172902. lajstromszámú szabadalom • Optikai berendezés szennyező gázok koncentrációjának mérésére
11 172902 12 A A(CL) érték, mint már említettük a 4 cella segítségével adott, és A(CL) = Ci • Li • AAR’ értéket az (R’-R’) különbség adja, míg a AR” értéket az (*£”—R”) különbség adja, míg a AR” értéket az (ÍC’-R”) különbség és így C,L, (R’ - R”) C = “T“ ’ (R’ ami az a koncentráció érték, amit a találmány szerinti berendezés szolgáltat. A találmány szerinti optikai berendezés egy másik példaképpeni kiviteli alakjánál a 6 maszk egy krómmal bevont, rés-sorozatokkal ellátott kvarc lemez. A rések elhelyezkedése igazodik a gáz spektrumában az elnyelési „sávok” (vagy „ablakok”) helyzetéhez, úgy, ahogy ezek a „sávok” (vagy „ablakok”) a 3 spektrométer kilépő fókuszsíkján megjelennek. Az így kialakított maszkot, amelyet a 3 spektrométer fókuszsíkjához helyezünk, oszcillálva mozgatjuk egy mozgatószerkezet segítségével állandó frekvenciával és olyan amplitúdóval hogy a maszk rései az oszcilláló mozgás egyik véghelyzetében a gáz elnyelés spektrumának „sávjaival”, másik véghelyzetében a „sávok” melletti „ablakokkal ” essenek egybe. A 10 fotoérzékelő kimenetén olyan jel jelenik meg, melynek amplitúdója csaknem szinuszos alakú. Ennek a jelnek a legnagyobb, illetve legkisebb értékei akkor jelennek meg, amikor a maszk a gáz elnyelési „ablakait”, illetve „sávjait” látja. Egy elektronikus 9 jelfeldolgozó egység segítségével — amely nem azonos az előző berendezés jelfeldolgozó egységével, mivel a 10 fotoérzékelő kimenetén a jel viszonylag kis frekvenciájú a m„szk kis oszcillációs frekvenciája következtében — az első R’ értéket, amely a fentiekkel azonos értelmű, egy megfelelő tárolóval, vagy regisztráló szerkezet segítségével lehet rögzíteni. Amikor egy adott koncentrációjú gázzal, pl. S02-vel töltött 4 cellát juttatunk a 3 spektrométer 1 optikája és 2 nyílása közé, az elektronikus 9 jelfeldolgozó egység megadia a fenti értelmezésű harmadik R’ értéket. Ezután leállítjuk a mozgatószerkezet segítségével az oszcilláló mozgást, és a maszkot a 3 spektrométer fókuszsíkja mentén eltoljuk oly mértékben, hogy a rések az oszcilláló mozgás két véghelyzetében a gáz elnyelési spektrumát az ultraibolya tartomány felé 2,4 Á-mel eltolva lássák (S02 esetében). Ily módon amikor a 4 cellát a 3 spektrométer 1 optikája és 2 nyílása közé juttatjuk, megkapjuk a fenti értelmezés szerinti negyedik R” értéket. Amikor a 4 ceLát eltávolítjuk az 1 optika és a 2 nyílás között haladó fénysugár útjából, a fenti értelmezésű második R” értéket kapjuk meg. A fenti négy R’, R”, R’ és R” értéket az elektronikus jelfeldolgozó egység feldolgozza az alábbi egyenlet szerint C,L, R’-R” C ----------——«---------------------L (R’ - R”) - (R’ - R”) A találmány szerinti optikai berendezés megvalósítja a kitűzött célokat. A szennyező gáz ismeretlen koncentrációját pontosan méri, mivel a berendezés által szolgáltatott koncentráció érték nem függ a fényforrás természetétől, a légköri szóródástól és így a fényforrás, valamint az optikai berendezés közötti geometriai távolságtól. Továbbá a találmány szerinti optikai berendezés igen sokoldalú, mivel a S02 koncentrációjának meghatározásán kfvül más szennyező gázok, pl. N02, NH3, J2 stb. koncentrációjának mérésére is alkalmas. Ehhez a maszkot kell a berendezésben cserélni. Szabadalmi igénypontok: 1. Optikai berendezés szennyező gázok koncentrációjának mérésére, amelynek optikai spektrométere, a spektrométer kilépő fókusz-síkjában elhelyezett, mozgatószerkezettel ellátott optikai maszkja, a maszkon átjutó fényt érzékelő fotoérzékelője és a fotoérzékelőhöz csatlakoztatott elektronikus jelfeldolgozó egysége van, azzal jellemezve, hogy a mérni kívánt közegen keresztül érzékelő fénysugarat a spektrométer (3) belépő nyílására (2) fókuszáló optikája (1), az optika (1) és a belépő nyílás (2) közé beiktatható, ismert koncentrációjú szennyező gázt tartalmazó legalább egy cellája (4) és a spektrométer (3) kilépő fénysugarának legalább négy hullámhossz-sorozatban történő optikai mintavételezését biztosító optikai maszkja (6) és mozgatószerkezete (7) van, továbbá a jelfeldolgozó egység (9) a fotoérzékelőhöz (10) csatlakoztatott, az első és második hullámhossz-sorozatnak megfelelő villamos jelek hányadosát, valamint a harmadik és negyedik hullámhossz-sorozatnak megfelelő villamos jelek hányadosát képező egységet (33) és ehhez csatlakoztatott műveleti egységet (34) tartalmaz. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az optikai mintavételezést a szennyező gáz abszorpciós spektruma maximumainak megfelelő első hullámhossz-sorozatban, a szennyező gáz abszorpciós spektruma minimumainak megfelelő második hullámhossz-sorozatban, a maximumoktól adott értékkel eltérő hullámhosszértékeknek megfelelő harmadik hullámhossz-sorozatban és a minimumoktól az adott értékkel eltérő hullámhosszértékeknek megfelelő negyedik hullámhossz-sorozatban biztosító optikai maszkja (6) és mozgatószerkezete (7) van. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az optikai maszk (6) fényzáró tárcsa, a mozgatószerkezet (7) a tárcsát állandó szögsebességgel forgató motor, a tárcsán a négy hullámhossz-sorozatnak megfelelő, négy fényáteresztő rés-sorozat van kialakítva, és mindegyik rés-sorozatban az ív alakú rések száma, szélessége,^ hosszúsága, és egymástól való távolsága megegyező, és az egyes rés-sorozatok a tárcsa forgástengelyétől különböző távolságra helyezkednek el. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
