172902. lajstromszámú szabadalom • Optikai berendezés szennyező gázok koncentrációjának mérésére
7 172902 8 Mindegyik villamos jel egy megfelelő rés-sorozat által kiválasztott hullámhossztartományú szórt fénysugár impulzusnak megfelel. A Vj amplitúdójú 11a jelet akkor kapjuk, amikor az i rés-sorozat a spektrum ,.ablakait” látja. A Vj amplitúdójú villamos 11b jelet akkor kapjuk, amikor a j rés-sorozat a spektrum elnyelési „sávjait” látja. A Vj amplitúdójú 11c jelet, amely kisebb, mint a Vj amplitúdó, akkor kapjuk, amikor az 1 rés-sorozat a gáz elnyelési „ablakaihoz’ képest kissé az ultraibolya felé eltolódott tartományt látja. A Vd amplitúdójú lld jelet, amely nagyobb, mint a Vj amplitúdó akkor kapjuk, amikor a d rés-sorozat a gáz elnyelési „sávjaihoz” képest ugyanilyen mértékben az ultraibolya felé eltolódott tartományt látja. A krómbevonatú kvarctárcsán, amely a 6 maszkot képezi, a négy rés-sorozatot képező cikkszelvényeken kívül szintén fotomaratásos eljárással készült további nyílások is vannak, amelyeket három optikai 12, 13 és 14 érzékelő figyel (2. ábra). Az első 12 érzékelő első Ve jelet ad egy 8 vezérlőegység számára, amely Ve jel a 11a, 11b, 11c és lld jeleksorrendbeni indítására szolgál. A második 13 érzékelő második Vi jelet és harmadik Vp jelet küld a 8 vezérlőegységhez. A Vj illetve VF jelek a 10 fotoérzékelő kimenetén megjelenő négy 11a, 11b, 11c és lld jel kezdetét, illetve befejezését jelzi. A harmadik 14 érzékelő több villamos jelet ad (pl. minden tárcsa fordulatra négy jelet), melyeket a 7 mozgatószerkezet, pl. a motor fordulatszámát vezérlő 15 szabályozószervhez továbbítunk, és így a motor a tárcsát az előírt állandó fordulatszámú :al forgatja. A 10 fotoérzékelő kimenetére 16 előerősítő van csatlakoztatva. A 16 előerősítő kimenő jelét kapuzó és analóg-digitális átalakító 17 áramkörhöz továbbítjuk, amelyen belül egy analóg kapu van. Ezt a kaput a második Vi jel kapcsolja be és a harmadik Vp jel kapcsolja ki és egy analóg-digitális átalakítóhoz kapcsolódik, amely a lia, lib, 11c és lld jelek amplitúdóját, melyet a 16 előerősítő erősít, bináris kódban kifejezett impulzussorozatokká alakítja át. Az analóg-digitális átalakító 18 multiplexerre csatlakozik, amely az adatokat szétosztja és irányítja. A 18 multiplexer négy kimenettel rendelkezik, amelyek mindegyike egy-egy digitális 19, 20, 21, és 22 akkumulátorra kapcsolódik. Az első sorozatindító Ve jel, amely a 8 vezérlőegységtől érkezik a 18 multiplexerre, az utóbbit úgy vezérli, hogy a 11a, 11b, 11c illetve lld jelekhez tartozó impulzussorozatok a digitális 19, 20, 21 illetve 22 akkumulátorhoz jussanak el. Az akkumuláció Na ciklusszámát a 8 vezérlőegység a Ve jel többszöröseként állítja be (pl. Na = 10, Na = 100 stb.). Amint a tényleges ciklusszám egybeesik a beprogramozott Na ciklusszámmal a 19 és 20 akkumulátorok kiadják tartalmukat egy első 23 osztóegységhez, a 21 és 22 akkumulátorok pedig egy második 24 osztóegységhez. Az első 23 osztóegység olyan első digitális jelet állít elő, amely a 11a és a 11b jelek amplitúdóarányának felel meg. Mindkét 11a és 11b jelet a 16 előerősítővel erősítettük, majd impulzussorozattá alakítottuk az analóg-digitális átalakító segítségével. A 23 osztóegység kimenetén az Na ciklusszámra átlagolt első R’ értéket adja. Hasonló megfontolások tehetők a második 24 osztóegységgel kapcsolatosan, mely egy második R” értéket ad, amely a 11c és lld jelek amplitúdóarányának felel meg Na ciklusszámra átlagolva. Az R’ és R” értéket egy különbségképző 25 egységbe tápláljuk be, mely létrehozza az első (R’-R”) különbséget, amelyet a 8 vezérlőegység által vezérelt 26 kapuáramkörön keresztül első 27 tárolóba juttatunk el. A 19, 20, 21 és 22 akkumulátorok valamint a 23 és 24 osztóegységek együtt hányadosa képző 33 egység egy lehetséges kiviteli alakját mutatják. A találmány szerinti optikai berendezés működését a továbbiakban egy példa kapcsán mutatjuk be, melynek során egy szennyezett környezeten belül a S02 koncentrációt határozzuk meg. A találmány szerinti optikai berendezésiül egyelőre meghatározott távolságra elhelyezünk egy fényforrást, pi. jód vagy xenon ívlámpát. A 6 maszkot oly módon állítjuk be középre, hogy az i rés-sorozat az „ablakokat”, a j rés-sorozat pedig a „sávokat” lássa. Ezt a beállítást akkor érjük el, amikor a Vj amplitúdójú 11a jel a legnagyobb értékét éri el. A négy i, j, 1 és d rés-sorozat a szórt fénysugárból négy megfelelő hullámhossztartományt választ ki. Miután a 6 maszkot beállítottuk és a 8 vezérlőegységet egy előre meghatározott Na ciklusszámra beprogramoztuk, egy mérést végzünk, amelynek megfelelő (R’-R”) különbséget kettes számrendszerű kódban kifejezve az első 27 tárolóba juttatjuk. Ezt az első mérést úgy végezzük el, hogy az 1 optika és a 2 nyílás között nincsen 4 cella, így a fényforrásból érkező fénysugár csak a vizsgálandó szennyezett környezeten halad keresztül. Amikor a beprogramozott Na ciklusszámot elérjük, a 8 vezérlőegység a 30 szerkezet számára olyan parancsot ad, hogy ez utóbbi helyezze az L, hosszúságú és Ci koncentrációjú S02 gázzal töltött 4 cellát a 3 spektrométer 1 optikájából a 2 nyíláson keresztül érkező fénysugár útjába. Ezután egy második mérést végzünk, ekkor az első 23 osztóegység egy harmadik R’ értéket ad, mely eltérő az R’ értéktől, mivel most a fénysugár áthalad a 4 cellán is. A második 24 osztóegység egy negyedik R” értéket szolgáltat, mely eltér az R” értéktől, mivel most a 4 cella közbe van iktatva. A harmadik és negyedik R’ és R” értéket a különbségképző 25 egységhez juttatjuk el, amely utóbbi egy második (R’-R”) különbséget hoz létre. A második mérésnél kapott (R’-R”) különbséget a 8 vezérlőegység által vezérelt 26 kapuáramkörön keresztül egy második 28 tárolóba juttatjuk el. Az első 27 tárolót és a második 28 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
