Nashriyot-matbaaijodiy uyi

Optik-akustik gaz analizatorlari gaz va bug'larning ma'lum to'lqin 
uzunlikdagi infraqizil nurlarni (0,76 dan 750 mkm gacha) tanlab yutishiga 
asoslangan. Bu gaz analizatorlarida, odatda faqat to'lqin uzunligi 2,5—25 
mkm bo'lgan nurlardangina foydalaniladi. Agar gaz qatlami orqali infraqizil 
nurlar o'tkazilsa, ulardan faqat tebranish chastotasi gaz molekulalarining 
xususiy tebranish chastotalariga teng bo'lgan nurlargina yutiladi. Bu yerda 
yutilgan nurlarning energiyasi molekulalarning kinetik energiyasini ko'pay-
tirishga sarflanadi va issiqlik tarzida tarqaladi. Molekulalarning tebranish 
chastotasidan farq qilinadigan chastotadagi nurlar esa gazdan o'zgarmasdan 
o'tadi. Har qaysi gaz o'ziga xos spektrlar sohasidagi ma'lum xossali radi-
atsiyani yutadi, masalan, uglerod oksidi 4,7 mkm qiymatdagi, uglerod 
qo'shoksidida — 2,7 va 4,3 mkm qiymatlardagi, metan — 3,3 va 7,65 mkm 
qiymatdagi radiatsiyalarni yutadi. Bu esa optik-akustik usullar bilan gazlarni 
tahlil qilishni tanlab o'tkazishga imkon beradi. 
Tanlab yutish hodisasi Lambert-Ber qonuni bilan ifodalanadi, u 
to'lqin uzunligi X bo'lgan monoxromatik nurlanish uchun quyidagi 
ko'rinishga ega bo'ladi: 
(6.5) 
bu yerda: C— tekshirilayotgan gaz namunasida yutadigan moddaning konsentratsi-
yasi; К — to'lqin uzunligi X bo'lganda moddaning yutish koeffitsiyenti; / — namuna 
149 

---

qatlamining qalinligi (kyuvetning uzunligi); j
Q
, j — namuna olinguncha va namuna 
olingandan keyingi nurlanish jadalligi. 
Sanoatda foydalaniladigan infraqizil yutilishli optik-akustik gaz ana-
lizatorlarida vaqt-vaqti bilan infraqizil nurlar o'tkazib turiladigan kyuvet 
bo'yicha yo'naltirib turiladigan murakkab gaz aralashmasi tekshirilayotgan gaz 
namunasi bo'lib xizmat qiladi. Bu yerda nurlarning bir qismi yutiladi, bir 
qismi esa ikkinchi asbob bilan bog'langan sezgir elementga tushadi. 
Nurlar namunadan o'tganidan keyin integral nurlanishlar farqini 
o'lchaydigan sezgir element sifatida tanlovchi nur qabul qilgichidan 
foydalaniladi. Bu qabul qilgich tahlil qilinadigan komponent bilan to'ldirilgan 
kameradan iborat bo'lib, infraqizil nurlar o'tishi uchun tuynuk bilan 
jihozlangan. Agar nur 1 qabul qilgichiga vaqt-vaqti bilan infraqizil nurlar 
tushib tursa, u holda kamerada turgan gaz vaqt-vaqti bilan isib-sovib turadi. 
O'zgarmas hajmli kamerada turgan gaz haroratining o'zgarishi natijasida 
uning bosimi ham o'zgaradi, bosimning bu o'zgarishini nur qabul qilgich 
ichida turgan membrana qabul qiladi. Nur qabul qilgich bitta gaz bilan 
to'ldirilgani uchun nur energiyasini yutish jarayoni tanlovchi bo'ladi va u 
bilan bog'liq bo'lgan harorat hamda bosim o'zgarishlari nur qabul qilgichni 
to'ldirib turgan gazning yutish spektriga mos keluvchi ma'lum to'lqin 
uzunligidagina sodir bo'ladi. Gaz aralashmasi o'tkaziladigan kyuvetda, 
aniqlanayotgan komponentning konsentratsiyasiga qarab, nur energiyasi 
oqimi susayadi, shuning uchun nur qabul qilgich kamerasida harorat va 
bosimning o'zgarish amplitudasi bu komponentning gaz aralashmasidagi 
miqdoriga teskari mutanosib ravishda o'zgaradi. 
O'lchash sxemalariga ko'ra optik-akustik gaz analizatorlari ikki guruhga: 
kompensatsion va bevosita o'lchash analizatorlariga bo'linishi mumkin. 
6.5-rasmda optik-akustik gaz analizatori OA-2209 ning prinsipial sxe-
masi ko'rsatilgan, u gaz aralashmalarida uglerod qo'shoksidini aniqlash 
uchun mo'ljallangan. Gaz analizatori 
uzluksiz ishlaydigan avtomatik asbob 
bo'Ub, qabul qilgich bloki va ikkilamchi 
asbob KSU2 dan iborat. 
Gaz aralashmasidagi tahlil qilina-
yotgan komponentning miqdori kom-
pensatsion usul bilan o'lchanadi. 
Elektr toki qizdiradigan ikkita nixrom 
spiral 3 infraqizil nurlanish manbayi 
bo'lib xizmat qiladi. 
Nurlarning yo'nalgan oqimini ho-
sil qilish uchun har qaysi spiral qay-
targich 2 ning fokusiga joylashtirilgan. 
Infraqizil nurlar oqimi qizigan spiral-
lardan ayni bir vaqtda obturator 4 
150 

---

yordamida 5 Hz chastota bilan uziladi va ikki optik kanalga yo'naltiriladi, 
obturatorni sinxron dvigatel 1 aylantiradi. 
O'ng kanalda infraqizil nurlarning uzlukli oqimi filtrlash kamerasi 5va ish 
miqdori kompensatsion usul kamerasi 6 dan ketma-ket o'tib, qaytaruvchi 
plastina 7 ning ortiga tushadi va undan nur qabul qilgich 9 ning o'ng silindri 
8 ga yo'naladi. Chap kanalda infraqizil nurlarning uzlukli oqimi filtrlash 
kamerasi 5 va kompensatsiyalovchi kamera 13 dan o'tib, nur qabul qilgich 
9 ning chap silindriga tushadi. Faqat o'lchanmaydigan komponent bilan 
to'ldirilgan filtrlash kameralari 5 gaz analizatorlarning xatoligini qo'shimcha 
ravishda kamaytirishga imkon beradi, bu xatoliklarga gaz aralashmasida 
o'lchanmaydigan komponentlar miqdorining o'zgarishi sabab bo'ladi. 
Kompensatsiyalovchi kamera 13 chap kanaldagi infraqizil nurlar oqimining 
yo'lida gaz aralashmasi qatlamining qalinligini o'zgartirish, shuningdek, bu 
oqimning yo'nalishini o'zgartirish uchun xizmat qiladi. 
Tekshirilayotgan gaz aralashmasi ishchi kamera 6 orqali uzluksiz o'tib 
turadi. Agar aralashmada tahlil qilinayotgan komponent bo'lmasa, u holda 
nur qabul qilgichning kamerasiga infraqizil nurlarning bir xil oqimlari keladi, 
membrana tebranmaydi va nur qabul qilgichdan signal chiqmaydi. Agar gaz 
aralashmasida izlanayotgan komponent bo'lsa, u holda ishchi kamera 6 da 
infraqizil nurlarning qisman yutilishi natijasida nur qabul qilgichning o'ng 
silindriga ularning zaiflashgan oqimi, chap silindriga esa zaiflashmagan oqimi 
kiradi. Bu esa silindrlardagi gaz harorati va bosimining farqlari hosil bo'lishiga 
olib keladi. 
Obturator uzluksiz nur chiqarib turganida nur qabul qilgich silindrlari-
dagi gaz soviydi va bosim kamayadi, natijada silindrlarda bosimning vaqt-vaqti 
bilan pulsatsiyalanishi yuz beradi. Gaz analizatorning ko'rsatishlari aniqligini 
oshirish uchun silindrlariga inert gazlari qo'shilgan tahlil qilinayotgan gaz 
to'ldiriladi. Nur qabul qilgichning silindrlari faqat tahlil qilinayotgan kompo-
nent va infraqizil nurlarga inert bo'lgan azot bilan to'ldirilganligi uchun 
bosimning pulsatsiyalanishi faqat tahlil qilinayotgan gaz yutadigan nurlanish 
spektri hisobigagina vujudga keladi. Shunday qilib, asbobda tanlab yutishga va 
tahlil qilishga erishiladi. 
Nur qabul qilgich 9 da bosimning o'zgarishi kondensatorli mikrofon 10 
da o'zgaruvchan tokka aylanadi. Bu tok kuchaytirgichida kuchaytirilib, reversiv 
dvigatel 12 ga beriladi va uning rotori aylana boshlaydi. Bu yerda kompen-
satsiyalovchi kamera 13 ning qaytaruvchi porsheni biror tomonga surilib, 
yutuvchi qatlamning qalinligini oshiradi yoki kamaytiradi. Nur qabul qilgich 
silindrlariga tushayotgan nur oqimlari bir-biriga teng bo'lib qolgan paytda nur 
qabul qilgichdan chiqayotgan elektr signali yo'qoladi va dvigatel to'xtaydi. 
Shunday qilib, kamera 13 porshenining vaziyati doimo tahlil qilinayotgan 
komponent konsentratsiyasiga mos keladi. Porshenning bu vaziyati o'z 
navbatida reoxord 14 orqali ikkilamchi asbob 15 bilan qayd etiladi. Uglerod 
qo'shoksidini o'lchash chegaralari 0—1 dan 0—100 % gacha. Asosiy xatolik 
151 

---

±2,5 %. Gaz aralashmasi sarfi 8,3 sm
3
/s, bosim 0,3 kPa. Ko'rsatishlarni 
aniqlash vaqti 30 s. Chiqish signali 0—5 mA. 
Bayon qilingan OA-2209 turidagi gaz analizatori differensial (ikki nurli, 
ikki kanalli) kompensatsiyalovchi asbobdir. Uning asosiy kamchiligi nurlat-
kichlarning eskirishi, ish kyuvetlarining ifloslanishi, shishalar shafFofligining 
o'zgarishi va shu kabilar tufayli shkala noli vaziyatining o'zgarib turishidir. 
Bevosita o'lchaydigan bir nurli gaz analizatorida nolning turg'unligi ancha 
yuqori bo'ladi. Bu asbob differensial asbobga qaraganda tanlovchanligi yuqo-
riligi bilan farq qiladi. Masalan, metanni tahlil qilishda S0
2
, SO va namning 
ta'siri bir nurli asbob uchun ikki nurli asbobga qaraganda 3—5 marta kam 
bo'ladi.