18.3.3 Электрооптические принципы
Эти принципы основаны на избирательном поглощении, излучении или рассеянии компонентами анализируемого вещества светового излучения в видимом инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах длин волн. Успешному развитию способствует применение лазерных источников излучения.
Принцип инфракрасной спектроскопии (ИК). Используется инфракрасное поглощение различными веществами излучения в области спектра. Высокая чувствительность и избирательность метода обусловлены тем, что приемник излучения, прошедшего через анализируемую газовую смесь, заполнен тем газом, концентрация которого измеряется [3].
Фотоколориметрический принцип, при котором концентрация определяется по интенсивности окраски анализируемого вещества или индикатора, взаимодействующего с исследуемым компонентом вещества. Применяется для измерения концентрации жидких и газообразных веществ в окрашенных средах.
Существуют две разновидности принципа:
а) принцип спектрального отражения, основанный на изменении светового потока, отраженного от поверхности индикатора, в результате селективной цветовой реакции между измеряемым компонентом и активным веществом индикатора;
б) принцип селективного поглощения, основанный на изменении оптической плотности раствора, взаимодействующего с измеряемым компонентом.
Рис. 18.5. Схема фотоколориметрического газоанализатора
Газоанализатор основан на зависимости интенсивности окраски индикаторной ленты 1 от концентрации измеряемого компонента (рис. 18.5). В приборе использован принцип сравнения светового потока лампы накаливания 2, отраженного от индикаторной ленты, с прямым световым потоком от той же лампы при помощи фотоэлементов Ф1 и Ф2 и цепи автоматического уравновешивания. Продолжительность одного цикла 2,5; 5 и 10 мин, погрешность составляет ±10 %.
Хемилюминесцентный принцип анализа основан на измерении интенсивности оптического излучения, возникающего в результате реакции анализируемого компонента с хемилюминесцентным веществом. Метод отличается высокой чувствительностью и избирательностью, используется для измерения концентрации в прозрачных и мутных средах.
Контрольные вопросы
Что такое измерительный преобразователь?
Какие существуют погрешности измерительных преобразователей?
Назовите основные методы измерительных преобразований.
В чем отличие измерительного преобразователя от измерительного прибора?
У каких преобразователей возникает погрешность квантования?
Что такое магнитострикция?
В чем заключается явление тензоэффекта?
Что является основными параметрами резистивных преобразователей?
В чем заключается эффект Зеебека?
10. Что общего между эффектом Зеебека и Пельтье?
11. Что является основными параметрами электростатических преобразователей?
12. В чем отличие индуктивных преобразователей от дифференциальных индуктивных преобразователей? Какие наиболее точные?
В чем заключается явление пьезоэффекта?
В каких случаях возникает эффект Баркгаузена?
В каких преобразователях возникает эффект Холла?
В каких преобразователях используется α, β, γ- излучение?
В каких преобразователях используется эффект Гаусса?
Какое волокно используется в волоконно-оптических преобразователях?
Что такое акустическая эмиссия?
На чем основан принцип ядерного магнитного резонанса?
На чем основан принцип электронной спектроскопии?
На каком принципе основаны оптоэлектрические преобразователи?
Какие существуют пирометры излучения?
На чем основано явление голографии?
К какому виду преобразователей относятся радиоволновые преоб-разователи?
К какому виду преобразователей относятся варикапы и вариконды?
К какому виду преобразователей относятся варисторы?
В чем заключается эффект Доплера?
Что является функцией преобразования индукционного преобра-зователя?
На чем основан принцип действия вихретокового преобразователя?
На каком явлении основаны кулонометрические преобразователи?
Назовите главный недостаток тензопреобразователей?
Библиографический список
1. Электрические измерения неэлектрических величин / Под ред. П.В. Новицкого. – Л.: Энергия, 1975.- 576 с.
2. Жилин В.Г. Волоконно-оптические преобразователи скорости и давления. – М.: Энергоатомиздат, 1987. - 270 с.
3. Спектор С.А. Электрические измерения физических величин: Учебник для вузов. –Л.: Энергоатомиздат, 1987. - 320 с.
4. Матвеев А.И. Оптика: Учеб. пособие для физ. спец. вузов. – М.: Высш. школа, 1985. - 351 с.
5. Левшина Е.С., Новицкий П.В. Электрические измерения физических величин: Измерительные преобразователи: Учебник для вузов. – Л.: Энергоатомиздат, 1983. - 320 с.
6. Датчики контроля и регулирования: Справочные материалы / Д.И. Агейкин, Е.Н. Костина, Н.Н. Кузнецова. – М.: Машиностроение, 1965. - 928 с.
7. Физические основы измерений: Метод. указания / Под ред. Л.М. Стихановской. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 1994. - 32 с.
8. Измерение электрических и неэлектрических величин./ Н.Н. Евтихиев, Я.А. Купершмидт, В.Ф. Папуловский. – М.: Энергоатомиздат, 1990. - 340 с.
9. Кунце Х.И. Методы физических измерений. – М.: Мир, 1989. - 214 с.
10. Бриндли К. Измерительные преобразователи: Справочное пособие. –М.: Энергоатомиздат, 1991. - 144 с.
11. Боднер В.А., Алферов А.В. Измерительные приборы: Теория измерительных приборов. Измерительные преобразователи: Учебник для вузов. –М.: Изд-во стандартов. Том 1, 1986. - 392 с.
12. Удалов Н.П. Электронные устройства автоматики. – М.: Машиностроение, 1982. - 214 с.
13. Пасынков В.В. Полупроводниковые приборы. – М.: Высш. школа, 1981. - 214 с.
14. Глухов В.И. Разработка и аттестация методик выполнения измерений. Учеб. пособие. – Омск: Изд–во ОмГТУ, 1983.- 88 с.
15. Ложников В.Я. Введение в специальность. Информационно-измерительная техника: Учеб. пособие. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 1987.-84 с.
16. Ложников В.Я. Измерительные преобразователи: Учеб. пособие. – Новосибирск: НИСИ, 1976.- 84 с.
17. Измерения в промышленности: Справочник / Под ред. П. Профоса. – М.: Металлургия. Том 2, 1990. - 384 с.
18. Абдулин С.Ф. Автоматизация химических производств: Учеб. пособие. – Омск: Изд–во ОмГТУ, 2002. - 144 с.