Все науки. №1, 2023. Международный научный журнал

В данной работе предложено устройство для контроля концентрации геотермальных газов.

Блок схема оптоэлектронного устройства для контроля концентрации геотермальных газов приведено на рис.1, а на рис.2 приведены её временные диаграммы.

Устройство для контроля геотермальных газов содержит источник питания 1, генератор прямоугольных импульсов с двумя противофазными выходами 2, к одному выходу которого подключен делитель частоты 3 (последовательный счетчик), выход которого через одновибратор 4 соединен с управляющим входом модулятора 5 экспоненты, эмиттерный повторитель 6, два электронных ключа 7 и 8, излучающие диоды рабочий 9 и опорный 10, излучающие на опорной и рабочей длинах волн соответственно, газовую камеру 11, фотоприемник 12,соединенный с первым дифференцирующим устройством 13, выход которого через пороговое входом схемы совпадений 15, первый вход которой подключен к выходу второго дифференцирующего устройства 16, вход которого соединен с излучающим диодом 10, счетчик 17, счетный вход которого соединен с выходом схемы совпадений 15, а его вход «установка нуля» соединен с выходом одновибратора 4.

Газовую камеру 11 облучают двумя потоками излучения Ф

и Ф

на опорной l

и рабочей l

длинах волн соответственно. Прошедшие через газовую камеру потоки излучения будут равны соответственно:

(1)

где: Ф

и Ф

 – подающие на газовую камеру потоки излучения на длинах волн l

и l

соответственно, Ф

Ф

 – потоки излучения после прохождения через после прохождения через газовую камеру на длинах волн l

и l

соответственно,

N

 – концентрация смеси газообразных веществ,

L – длина оптического пути, т.

N

 – концентрация определяемого газообразного вещества,

К

– коэффициент рассеяния смеси газообразных веществ,

К

 – коэффициент поглощения определяемых газообразных веществ.

Поток Ф

изменяется во времени (t) по экспоненциальному закону

(2)

где А – постоянный коэффициент, соответствующий начальному значению амплитуды экспоненциального импульса.

В момент равенства потоков Ф

и Ф

(3)

(4)

где t

 – время, соответствующее моменту сравнения,

t – постоянная времени экспоненты.

Генератор 2 прямоугольных импульсов вырабатывает импульсы с необходимой частотой повторения.