2.1.2 Устройство и работа газоанализатора

Газоанализатор состоит из следующих блоков:

- блок чувствительных элементов (БЧЭ);

- блок измерительный (БИ);

- блок термостатирования (БТ);

- блок контроллера (БК);

- блок управления (БУ);

- блок выходных сигналов (БВС);

- блок питания (БП).

Принцип действия газоанализатора основан на зависимости теплопроводности анализируемой газовой смеси от содержания определяемого компонента в анализируемой газовой смеси.

Преобразование теплопроводности анализируемой газовой смеси в электрический сигнал осуществляется рабочим чувствительным элементом, расположенным в блоке чувствительных элементов. Чувствительный элемент представляет собой остекленный проволочный терморезистор. Температура рабочего чувствительного элемента поддерживается постоянной. Он расположен в газовой камере и омывается со всех сторон анализируемой газовой смесью.

Опорный чувствительный элемент предназначен для уменьшения влияния нестабильности температуры термостата. Он применяется при малом изменении теплопроводности анализируемой газовой смеси и расположен в герметической камере, заполненной воздухом.

Блок чувствительных элементов состоит из корпуса с газовой камерой и газовыми каналами, рабочего и опорного чувствительных элементов и четырех электронагревателей термостата.

Электронагреватели выполнены в виде обмоток. Обмотки электронагревателей R3 и R6 выполнены манганиновым проводом и их сопротивления не зависит от температуры. Обмотки электронагревателей R4 и R5 выполнены медным проводом и их сопротивления зависят от температуры. Обмотки электронагревателей соединены в мостовую схему и обеспечивают нагрев и преобразование температуры термостата в электрический сигнал. Сопротивления электронагревателей выбраны так, что баланс моста происходит при температуре 84 ^оС.

Блок термостатирования предназначен для поддержания постоянной температуры корпуса блока чувствительных элементов и формирования выходного токового сигнала контроля неисправности системы термостатирования. Пороговое устройство на микросхеме D5 выдает токовый сигнал «Контр. Т». На плате блока термостатирования расположены стабилизаторы напряжений питания плюс 15 В и минус 9 В.

Блок измерительный предназначен для поддержания постоянной температуры рабочего чувствительного элемента и формирования токового сигнала пропорционального концентрации анализируемого газа.

Подстроечным резистором R14 «Уст. нуля» устанавливается ток «плюс Ток БИ» равным нулю при содержании определяемого компонента в анализируемой газовой смеси, соответствующем началу диапазона измерений. Подстроечным резистором R26 «Уст. К» устанавливается ток «плюс Ток БИ» 3,3 мА при содержании определяемого компонента в анализируемой газовой смеси, соответствующем концу диапазона измерений.

Блок контролера предназначен для преобразования выходных сигналов

«плюс Ток БИ» и «Контр. Т», поступающих с измерительного блока и блока термостатирования, в цифровую форму, их обработки по программе и формирования унифицированного выходного сигнала (0-5 мА) или (4-20 мА), цифрового представления результата измерения на дисплее и формирования дискретных сигналов о превышении (не превышении) пороговых уровней. Блок контроллера обеспечивает управление работой газоанализатора, его настройку и диагностику.

Блок контролера управляется четырьмя кнопками, размещенными на лицевой панели газоанализатора.

Блок выходных сигналов предназначен для формирования гальванически развязанных пороговых сигналов.

Блок питания предназначен для питания всех блоков газоанализатора. Диодные мосты VD1 и VD2 формируют нестабилизированное напряжения питания плюс 30 В и минус 17 В, а также стабилизированное напряжения плюс 5 В для питания цифровой части газоанализатора.

Структурная схема блоков газоанализатора показана на чертеже З.220301.28.ДП.07.С1.03.