Особенности инструментального измерения диоксида серы в выбросах и санитарной зоне тепловых станций
Изложены особенности применения метода ультрафиолетовой (УФ) молекулярной флуоресценции для инструментального анализа SO₂ в дымовых газах тепловых электростанций. Проведен анализ и обоснованы критерии выбора области возбуждения и регистрации флуоресцентного излучения с учетом влияния неинформативных...
Збережено в:
| Дата: | 2005 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2005
|
| Назва видання: | Промышленная теплотехника |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61485 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Особенности инструментального измерения диоксида серы в выбросах и санитарной зоне тепловых станций / И.Л. Михеева, В.Ф. Примиский // Промышленная теплотехника. — 2005. — Т. 27, № 5. — С. 95-101. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-61485 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-614852014-05-07T03:01:28Z Особенности инструментального измерения диоксида серы в выбросах и санитарной зоне тепловых станций Михеева, И.Л. Примиский, В.Ф. Измерение, контроль, автоматизация тепловых процессов Изложены особенности применения метода ультрафиолетовой (УФ) молекулярной флуоресценции для инструментального анализа SO₂ в дымовых газах тепловых электростанций. Проведен анализ и обоснованы критерии выбора области возбуждения и регистрации флуоресцентного излучения с учетом влияния неинформативных параметров. Детально описана структурная схема и технические характеристики флуоресцентного газоанализатора. Викладено особливості застосування методу ультрафіолетової молекулярної флуоресценції для інструментального аналізу SO₂ у димових газах теплових електростанцій. Проведено аналіз і обґрунтовані критерії вибору області збудження і реєстрації флуоресцентного випромінювання з урахуванням впливу неінформативних параметрів. Детально описана структурна схема і технічні характеристики флуоресцентного газоаналізатора. In the article are given the peculiarities of using ultra-violet method of molecular fluorescence for instrumental analysis of SO₂ in smoke gases of power stations. Was carried out the analysis and grounded the criterion of choosing the exiting area and registration of fluorescent radiation with influence of non-informative parameters. In details is described the structural scheme and technical characteristics of fluorescent gas analyzer. 2005 Article Особенности инструментального измерения диоксида серы в выбросах и санитарной зоне тепловых станций / И.Л. Михеева, В.Ф. Примиский // Промышленная теплотехника. — 2005. — Т. 27, № 5. — С. 95-101. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 0204-3602 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61485 543.27.07 ru Промышленная теплотехника Інститут технічної теплофізики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Измерение, контроль, автоматизация тепловых процессов Измерение, контроль, автоматизация тепловых процессов |
| spellingShingle |
Измерение, контроль, автоматизация тепловых процессов Измерение, контроль, автоматизация тепловых процессов Михеева, И.Л. Примиский, В.Ф. Особенности инструментального измерения диоксида серы в выбросах и санитарной зоне тепловых станций Промышленная теплотехника |
| description |
Изложены особенности применения метода ультрафиолетовой (УФ) молекулярной флуоресценции для инструментального анализа SO₂ в дымовых газах тепловых электростанций. Проведен анализ и обоснованы критерии выбора области возбуждения и регистрации флуоресцентного излучения с учетом влияния неинформативных параметров. Детально описана структурная схема и технические характеристики флуоресцентного газоанализатора. |
| format |
Article |
| author |
Михеева, И.Л. Примиский, В.Ф. |
| author_facet |
Михеева, И.Л. Примиский, В.Ф. |
| author_sort |
Михеева, И.Л. |
| title |
Особенности инструментального измерения диоксида серы в выбросах и санитарной зоне тепловых станций |
| title_short |
Особенности инструментального измерения диоксида серы в выбросах и санитарной зоне тепловых станций |
| title_full |
Особенности инструментального измерения диоксида серы в выбросах и санитарной зоне тепловых станций |
| title_fullStr |
Особенности инструментального измерения диоксида серы в выбросах и санитарной зоне тепловых станций |
| title_full_unstemmed |
Особенности инструментального измерения диоксида серы в выбросах и санитарной зоне тепловых станций |
| title_sort |
особенности инструментального измерения диоксида серы в выбросах и санитарной зоне тепловых станций |
| publisher |
Інститут технічної теплофізики НАН України |
| publishDate |
2005 |
| topic_facet |
Измерение, контроль, автоматизация тепловых процессов |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61485 |
| citation_txt |
Особенности инструментального измерения диоксида серы в выбросах и санитарной зоне тепловых станций / И.Л. Михеева, В.Ф. Примиский // Промышленная теплотехника. — 2005. — Т. 27, № 5. — С. 95-101. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| series |
Промышленная теплотехника |
| work_keys_str_mv |
AT miheevail osobennostiinstrumentalʹnogoizmereniâdioksidaseryvvybrosahisanitarnojzoneteplovyhstancij AT primiskijvf osobennostiinstrumentalʹnogoizmereniâdioksidaseryvvybrosahisanitarnojzoneteplovyhstancij |
| first_indexed |
2025-07-05T12:29:48Z |
| last_indexed |
2025-07-05T12:29:48Z |
| _version_ |
1836810071526342656 |
| fulltext |
2. Ульянов К.Н. Теория электрических зондов
в плотной плазме.// ЖТФ, 1970, №4. С. 790–798.
3. Паневин И.Г., Назаренко И.П., Ершов А.В.
Исследование прианодных процессов в сильно;
точных разрядах высокого давления – “Экспери;
ментальные исследования плазмотронов”. Ново;
сибирск:, “Наука”, 1977. С. 340–357.
4. Ершов А.В. Структура теплового потока и
неравновесности плазмы в прианодной зоне ар;
гоновой сварочной дуги // Нові матеріали і тех;
нології в металургії та машинобудуванні – 2003,–
№2 – С.102–106.
5. Ершов А.В., Быковский О.Г. Оценка энерго;
переноса на анод дугового разряда в инертных га;
зах // Автоматическая сварка – 2004 – №6 (614). –
С.11–14.
6. Гольдфарб В.М. Оптическое излучение. –
“Очерки физики и химии низкотемпературной
плазмы”. М.: “Наука”, 1971. С. 169–232.
7. Кулик П.П. Упругие взаимодействия и яв;
ления переноса – “ Очерки физики и химии низ;
котемпературной плазмы”. М.: “Наука”, 1971. С.
5–56.
8. Kruger Ch. H. Nonequilibrium in Confined –
Arc Plasma // Phys of Fluids, – 1970,– v.13 –№7.–
Р. 1737–1746.
Получено 20.03.2005 г.
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2005, т. 27, № 5 95
ИЗМЕРЕНИЕ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
Викладено особливості застосуван)
ня методу ультрафіолетової молекуляр)
ної флуоресценції для інструментально)
го аналізу SO2 у димових газах теплових
електростанцій. Проведено аналіз і
обґрунтовані критерії вибору області
збудження і реєстрації флуоресцентно)
го випромінювання з урахуванням впли)
ву неінформативних параметрів. Де)
тально описана структурна схема і
технічні характеристики флуоресцент)
ного газоаналізатора.
Изложены особенности применения
метода ультрафиолетовой (УФ) молеку)
лярной флуоресценции для инструмен)
тального анализа SO2 в дымовых газах
тепловых электростанций. Проведен
анализ и обоснованы критерии выбора
области возбуждения и регистрации
флуоресцентного излучения с учетом
влияния неинформативных парамет)
ров. Детально описана структурная
схема и технические характеристики
флуоресцентного газоанализатора.
In the article are given the peculiarities
of using ultra)violet method of molecular
fluorescence for instrumental analysis of
SO2 in smoke gases of power stations. Was
carried out the analysis and grounded the
criterion of choosing the exiting area and
registration of fluorescent radiation with
influence of non)informative parameters.
In details is described the structural
scheme and technical characteristics of
fluorescent gas analyzer.
УДК 543.27.07
МИХЕЕВА И.Л., ПРИМИСКИЙ В.Ф.
Украинский НИИ аналитического приборостроения ( "Украналит")
ОСОБЕННОСТИ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ИЗМЕРЕНИЯ
ДИОКСИДА СЕРЫ В ВЫБРОСАХ И САНИТАРНОЙ ЗОНЕ
ТЕПЛОВЫХ СТАНЦИЙ
Вк – квантовый выход флуоресценции анализи;
руемого компонента;
h – постоянная Планка;
Іфл – относительная интенсивность флуоресцент;
ного испускания;
k – коэффициент поглощения анализируемого
компонента;
l – толщина поглощающего слоя;
ppm – объемная концентрация газа;
Т – поглощение излучения;
х – концентрация анализируемого компонента;
λ – длина волны оптического излучения;
λп – среднее эффективное значение длины волны
возбуждающего излучения;
λфл – среднее эффективное значение длины вол;
ны флуоресцентного испускания;
Введение
Диоксид серы (SO2) — высокотоксичный за;
грязнитель атмосферного воздуха. Одним из ос;
новных источников выбросов SO2 являются теп;
лоэлектростанции, котельные установки,
предприятия промышленности строительных
материалов, автотранспорт, который работает на
дизельном топливе. Соединения серы поступают
в воздух при сжигании богатых серой видов го;
рючего угля, мазута. Среднее содержание серы в
угле составляет около 2,5 %. При сгорании в теп;
ловых электростанциях 1 млн. тонн угля выделя;
ется до 25 тыс. тонн серы, главным образом в ви;
де SO2. При соединении SO2 с атмосферной влагой
образуется серная кислота, приводящая в конеч;
ном итоге к появлению и выпадению кислотных
дождей. Особо следует отметить, что соединения
серы не только вымываются из атмосферы при
выпадении осадков, но и удаляются из нее под
действием гравитационных сил в сухом виде.
Среднегодовое количество серосодержащих со;
единений, вымываемых из атмосферы над террито;
рией Европы, составляет около 12 · 106 тонн/год. В
итоге диоксид серы помимо закисления озер,
уничтожения рыбных запасов инициирует гибель
лесов [1,2].
По действующим в странах СНГ санитарным
нормам среднесуточная предельно допустимая
концентрация (ПДКсс) SO2 в атмосферном воз;
духе находится на уровне микроконцентраций и
составляет 0,05 мг/м3, а максимально разовая
(ПДКм.р.) – 0,5мг/м3 [3].
Постановка задачи
Высокая токсичность и опасность SO2 для ок;
ружающей среды и организма человека обуслав;
ливает необходимость непрерывного, автомати;
ческого измерения уровня выбросов SO2 как в
дымовых газах тепловых станций, так и в их са;
нитарной зоне с помощью инструментальных
средств измерения — газоанализаторов. В основу
работы ГА могут быть положены различные фи;
зические методы, которые обладают высокой
чувствительностью и избирательностью к анали;
зируемому компоненту, а также обеспечивают
возможность проведения непрерывного анализа
без специального отбора и подготовки пробы.
Одним из наиболее распространенных методов
является метод инфракрасной (ИК) спектроско;
пии, основанный на свойстве ряда газов, в том
числе SO2, избирательно поглощать ИК излуче;
ние [4,5]. На этом методе работает ряд газоанали;
заторов для мониторинга выбросов тепловых
станций. Однако ИК спектр поглощения SO2 и
паров воды, которые всегда находятся в газовых
выбросах, очень близки и частично перекрывают
друг друга, что приводит к дополнительной по;
грешности измерений. Такие ГА необходимо ос;
нащать устройствами по удалению и поглоще;
нию влаги, что усложняет конструкцию прибора
и часто приводит к нарушению представитель;
ности газовой пробы и к росту методической по;
грешности измерений [5]. ИК метод не обладает
также достаточной чувствительностью для эко;
логического мониторинга SO2 в санитарной зоне
ТЭС и жилой зоне населенных пунктов.
Метод ультрафиолетовой молекулярной
флуоресценции для инструментального
анализа SO2
Для высокоселективного измерения содержа;
ния SO2 в широком диапазоне концентраций
был использован метод ультрафиолетовой моле;
96 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2005, т. 27, № 5
ИЗМЕРЕНИЕ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
ν – частота излучения;
Ффл – величина потока флуоресцентного испускания;
Фп – количества поглощенного возбуждающего
излучения;
ГА – газоанализатор;
МПУ – микропроцессорное устройство;
ПДКсс – среднесуточная предельно допустимая
концентрация;
ПДКм.р. – максимально разовая предельно допу;
стимая концентрация;
УФ – ультрафиолетовое;
ФЭУ – фотоэлектронный умножитель.
Индексы:
* – возбужденная молекула
кулярной флуоресценции, который лишен пере;
численных выше недостатков, характерных для
ИК метода. Он основан на возбуждении молекул
SO2 УФ излучением с последующей регистраци;
ей интенсивности флуоресцентного испускания,
возникающего при переходе молекул из возбуж;
денного состояния в основное:
SO2 + hν = SO2*; SO2* → SO2 + hν.
Величина потока флуоресцентного испуска;
ния (Ффл) зависит от количества поглощенного
возбуждающего излучения (Фп) и описывается
формулой [6]:
. (1)
Поскольку все члены выражения (1), кроме
х, в условиях проведения анализа остаются по;
стоянными, то величина Ффл будет зависеть
только от концентрации анализируемого ком;
понента в анализируемой смеси. Именно эта
зависимость используется во флуоресцентных
газоанализаторах. При этом большое внимание
уделяется выбору областей возбуждения и ре;
гистрации флуоресценции SO2. Эти области оп;
ределяются спектральными свойствами SO2 и
неизмеряемых компонентов анализируемой га;
зовой среды.
Диоксид серы имеет три основных области по;
глощения в УФ диапазоне.
Наиболее длинноволновая (и наименее интен;
сивная) область полос в спектре поглощения SO2
расположена в диапазоне 340…390 нм. В интер;
вале длин волн между 260 и 340 нм наблюдается
вторая, более интенсивная область полос погло;
щения. Третья область поглощения, интенсив;
ность которой значительно превышает интенсив;
ность двух других областей, простирается от 180
до 235 нм.
Диссоциация SO2 на SO + О начинается под
действием УФ излучения с λ < 219нм. При дли;
не волны больше 219 нм излучение вызывает
сильную флуоресценцию SO2. В области спектра
поглощения 180…220 нм флуоресценция и дис;
социация конкурируют между собой. На рис.1
приведен спектр поглощения SO2 в спектраль;
ном диапазоне 200…230 нм, а на Рис.2 зависи;
мость интенсивности флуоресцентного испуска;
ния от длины волны возбуждающего излучения
(спектр возбуждения) [6].
Резкое уменьшение выхода флуоресценции
вблизи 219 нм указывает на диссоциацию. Время
жизни флуоресценции зависит от длины волны
возбуждения. При длинах волн меньше 220 нм
2,3 п
фл п к
фл
Ф Ф В kl х
⎛ ⎞λ= ⎜ ⎟⎜ ⎟λ⎝ ⎠
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2005, т. 27, № 5 97
ИЗМЕРЕНИЕ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
Рис.1 Спектр поглощения флуоресценции SO2.
Т – поглощение излучения; λλ – длина волны
поглощения.
Рис. 2 Спектр возбуждения флуоресценции SO2.
Іфл – интенсивность флуоресцентного
испускания; λλ – длина волны возбуждения;
Стрелкой указан термохимический порог
диссоциации, который соответствует 219,2 нм.
время жизни уменьшается от 40нс (220 нм) до 8
нс (215 нм), что также говорит о наличии диссо;
циации. Исследования, проведенные разными
авторами [6,7], показали, что для возбуждения
флуоресценции SO2 в анализируемой газовой
среде наиболее эффективно использование спек;
тральной области 200…235 нм. В этой области
значительно меньшее влияние на интенсивность
флуоресценции оказывает кислород, азот, аргон,
СО2 и другие компоненты анализируемой среды.
Однако следует отметить, что в этой области име;
ют полосы поглощения другие газы загрязните;
ли: оксид азота (NO), сероводород (H2S), углево;
дороды (СН ) [6, 7].
Для оптимального выбора спектральных об;
ластей возбуждения и регистрации флуоресцен;
ции SO2 нами были проведены эксперименталь;
ные исследования спектров возбуждения и
флуоресценции H2S, NO и ряда паров аромати;
ческих углеводородов, а именно, бензола (C6H6),
толуола (C6H5CH3) и ксилолов (CH3)2C6H4 в
спектральной области 180…340 нм. Результаты
этих исследований представлены на рис. 3 и рис 4.
Спектры возбуждения и флуоресценции SO2,
NO и углеводородов получены для их смеси в
воздухе. Спектры возбуждения и флуоресцен;
ции H2S получены для смеси сероводорода в азо;
те. Флуоресценция H2S в воздухе не наблюда;
лась. Следует предположить, что флуоресценция
H2S подвергается сильному гашению кислоро;
дом воздуха.
При анализе спектров флуоресценции SO2,
NO, H2S, бензола, толуола и П;ксилола (рис.3)
можно увидеть, что они перекрываются в спек;
тральной области приблизительно до 310 нм.
Флуоресценция SO2 простирается до 420 нм.
Спектральная область от 320 до 420 нм свобод;
на от влияния NO, H2S и исследованных аро;
матических углеводородов. Спектры возбуж;
дения флуоресценции (рис.4) NO и SO2
находятся в спектральной области 200…240 нм,
а область возбуждения исследованных аромати;
ческих углеводородов и H2S сдвинута в сторону
больших длин волн. Основными интерфериру;
ющими компонентами при анализе SO2 в воз;
душной среде могут быть NO и ароматические
углеводороды.
Проведенный анализ показывает, что при из;
мерении концентрации SO2 в атмосферном воз;
духе флуоресцентный метод обеспечивает высо;
кую селективность и чувствительность и на
основе этого метода целесообразно разрабаты;
вать и выпускать промышленные газоанализа;
торы.
98 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2005, т. 27, № 5
ИЗМЕРЕНИЕ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
Рис.3 Спектры флуоресценции NO, H2S паров
бензола, толуола, ксилолов.
λλ – длина волны регистрации; Іфл –
интенсивность флуоресцентного испускания.
Возбуждение флуоресценции SO2 и NO
осуществлялось на λλ =225 нм, а H2S и
углеводородов на λλ =260 нм.
Рис.4. Спектры возбуждения флуоресценции SO2,
NO, H2S, паров бензола, олуола, ксилолов.
λλ – длина волны регистрации; Іфл –
интенсивность флуоресцентного испускания.
Регистрация интенсивности флуоресцентного
испускания осуществлялась на λλ = 280 нм.
Флуоресцентный ГА для измерения кон�
центрации SO2
За последние годы в “Украналит” разработано
несколько моделей ГА для измерения концентра;
ции SO2 в выбросах ТЭЦ, нефтехимических
предприятий, атмосферном воздухе населенных
пунктов и санитарной зоны предприятий [8;10].
На рис. 5 представлена блок;схема базовой
модели флуоресцентного ГА 667ФФ 05 для не;
прерывного высокочувствительного измерения
концентрации SO2 в атмосферном воздухе насе;
ленных пунктов и санитарной зоне промышлен;
ных предприятий.
Анализируемый атмосферный воздух засасы;
вается в газоанализатор через газовый вход
“Проба” с помощью компрессора (поз.11). Воз;
дух очищается от аэрозольных частиц размером
больше 20мк в пылевом фильтре (поз.5), далее
через клапан электромагнитный (поз.8) и осуши;
тель пробы(поз.9) поступает в флуоресцентную
камеру (поз.14) . Излучение от импульсного УФ
источника (поз.2) с помощью объектива (поз.3)
фокусируется в флуоресцентной камере. Выде;
ление из спектральной области возбуждения
флуоресценции молекул SO2 осуществляется с
помощью интерференционного светофильтра
(поз.4). В камере происходит взаимодействие мо;
лекул SO2 с УФ излучением. Возникающее при
этом флуоресцентное испускание, интенсив;
ность которого пропорциональна концентрации
SO2, передается с помощью объектива (поз.17)
на фотокатод фотоэлектронного умножителя
(ФЭУ) (поз.18). Спектральная область регистра;
ции флуоресцентного испускания выделяется из
спектра флуоресценции диоксида серы с помо;
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2005, т. 27, № 5 99
ИЗМЕРЕНИЕ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
Рис. 5. Блок<схема газоанализатора 667ФФ 05.
1 – блок питания источника УФ<излучения; 2 – источник УФ<излучения, 3,17<объектив; 4,16<
оптические интерференционные светофильтры; 5 – фильтр пылевой; 6 – дроссель пневматический;
7,15<светоловушки; 8 – клапан электромагнитный; 9 – осушитель; 10 – фильтр объемный; 11 –
компрессор; 12 – ресивер; 13 – стабилизатор давления газа; 14 – камера флуоресцентная; 18 –
фотоэлектронный умножитель (ФЭУ);19 – плата формирование сигналов; 20 – клавиатура; 21 –
алфавитно<цифровой индикатор (АЦИ); 22 – плата выходных сигналов; 23 – микропроцессорное
устройство (МПУ); 24 – датчик температуры; 25 – плата питания ФЭУ; 26 – блок питания.
щью интерференционного светофильтра (поз.16).
Светоловушки (поз.7,15) служат для уменьшения
величины фонового сигнала, поступающего на
ФЭУ. Импульсный информационный сигнал с
ФЭУ поступает на плату формирователя сигнала
(поз.19) и далее на МПУ (поз.23). Анализируе;
мый воздух, пройдя через флуоресцентную каме;
ру, дроссель пневматический (поз.6), внешнюю
камеру осушителя, стабилизатор давления газа
(поз.13), с помощью компрессора через ресивер
(поз.12) и газовый выход «Выход газа» выбрасы;
вается в атмосферу.
Стабилизированное питание источника излуче;
ния обеспечивается с помощью платы питания и
поджига лампы (поз.1). Высоковольтное стабили;
зированное электропитание ФЭУ осуществляется с
помощью платы питания ФЭУ (поз.25), конструк;
тивно расположенной в блоке ФЭУ. Датчик темпе;
ратуры (поз.24) служит для контроля температуры
ФЭУ и передачи информации о ней в МПУ.
Автоподстройка нуля и чувствительности осу;
ществляется при прохождении через флуорес;
центную камеру нулевого газа, получаемого пу;
тем очистки атмосферного воздуха от SO2 с
помощью фильтра объемного (поз.10), заполнен;
ного специальным активированным углем.
Возбуждение флуоресценции SO2 осуществляет;
ся в спектральном диапазоне 215…235 нм с
λmax=225±2 нм, а регистрация в спектральном диа;
пазоне 300…360 нм. Для возбуждения флуоресцен;
ции SO2 в ГА используется импульсная ксеноновая
лампа типа СШ20;1 с частотой генерации 2 Гц.
Для обработки измерительного сигнала и уп;
равления работой ГА используется специализиро;
ванное микропроцессорное устройство (МПУ),
ядром которого является однокристальный мик;
роконтроллер – ATmega103. Программа работы ГА
полностью записана во внутренний flash;ППЗП,
а стек и сменное состояние системы – во внутрен;
нее оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)
микроконтроллера. В ГА применен аппаратный
сторожевой таймер (watch dog), который обеспе;
чивает автоматический перезапуск системы после
сбоя. Особый подход к разработке программного
обеспечения, так называемое “программирование
управляемое событиями”, сделал программу не;
чувствительной к сбоям и перезапуску процессора
в любой момент времени. Кроме этого, надеж;
ность и безотказность работы электронного моду;
ля ГА в целом достигается за счет применения эле;
ментов с низким энергопотреблением, и
соответственно малонагруженных элементов,
большого “запаса прочности” элементов силовой
электроники, минимизации числа электрических
разъемов. Максимально использованы цифровые
методы обработки сигнала, учитывая их явное
преимущество перед аналоговыми. Там, где без
аналоговых схем не обойтись, применена наибо;
лее современная элементная база ведущих миро;
вых производителей. Особо следует подчеркнуть
применение аналого;цифрового преобразователя
(АЦП) интегрирующего типа (дельта;сигма) для
преобразования медленно изменяющихся сигна;
лов, (температура), что позволяет достичь высо;
кой точности обработки измерительной инфор;
мации даже в условиях сильных помех.
Конструктивно ГА выполнен в унифицирован;
ном металлическом корпусе, обеспечивающем
также необходимый режим внутренней терморе;
гуляции и экранизацию электромагнитных помех.
В таблице приведены технические характери;
стики ГА 667ФФ 05.
ГА имеет аналоговые выходные сигналы
0…5 мА, 0…10 В, 4…20 мА, а также последова;
тельный интерфейс RS;232 для связи с персо;
нальным компьютером.
100 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2005, т. 27, № 5
ИЗМЕРЕНИЕ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
Та б л и ц а . Технические характеристики ГА 667ФФ 05
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2005, т. 27, № 5 101
ИЗМЕРЕНИЕ, КОНТРОЛЬ, АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
Специализированное МПУ обеспечивает:
— заданную реализацию алгоритма обработки
информационного сигнала;
— поддержание параметров метрологических
характеристик в требуемых пределах;
— мгновенную и усредненную обработку из;
мерительной информации ;
— хранение в памяти информации о результа;
тах измерения с усреднением за 20 мин в течение
предыдущих 8 суток (72 значения в сутки);
— хранение в памяти информации о результатах
измерения четыре раза в сутки (в 01;00, 07;00, 13;
00 и 19;00 часов) в течение предыдущих 128 суток;
— представление измерительной информации
в (mg/m3) или в (ррm);
— тестирование блоков ГА, самоконтроль и
выдачу сигнала о неисправности;
— автоматическую подстройку нуля и чувстви;
тельности;
— возможность распечатки протокола измере;
ний в трех форматах (текущие, суточные и ме;
сячные результаты измерений).
Выводы
1. Проведенные исследования подтвердили
высокую чувствительность и селективность флу;
оресцентного метода и возможность его промы;
шленного использования для создания совре;
менных автоматизированных газоанализаторов
для измерения концентрации SO2 в широком ди;
апазоне концентраций.
2. Модельный ряд разработанных газоанали;
заторов позволяет их использовать как в систе;
мах экологического мониторинга санитарных
зон тепловых электростанций, промышленных
предприятий, атмосферы крупных городов, так
и для технологического контроля производст;
венных процессов в энергетике, нефтехимии,
связанных с образованием и выделением SO2 .
ЛИТЕРАТУРА
1. Инженерная экология :Учебник /Под ред.
проф. В.Т.Медведева. – М. :Гардарики,2002.– 687с.
2. Энергетика и охрана окружающей среды /
Под. Ред. Н.Г.Залогина , Л.И.Кроппа и Ю.М, Ко;
стрикина. – М.: Энергия, 1979. – 352 с.
3. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно
допустимые концентрации химических веществ
в окружающей среде. – Л.: Химия, 1985. –528 с.
4. Перегуд Е.А., Горелик Д.О. Инструменталь;
ные методы контроля загрязнения атмосферы. –
Л.:Химия, 1981. –384 c.
5. Д.О.Горелик, Л.А.Конопелько, Э.Д. Панков.
Экологический мониторинг. Оптико;электрон;
ные приборы и системы – Санкт;Петербург.:
Крисмас, 1998. –734 с.
6. Окабе Х. Фотохимия малых молекул. Мир, –
1981.– 500 с.
7. Міхеєва І.Л., Кас’яненко О.В. Флуоресцент;
ний метод аналізу сірчистих сполук (SO2, H2S) у
повітрі навколишнього середовища / Вісник
НТУУ “КПІ”. ПРИЛАДОБУДУВАННЯ. –2002. –
Вип.24. – с.67–73.
8. Михеева И.Л., Стефаняк В.В., Маергойз М.Д.
Построение математической модели и оценка
погрешности флуоресцентного газоанализатора
двуокиси серы в атмосферном воздухе. В кн.: Ме;
тоды и средства обеспечения газоаналитических
измерений. Сб. Научных трудов/ ВНИИАП, Ки;
ев. – 1983. – с.42–52.
9. Дашковський О.А., Міхеєва І.Л., Приміський В.П.
Екоінформаційні, багатопараметрові газо;
аналітичні прилади і системи екологічного
моніторингу довкілля // Вісті Академії інженер;
них наук України. – 2003. –№2.– С.6–14.
10. Михеева И.Л., Куринный В.К., Таякин В.Ю.,
Мазыра Л.Д. Автоматические газоанализаторы
загрязнения атмосферного воздуха //Технология
и конструирование в электронной аппарату;
ре.–2003.–№ 1.–С.28–31.
Получено 25.03.2005 г.
|