Лазерный мир

Туркин Владимир Антонович, Шеманин Валерий Геннадьевич, Игнатенко Георгий Владимирович, Беляев Владимир Владимирович, Зубко Сергей Сергеевич // патент RU 2 817 734 C1

Предлагаемое изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к контролю и измерениям концентрации молекул вредных веществ в газовой среде, и может быть использована в судовых системах экологического и технологического мониторинга, контроля выбросов судовыми энергетическими установками (СЭУ) вредных веществ, которые регламентируются требованиями Международной Конвенции по предотвращению загрязнения с судов МАРПОЛ 73/78.

Задачей изобретения является автоматическое в реальном режиме времени измерение концентрации указанных выше вредных выбросов в потоке отработавших газов, движущихся в газоходах элементов судовых энергетических установок.

Техническим результатом является расширение возможностей контроля загрязнения воздушной среды с судов посредством реализации лазерного метода измерения концентрации вредных выбросов в потоке отработавших газов, движущихся в газоходах элементов судовых энергетических установок.

Технический результат достигается тем, что предлагаемый лазерный измеритель концентрации вредных веществ в потоке отработавших газов судовых энергетических установок содержит источник излучения в виде лазера, прямоугольную с возможностью поворота лазерного излучения на 90 градусов треугольную призму, расположенные на одной оптической оси на расстоянии друг от друга собирающую и фокусирующую линзы, интерференционный светофильтр с максимумом пропускания на длине волны полосы комбинационного рассеяния света молекулами вредных веществ, фотоприемник, плату сбора данных, компьютер с специализированным программным обеспечением.

На фиг. 1 изображена оптическая схема лазерного измерителя концентрации молекул исследуемых вредных веществ в потоке отработавших газов судовых энергетических установок.

Лазерный измеритель концентрации вредных веществ в потоке отработавших газов судовых энергетических установок работает следующим образом. Луч лазера 1 с поворотом на 90 градусов прямоугольной треугольной призмой 2 через центр собирающей линзы 3 направляется в газовый поток с молекулами исследуемых вредных веществ, таких, как оксиды углерода (CO, CO2), оксиды азота (NO, NO2), оксиды серы (SO2, SO3) внутрь газохода по оси отверстия в его стенке диаметром 40 мм. Излучение комбинационного рассеяния света исследуемыми молекулами в направлении назад или 180 градусов собирается в параллельный пучок линзой 3 и фокусирующей линзой 4 направляется через интерференционный светофильтр 5 с максимумом пропускания на длине волны полосы комбинационного рассеяния света молекулами вредных веществ на фотоприемник 6. Выходы фотоприемника 6 излучения комбинационного рассеяния света соединены с платой сбора данных 7, работающей на линии с компьютером 8, который обрабатывает полученные данные специализированным программным обеспечением и выводит значения концентрации исследуемых молекул на экран монитора.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к контролю и измерениям концентрации молекул вредных веществ в газовой среде, и может быть использовано в судовых системах экологического и технологического мониторинга, контроля выбросов судовыми энергетическими установками (СЭУ) вредных веществ. Заявленный лазерный измеритель концентрации вредных веществ в потоке отработавших газов, движущихся в газоходах элементов СЭУ, содержит источник излучения в виде лазера, прямоугольную с возможностью поворота лазерного излучения на 90° треугольную призму, расположенные на одной оптической оси на расстоянии друг от друга собирающую и фокусирующую линзы, интерференционный светофильтр с максимумом пропускания на длине волны полосы комбинационного рассеяния света молекулами вредных веществ, фотоприемник, плату сбора данных, компьютер со специализированным программным обеспечением. При этом, для ввода лазерного излучения в поток отработавших газов элемента СЭУ, лазерный измеритель снабжен диафрагмой с отверстием 40 мм, установленной с возможностью примыкания сообщения с полостью газохода. Технический результат — возможность производить измерение концентрации в потоке отработавших газов, движущихся в газоходах элементов СЭУ, таких вредных веществ, как оксиды углерода, оксиды азота, оксиды серы. 

опубликовано на https://patenton.ru/patent/RU2817734C1