåíòðàöèé àíàëè-
çèðóåìîãî êîìïîíåíòà è ãàçà-ðåàãåíòà). Òåõíè÷åñêèå
õàðàêòåðèñòèêè ÕË ÃÀ âî ìíîãîì îïðåäåëÿþòñÿ èç-
ìåðèòåëüíîé ñõåìîé ïðèáîðà.
Íà ðèñ. 1, à ïðåäñòàâëåíà íàèáîëåå ïðîñòàÿ ñõåìà
íåïîñðåäñòâåííîãî îòñ÷åòà õåìèëþìèíåñöåíòíîãî
ãàçîàíàëèçàòîðà äëÿ îïðåäåëåíèÿ îêñèäà àçîòà.
Àíàëèçèðóåìûé âîçäóõ, ñîäåðæàùèé îêñèä àçî-
òà, ÷åðåç âõîäíîé ãàçîïðîâîä ïîñòóïàåò â ðåàêöèîí-
íóþ êàìåðó 2. Â ðåàêöèîííîé êàìåðå îêñèä àçîòà
âçàèìîäåéñòâóåò ñ îçîíîì, ïîñòóïàþùèì îò ãåíåðà-
òîðà îçîíà 1. Õåìèëþìèíåñöåíòíîå èñïóñêàíèå ÷å-
ðåç îïòè÷åñêèé ñâåòîôèëüòð 3 ïîñòóïàåò íà ÔÝÓ 4,
ãäå ïðåîáðàçóåòñÿ â ýëåêòðè÷åñêèé ñèãíàë. Ñèãíàë ñ
ÔÝÓ, ïðîïîðöèîíàëüíûé êîíöåíòðàöèè îêñèäà àçîòà,
óñèëèâàåòñÿ â óñèëèòåëå 5, îáðàáàòûâàåòñÿ ïî ñïå-
öèàëüíîìó àëãîðèòìó è ðåãèñòðèðóåòñÿ â áëîêå 6.
Ïîñêîëüêó â àíàëèçèðóåìîé ñìåñè ÷àñòî, ïîìè-
ìî îêñèäà àçîòà, ïðèñóòñòâóåò äèîêñèä àçîòà, òî â
áîëüøèíñòâå õåìèëþìèíåñöåíòíûõ ãàçîàíàëèçàòîðîâ
ïðåäóñìîòðåíà âîçìîæíîñòü èçìåðåíèÿ îáîèõ îêñè-
äîâ ïóòåì êîíâåðñèè NO2 â NO. Íà ðèñ. 1, á ïðåä-
ñòàâëåíà ñõåìà íåïîñðåäñòâåííîãî îòñ÷åòà õåìèëþ-
ìèíåñöåíòíîãî ãàçîàíàëèçàòîðà äëÿ îïðåäåëåíèÿ îê-
ñèäà è äèîêñèäà àçîòà.
 ñõåìó õåìèëþìèíåñöåíòíîãî ãàçîàíàëèçàòîðà
ââåäåí äîïîëíèòåëüíûé ãàçîâûé êàíàë ñ óñòàíîâëåí-
íûì â íåì òåðìîêàòàëèòè÷åñêèì êîíâåðòåðîì 7, çà-
äà÷åé êîòîðîãî ÿâëÿåòñÿ ïðåîáðàçîâàíèå NO2 â NO.
Îñíîâíîé è äîïîëíèòåëüíûé ãàçîâûå êàíàëû ñîåäè-
íåíû ñ ðåàêöèîííîé êàìåðîé ÷åðåç äâóõõîäîâîé ýëåê-
òðîïíåâìàòè÷åñêèé êëàïàí 8. Àíàëèçèðóåìàÿ ãàçîâàÿ
ñìåñü, ñîäåðæàùàÿ NO è NO2, ïîïåðåìåííî ïîäàåò-
ñÿ ÷åðåç êëàïàí â ðåàêöèîííóþ êàìåðó.  îäíîì ñëó-
÷àå ñèãíàë ñ ÔÝÓ áóäåò ïðîïîðöèîíàëåí òîëüêî êîí-
öåíòðàöèè NO, à â äðóãîì � êîíöåíòðàöèè NOõ, ò. å.
ñóììàðíîé êîíöåíòðàöèè NO è NO2. Ïî ðàçíîñòè ýòèõ
ïîêàçàíèé ìîæíî ñóäèòü î êîíöåíòðàöèè NO2.
Íåäîñòàòêîì òàêîãî ñïîñîáà ÿâëÿåòñÿ çàäåðæêà âî
âðåìåíè ìåæäó êàæäûì èçìåðåíèåì NO è NOõ �
îáû÷íî îêîëî 1 ìèí. Ïðè èçìåðåíèè êîíöåíòðàöèè
NO2 ïî ðàçíîñòè ïîêàçàíèé NOõ è NO ãàçîàíàëèçà-
òîð, â äåéñòâèòåëüíîñòè, ñðàâíèâàåò êîíöåíòðàöèè NO
è NOõ, èìåâøèå ìåñòî çà îäíó ìèíóòó äî ýòîãî. Ïðè
áûñòðîì èçìåíåíèè êîíöåíòðàöèè NO è NO2 ýòà ïî-
ãðåøíîñòü âðåìåííîãî ñìåùåíèÿ áóäåò âåñüìà ñó-
ùåñòâåííîé. Äëÿ óñòðàíåíèÿ ýòîãî íåäîñòàòêà ðàçðà-
áîòàíà äâóõêàíàëüíàÿ ñõåìà õåìèëþìèíåñöåíòíîãî
ãàçîàíàëèçàòîðà ñ äâóìÿ ðåàêöèîííûìè êàìåðàìè
(ðèñ. 1, â).
Àíàëèçèðóåìûé ãàç ïîñòóïàåò â ïðèáîð ÷åðåç
âõîäíîé ãàçîïðîâîä, ãäå ãàçîâûé ïîòîê ðàçäåëÿåòñÿ
íà äâà êàíàëà. Îäèí ñîåäèíÿåòñÿ íåïîñðåäñòâåííî ñ
ðåàêöèîííîé êàìåðîé 2 (êàíàë NO), à âòîðîé ñîåäè-
íÿåòñÿ ñ ðåàêöèîííîé êàìåðîé 2' ÷åðåç òåðìîêàòàëè-
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2004, ¹ 2
25
ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ È ÝÊÎËÎÃÈß
Ðèñ. 2. Áëîê-ñõåìà äèôôåðåíöèàëüíîãî ÕË-ãàçîàíàëèçàòîðà:
1 � ãåíåðàòîð îçîíà; 2, 2' � ðåàêöèîííûå êàìåðû; 3, 3' � îïòè÷åñêèå ñâåòîôèëüòðû; 4 � ÔÝÓ; 5 � óñèëèòåëü; 6 � áëîê îáðàáîòêè
ýëåêòðîííîãî ñèãíàëà; 7 � òåðìîêàòàëèòè÷åñêèé êîíâåðòåð NO2→NO; 8 � îáòþðàòîð; 9, 9' � âîëîêîííî-îïòè÷åñêèå æãóòû
Ðèñ. 1. Áëîê-ñõåìû ÕË ÃÀ íåïîñðåäñòâåííîãî îòñ÷åòà:
1 � ãåíåðàòîð îçîíà; 2, 2' � ðåàêöèîííûå êàìåðû; 3, 3' � îïòè÷åñêèå ñâåòîôèëüòðû; 4, 4' � ôîòîýëåêòðîííûé óìíîæèòåëü
(ÔÝÓ); 5, 5' � óñèëèòåëè; 6 � áëîê ðåãèñòðàöèè è îáðàáîòêè èíôîðìàöèè; 7 � òåðìîêàòàëèòè÷åñêèé êîíâåð-
òåð NO2→NO; 8 � ïíåâìîýëåêòðîêëàïàí
NOx
NOx
a)
á)
â)
NOx
NO2
NO
NOx
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2004, ¹ 2
26
ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ È ÝÊÎËÎÃÈß
ñïîñîá îñóùåñòâëåíèÿ ìîäóëÿöèè ãàçîâûõ ïîòîêîâ
çàêëþ÷àåòñÿ â ïîäà÷å â ðåàêöèîííóþ êàìåðó àíàëè-
çèðóåìîãî ãàçà êàëèáðîâàííûìè ïîðöèÿìè ïóëüñè-
ðóþùèì ïîòîêîì.  îáîèõ ñëó÷àÿõ ÔÝÓ âûðàáàòû-
âàåò ïåðèîäè÷åñêèé ñèãíàë, ïðîïîðöèîíàëüíûé èí-
òåíñèâíîñòè ÕË-èñïóñêàíèÿ, êîòîðûé ïîñòóïàåò â
ýëåêòðîííûé áëîê äëÿ äàëüíåéøåé îáðàáîòêè. ×àñ-
òîòà òàêîé ìîäóëÿöèè ñîãëàñóåòñÿ ñî âðåìåíåì, íå-
îáõîäèìûì äëÿ ïðîäóâêè ðåàêöèîííîé êàìåðû.
Ê äîñòîèíñòâàì ãàçîâîé ìîäóëÿöèè ñëåäóåò îòíå-
ñòè âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ óñèëèòåëåé ïåðåìåí-
íîãî òîêà áåç ñïåöèàëüíûõ ìîäóëÿòîðîâ, ìåíåå ÷óâ-
ñòâèòåëüíûõ è áîëåå äåøåâûõ ôîòîïðèåìíèêîâ äëÿ
ðåãèñòðàöèè èçëó÷åíèÿ.
ÕË-ìåòîä èñïîëüçóåòñÿ òàêæå äëÿ èçìåðåíèÿ ñî-
äåðæàíèÿ îçîíà (Î3) â àòìîñôåðíîì âîçäóõå. Ñòðóê-
òóðíûå ñõåìû ÕË-ãàçîàíàëèçàòîðîâ îêñèäîâ àçîòà
è îçîíà âî ìíîãîì óíèôèöèðîâàíû, ÷òî î÷åíü óäîá-
íî ïðè ñåðèéíîì ïðîèçâîäñòâå. Òèïîâîé ñòðóêòó-
ðîé äëÿ ÃÀ îçîíà ÿâëÿåòñÿ ñòðóêòóðà, ïðåäñòàâëåí-
íàÿ íà ðèñ. 1, à. Îòëè÷èå çàêëþ÷àåòñÿ â òîì , ÷òî â
ÃÀ îçîíà îòñóòñòâóåò ãåíåðàòîð Î3.  êà÷åñòâå ðåà-
ãåíòà ìîãóò ïðèìåíÿòüñÿ ðàçëè÷íûå ãàçû, íàïðèìåð,
ýòèëåí, ìåðêàïòàíû, îêñèä àçîòà. Èíòåíñèâíîñòü ÕË-
èñïóñêàíèÿ â ðåçóëüòàòå ðåàêöèè îçîíà ñ óêàçàííû-
ìè ãàçàìè îòëè÷àåòñÿ â äåñÿòêè è ñîòíè ðàç. Òàê, íàè-
áîëåå èíòåíñèâíî ïðîõîäèò ðåàêöèÿ îçîíà ñ ìåðêàï-
òàíàìè. Â 5�6 ðàç ñëàáåå ðåàêöèÿ îçîíà ñ ýòèëåíîì.
Ìåíåå èíòåíñèâíà ðåàêöèÿ îçîíà ñ îêñèäîì àçîòà.
Ïðàêòè÷åñêîå ïðèìåíåíèå ìåðêàïòàíîâ èç-çà èõ î÷åíü
âûñîêîé òîêñè÷íîñòè íåâîçìîæíî. ×àñòî ïðèìåíÿþò
â êà÷åñòâå ãàçà-ðåàãåíòà ñæèæåííûé ýòèëåí â áàëëî-
íàõ ïîä äàâëåíèåì, ÷òî òðåáóåò äîïîëíèòåëüíûõ çàò-
ðàò â óñëîâèÿõ ýêñïëóàòàöèè (÷àñòàÿ çàìåíà áàëëîíà,
ñîáëþäåíèå ìåð ïî âçðûâîáåçîïàñíîñòè).
Äëÿ ïðàêòè÷åñêîãî ïðèìåíåíèÿ â ÃÀ îçîíà áîëü-
øîé èíòåðåñ ïðåäñòàâëÿåò ðåàêöèÿ Î3 ñ NO. Åñëè â
ñòðóêòóðíîé ñõåìå ðèñ. 1, à çàìåíèòü ãåíåðàòîð îçî-
íà 1 íà ãåíåðàòîð îêñèäà àçîòà è îáåñïå÷èòü ñîîòíî-
øåíèå êîíöåíòðàöèè îêñèäà àçîòà, ñîçäàâàåìîé ãå-
íåðàòîðîì NO, ( 0
NOC ) è êîíöåíòðàöèè îçîíà â àíàëè-
çèðóåìîé ñìåñè ( 0
O3
C ) 0
O
0
NO 3
CC >> , òî ìû ïîëó÷èì ÃÀ
îçîíà.
Íà îñíîâå ðàññìîòðåííûõ ñòðóêòóðíûõ ñõåì âû-
ïóñêàåòñÿ øèðîêàÿ ãàììà ÕË-ãàçîàíàëèçàòîðîâ îá-
ùåïðîìûøëåííîãî íàçíà÷åíèÿ.  òàáëèöå ïðåäñòàâ-
ëåíû ñîâðåìåííûå ìîäåëè ÕË ÃÀ, âûïóñêàåìûå ðàç-
ëè÷íûìè ôèðìàìè.
Âûáîð ñòðóêòóðíîé ñõåìû õåìèëþìèíåñöåíòíîãî
ãàçîàíàëèçàòîðà îïðåäåëÿåòñÿ çíà÷èòåëüíûì ÷èñëîì
ôàêòîðîâ, ãëàâíûå èç êîòîðûõ � ñåëåêòèâíîñòü, ëè-
íåéíîñòü, äèàïàçîí èçìåðåíèé, áûñòðîäåéñòâèå, âîç-
ìîæíîñòü äëèòåëüíîé è íàäåæíîé ðàáîòû â òÿæåëûõ
óñëîâèÿõ ýêñïëóàòàöèè (âûñîêàÿ òåìïåðàòóðà, òðÿñêà,
çàïûëåííîñòü, âîçäåéñòâèå àãðåññèâíûõ ñðåä).
 çàâèñèìîñòè îò òðåáóåìûõ òåõíè÷åñêèõ õàðàê-
òåðèñòèê â õåìèëþìèíåñöåíòíûõ ãàçîàíàëèçàòîðàõ
ïðèìåíÿþòñÿ ðàçëè÷íûå ñî÷åòàíèÿ ñõåìíûõ è êîíñò-
ðóêòèâíûõ ðåøåíèé. Òàê, ïðè èçìåðåíèè êîíöåíòðà-
öèé NOõ íà óðîâíå 0,001�10 ìëí�1 èñïîëüçóþòñÿ
òè÷åñêèé êîíâåðòåð 7 (êàíàë NOx). Îçîí ïîñòóïàåò â
îáå ðåàêöèîííûå êàìåðû îò ãåíåðàòîðà îçîíà 1.
Ðåàêöèè ìåæäó NO è O3 â îáåèõ ðåàêöèîííûõ
êàìåðàõ îäíîâðåìåííî âûçûâàþò õåìèëþìèíåñöåíò-
íîå èñïóñêàíèå, êîòîðîå ÷åðåç îïòè÷åñêèå ñâåòîôèëü-
òðû 3 è 3' ïîñòóïàåò íà ÔÝÓ 4 è ÔÝÓ 4', ñîåäèíåí-
íûå ñ ñîîòâåòñòâóþùèìè óñèëèòåëÿìè 5 è 5'. Âûõîä
óñèëèòåëÿ 5 ïðîïîðöèîíàëåí êîíöåíòðàöèè NO, à óñè-
ëèòåëÿ 5' � êîíöåíòðàöèè NOõ. Â áëîêå 6 ïðîèçâî-
äèòñÿ âû÷èòàíèå ñèãíàëîâ, ïîñòóïàþùèõ îäíîâðåìåí-
íî ïî êàæäîìó èç êàíàëîâ. Òàêèì îáðàçîì, ïðèáîð
íåïðåðûâíî ïîêàçûâàåò òåêóùèå êîíöåíòðàöèè NO,
NO2 è NOõ â àíàëèçèðóåìîì ãàçå. Äàííàÿ ñõåìà òðå-
áóåò ìàêñèìàëüíî âîçìîæíîé ñòåïåíè èäåíòè÷íîñòè
(êîððåëÿöèè) õàðàêòåðèñòèê îáîèõ ÔÝÓ, ÷òî îáóñëîâ-
ëèâàåò íåîáõîäèìîñòü èõ ñïåöèàëüíîãî ïîäáîðà.
Ïîñêîëüêó â èçìåðèòåëüíîé ñõåìå ñ äâóìÿ ôîòî-
ïðèåìíèêàìè äîñòè÷ü âûñîêîé ñòåïåíè êîððåëÿöèè
îáîèõ êàíàëîâ ïðàêòè÷åñêè î÷åíü ñëîæíî, áûëà ïðåä-
ëîæåíà äèôôåðåíöèàëüíàÿ èçìåðèòåëüíàÿ ñõåìà ÕË-
ãàçîàíàëèçàòîðà ñ îäíèì ôîòîïðèåìíèêîì, ïðåäñòàâ-
ëåííàÿ íà ðèñ. 2.
 ðåçóëüòàòå ìíîãîëåòíèõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èñ-
ñëåäîâàíèé áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî íà ñòàáèëüíîñòü
ïîêàçàíèé ÕË ÃÀ, åãî ÷óâñòâèòåëüíîñòü ñóùåñòâåí-
íîå âëèÿíèå îêàçûâàåò äðåéô òåìíîâîãî òîêà ÔÝÓ è
òåìïåðàòóðíûå èçìåíåíèÿ îêðóæàþùåé ñðåäû.
Äëÿ óñòðàíåíèÿ âëèÿíèÿ êîëåáàíèé òåìïåðàòóðû
âî âñåõ èçâåñòíûõ ÃÀ îñóùåñòâëÿåòñÿ òåðìîñòàáè-
ëèçàöèÿ ðåàêöèîííûõ êàìåð, óçëîâ ÔÝÓ è êîíâåðòå-
ðà êàòàëèòè÷åñêîãî. Äëÿ óñòðàíåíèÿ âëèÿíèÿ òåìíî-
âîãî òîêà ÔÝÓ â ñòðóêòóðå íà ðèñ. 2 óñòàíîâëåí îá-
òþðàòîð 8 äëÿ ïîñëåäîâàòåëüíîãî ïðåðûâàíèÿ ïîòîêà
ÕË-èñïóñêàíèÿ, ïîñòóïàþùåãî îò êàæäîé ðåàêöèîí-
íîé êàìåðû ÷åðåç âîëîêîííî-îïòè÷åñêèå æãóòû 9 è
9' íà ÔÝÓ 4. Îáòþðàòîð âûïîëíåí òàêèì îáðàçîì,
÷òî íà ÔÝÓ ïîñëåäîâàòåëüíî ïîñòóïàåò ñèãíàë ÕË-
èñïóñêàíèÿ, íåñóùèé èíôîðìàöèþ î êîíöåíòðàöèè
NO, êîíöåíòðàöèè NO2 è íóëåâîé ñèãíàë (íà ÔÝÓ íå
ïîïàäàåò ÕË-èñïóñêàíèå).  ìîìåíò, êîãäà îïòè÷å-
ñêèå êàíàëû îáåèõ êàìåð ïåðåêðûòû (íóëåâîé ñèã-
íàë), â ýëåêòðîííûé áëîê 6 ïîñòóïàåò èíôîðìàöèÿ î
âåëè÷èíå òåìíîâîãî òîêà ÔÝÓ, êîòîðàÿ ó÷èòûâàåòñÿ
ïðè îáðàáîòêå ðåçóëüòàòîâ èçìåðåíèé.
Ñîâåðøåíñòâîâàíèå ñòðóêòóð ìîäóëÿöèîííûõ õå-
ìèëþìèíåñöåíòíûõ ãàçîàíàëèçàòîðîâ � îäíà èç îñ-
íîâíûõ âîçìîæíîñòåé óëó÷øåíèÿ òåõíè÷åñêèõ õàðàê-
òåðèñòèê ïðèáîðà.
Ïðåðûâàíèå îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ îáû÷íî ïðåä-
ïîëàãàåò íàëè÷èå ìåõàíè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ, êîòîðûå
óâåëè÷èâàþò ñòîèìîñòü ïðèáîðà, òðåáóþò ñîîòâåòñòâó-
þùåãî ðåìîíòà è îáñëóæèâàíèÿ. Âîçíèêàþò òàêæå
ïðîáëåìû, ñâÿçàííûå ñî ñðîêîì ñëóæáû è íàäåæíî-
ñòüþ ïðèáîðà. Ïîýòîìó â ïîñëåäíåå âðåìÿ âåäóòñÿ
ðàáîòû ïî ïðèìåíåíèþ â ãàçîàíàëèçàòîðàõ ýëåêòðè-
÷åñêèõ ìîäóëÿòîðîâ.
Âåñüìà ýôôåêòèâíûì äëÿ ÕË-ãàçîàíàëèçàòîðîâ
ÿâëÿåòñÿ ìîäóëÿöèÿ ãàçîâûõ ïîòîêîâ. Äëÿ ýòèõ öåëåé
÷àñòî ïðèìåíÿþò ãåíåðàòîð îçîíà, ðàáîòàþùèé â ðå-
æèìå ïåðèîäè÷åñêîãî âêëþ÷åíèÿ. Ïîñòóïëåíèå îçî-
íà â ðåàêöèîííóþ êàìåðó è ðåàêöèÿ îçîíà ñ îêñèäîì
àçîòà íîñèò òàêæå ïåðèîäè÷åñêèé õàðàêòåð. Äðóãîé
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2004, ¹ 2
27
ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ È ÝÊÎËÎÃÈß
Òèï ÃÀ,
ôèðìà-ïðîèçâîäèòåëü,
ñòðàíà
Íàçíà÷åíèå
Äèàïàçîíû
èçìåðåíèé, ìëí–1
Òèï
ñõåìû
Êîíñòðóêòèâíûå îñîáåííîñòè
645 ÕË04,
ÀÎ «Óêðàíàëèò»,
Óêðàèíà
0—10,
ïîðîã îáíàðóæåíèÿ
0,003
Ðèñ. 1, â
Áåç ìîäóëÿöèè,
ÔÝÓ — ñ÷åò ôîòîíîâ
645 ÕË10,
ÀÎ «Óêðàíàëèò»,
Óêðàèíà
0—10,
ïîðîã îáíàðóæåíèÿ
0,001
Ðèñ. 1, á
Ãàçîâàÿ ìîäóëÿöèÿ,
ÔÝÓ — ñ÷åò ôîòîíîâ
AG 31M,
Environment,
Ôðàíöèÿ
0—0,05; 0—10,
ïîðîã îáíàðóæåíèÿ
0,001
Ðèñ. 2
Îïòè÷åñêàÿ ìîäóëÿöèÿ,
ÔÝÓ — íåïðåðûâíàÿ ðåãèñòðàöèÿ
Ìîä. 8440,
Monitor Labs,
ÑØÀ
0—0,05; 0—10,
ïîðîã îáíàðóæåíèÿ
0,002
Ðèñ. 1, â Òî æå
MLU 200A,
MLU,
Àâñòðèÿ
Êîíòðîëü ñîäåðæàíèÿ
NO, NO2 , NOx
â àòìîñôåðíîì âîçäóõå
0—0,05; 0—10,
ïîðîã îáíàðóæåíèÿ
0,002
Ðèñ. 1, á
Ãàçîâàÿ ìîäóëÿöèÿ,
ÔÝÓ — íåïðåðûâíàÿ ðåãèñòðàöèÿ
344 ÕË14,
ÀÎ «Óêðàíàëèò»,
Óêðàèíà
0—100; 0—500;
0—2000; 0—5000
Äëÿ NO2 0—200
Ðèñ. 1, á
Áåç ìîäóëÿöèè,
ÔÝÓ — íåïðåðûâíàÿ ðåãèñòðàöèÿ
NGA2000 CLD,
Fisher-Rosemount,
ÑØÀ
Êîíòðîëü ñîäåðæàíèÿ
NO, NO2
â âûáðîñàõ
àâòîòðàíñïîðòà è ïðî-
ìûøëåííûõ ïðåäïðèÿòèé
Îò 0—10
äî 0—10000
Äëÿ NO2 0—500
Ðèñ. 1, á Òî æå
ÃÕË-201,
ÀÎ «Óêðàíàëèò»,
Óêðàèíà
Êîíòðîëü ñîäåðæàíèÿ NO
â îòõîäÿùèõ ãàçàõ ÒÝÖ
0—300
0—1500
Ðèñ. 1, à Òî æå
652 ÕË05,
ÀÎ «Óêðàíàëèò»,
Óêðàèíà
Êîíòðîëü ñîäåðæàíèÿ Î3
â àòìîñôåðíîì âîçäóõå
0—1,0,
ïîðîã îáíàðóæåíèÿ
0,001
Ðèñ. 1, à
Ãàçîâàÿ ìîäóëÿöèÿ,
ÔÝÓ — ñ÷åò ôîòîíîâ
êàê ñõåìû íåïîñðåäñòâåííîãî îòñ÷åòà, òàê è äèôôå-
ðåíöèàëüíûå ñ ýëåêòðè÷åñêîé, îïòè÷åñêîé èëè ãà-
çîâîé ìîäóëÿöèåé ñèãíàëà. Ïðè êîíòðîëå êîíöåíò-
ðàöèé íà óðîâíå 100�5000 ìëí�1 îòäàåòñÿ ïðåä-
ïî÷òåíèå ñõåìàì íåïîñðåäñòâåííîãî îòñ÷åòà, ïðåä-
ñòàâëåííûì íà ðèñ. 1, à, á. Ñíèæåíèå ìàññû, ãàáà-
ðèòîâ è ýíåðãîïîòðåáëåíèÿ ãàçîàíàëèçàòîðà ìîæåò
áûòü äîñòèãíóòî çà ñ÷åò ïðèìåíåíèÿ ñîâðåìåííîé
ìèêðîýëåêòðîíèêè.
Íà áàçå ÕË-ìåòîäà â ÀÎ �Óêðàíàëèò� ñîçäàíà ñå-
ðèÿ àâòîìàòè÷åñêèõ ãàçîàíàëèçàòîðîâ äëÿ êîíòðîëÿ
çàãðÿçíåíèÿ àòìîñôåðíîãî âîçäóõà îêñèäàìè àçîòà
(645 ÕË03, 645 ÕË04, 645 ÕË10), äëÿ èçìåðåíèÿ
êîíöåíòðàöèè îêñèäîâ àçîòà â âûõëîïíûõ ãàçàõ àâ-
òîìîáèëåé (344 ÕË14), äëÿ êîíòðîëÿ NO â îòõîäÿ-
ùèõ ãàçàõ ÒÝÖ ( ÃÕË-1, ÃÕË-201).
Äëÿ êîíòðîëÿ Î3 â àòìîñôåðíîì âîçäóõå çäåñü æå
ðàçðàáîòàí ãàçîàíàëèçàòîð 652 ÕË01, â êîòîðîì â
êà÷åñòâå ðåàãåíòà ïðèìåíÿåòñÿ ñæèæåííûé ýòèëåí â
áàëëîíå.  íîâîé ìîäåëè ÃÀ îçîíà 652 ÕË05 â êà÷å-
ñòâå ðåàãåíòà ïðèìåíÿåòñÿ îêñèä àçîòà, êîòîðûé âû-
ðàáàòûâàåòñÿ èç àòìîñôåðíîãî âîçäóõà ñ ïîìîùüþ
âñòðîåííîãî â ÃÀ ãåíåðàòîðà.
Ðàçðàáîòàííûå ãàçîàíàëèçàòîðû ýêñïëóàòèðóþòñÿ
íà ìíîãèõ îáúåêòàõ â Óêðàèíå è ñòðàíàõ ÑÍÃ.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Ìèõååâà È. Ë., Êóðèííûé Â. Ê., Òàÿêèí Â. Þ., Ìàçûðà Ë. Ä.
Àâòîìàòè÷åñêèå ãàçîàíàëèçàòîðû çàãðÿçíåíèÿ àòìîñôåðíîãî âîç-
äóõà // Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòó-
ðå.� 2003.� ¹ 1.� Ñ. 28�31.
2. Ïðèìèñêèé Â. Ô. Õåìèëþìèíåñöåíòíûå ãàçîàíàëèçàòîðû
îêñèäîâ àçîòà // ÈÊÀ-Ý.� 1989.� ¹ 1.� Ñ. 22�30.
ÍÎÂÛÅ ÊÍÈÃÈ
Áàëàáóõà Í. Ï., Çóáîâ À. Ñ., Ñîëîñèí Â. Ñ. ÊÎÌÏÀÊÒÍÛÅ ÏÎËÈÃÎ-
ÍÛ ÄËß ÈÇÌÅÐÅÍÈß ÕÀÐÀÊÒÅÐÈÑÒÈÊ ÐÀÑÑÅßÍÈß ÎÁÚÅÊÒΠÈ
ÏÀÐÀÌÅÒÐÎÂ ÀÍÒÅÍÍ.� Ì.: Íàóêà, 2003.� 15 ë.
Èçìåðåíèå õàðàêòåðèñòèê ðàññåÿíèÿ � îñíîâíîå ñðåäñòâî èññëåäîâàíèÿ îòðàæàòåëüíîé
ñïîñîáíîñòè ñëîæíûõ îáúåêòîâ â ðàäèîëîêàöèîííîì äèàïàçîíå äëèí âîëí. Â ìîíîãðàôèè
ïðèâåäåíû ìåòîäû èçìåðåíèé, îïèñàíû ñîâðåìåííûå èçìåðèòåëüíûå óñòàíîâêè äëÿ
îïðåäåëåíèÿ õàðàêòåðèñòèê ðàññåÿíèÿ ðàäèîëîêàöèîííûõ öåëåé â çàêðûòûõ ïîìåùåíèÿõ
� êîìïàêòíûõ ïîëèãîíàõ. Ðàññìîòðåíû âîïðîñû ôîðìèðîâàíèÿ ïëîñêèõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ
ïîëåé, ìåòîäû è ñðåäñòâà èçìåðåíèé öåíòðîâ ðàññåÿíèÿ ñëîæíûõ îáúåêòîâ ñ âûñîêèì
ðàçðåøåíèåì, ìîäåëèðîâàíèå õàðàêòåðèñòèê ðàññåÿíèÿ. Èçëîæåíû îñîáåííîñòè êîìïàêòíûõ
ïîëèãîíîâ ïðè èçìåðåíèÿõ àíòåííûõ óñòðîéñòâ.
Äëÿ ðàäèîèíæåíåðîâ, íàó÷íûõ ðàáîòíèêîâ, àñïèðàíòîâ è ñòóäåíòîâ, ñïåöèàëèçèðóþ-
ùèõñÿ â îáëàñòè ðàñïðîñòðàíåíèÿ âîëí, ðàäèîëîêàöèè, ðàäèîèçìåðåíèé.
Í
Î
Â
Û
Å
Ê
Í
È
Ã
È
|