Ўзбекистон республикаси ахборот технологиялари ва коммуникацияларини

Адабиётлар: 
1. 
Саидахмедов С.С., Хошимов О.О. Ўзгартиргич техникаси ва таъминот 
манбалари. Тошкент – 2003 й. 
2. 
Автономнқе инверторқ. Под редакцией Г.В.Чалого. Кишенёв, 1974 г. 
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ 
КОНЦЕНТРАЦИИ МЕТАНА 
З.Ю. Мамасадикова, У.Ю.Мамасодикова, М.Собиржонов, З.Набиева, 
Маткаримов
Ферганский политехнический институт 
t
t
t
t
0
0
0
0
а)
б)
в)
г)


---

327 
На основе двухволнового метода [1] нами было разработано устройство 
для дистанционного контроля концентрации метана в атмосфере блок схема 
которого приведено на рис.1. 
Устройство для дистанционного контроля концентрации метана в 
атмосфере состоит из двух полупроводниковых лазеров ПЛ1 с длиной волны 
мкм
20
,
3
1


и ПЛ2 с длиной волны 
мкм
39
,
3
2


, задающего генератора ЗГ и 
коммутатора К, зеркал ЗК1, ЗК2, фотоприемников ФП1, ФП2, телескопа ТС, 
усилителя У, АЦП1, АЦП2, микро ЭВМ, запрограммированной на 
определение концентрации метана С в расширенном диапазоне. 
Излучение лазеров ПЛ1 и ПЛ2 попеременно поступает соответственно 
на зеркала ЗК1 и ЗК2, с помощью которых делится на опорные Ф1, Ф2 и 
зондирующие Ф3, Ф4 пучки. Последние, пройдя через исследуемую область 
пространства, падают на топографический рассеиватель ТР. Рассеянное назад 
излучение собирается телескопом ТС и направляется на расположенный в его 
фокусе фотоприемник ФП2, подключенный к входу усилителя У. Выход 
усилителя У подключен ко входу АЦП1. Опорные пучки Ф1, Ф2 с помощью 
зеркал ЗК1, ЗК2 подаются на фотоприемник ФП2, подключенный к входу 
АЦП2. Выходы АЦП1, АЦП2 подключены к входным цепям микро ЭВМ. 
Зондирующие пучки Ф3, Ф4 с длинами волн λ
1
и λ
2
попеременно 
проходя через исследуемую область пространства, по-разному поглощаются 
метаном, в результате чего рассеянное назад топографическим рассеивателем 
ТР излучение на этих длинах волн оказывается ослабленным по-разному. 
Собранное телескопом ТС это излучение преобразуется с помощью 
фотоприемника ФП2 в электрический сигнал, а затем после усиления на 
усилителе У преобразуется с помощью АЦП 10 в цифровой код. Значения 
сигнала V
i 
на АЦП описываются формулой (1) [2]. Опорные пучки Ф1, Ф2, 
преобразованные в электрический сигнал фотоприемником ФП1, 
оцифровываются с помощью АЦП2. Значения сигнала U
i
на АЦП2 
описываются формулой (2). 
Vi = A(P
i
+ δ P
i
) exp (-2α
i
CL); (1) 
U
i 
= B(P
i
+ δP
i
), i = 1,2, (2) 
где i поочередно принимает значения 1 и 2; 
P
i 
- значение средней мощности лазерного излучения на длине волны λ
i
δP
i 
- соответствующая флуктуация мощности на λ
i
А, В - коэффициенты преобразования оптического сигнала в 
электрический; 
α
i
- коэффициенты ослабления метаном излучения на длине волны
λ
i 
(α
1=
1,5 атм
-1
см
-1
, α
2
=9,8 атм
-1
см
-1
); 
L- длина трассы зондирования; 
С - концентрация метана. 

---

328 
Рис.1. Блок схема устройство для дистанционного контроля 
концентрации метана. 
Сигналы с АЦП1, АЦП2 считываются микро ЭВМ, которая определяет 
концентрацию метана С по следующей зависимости для малых концентраций 
метана: 
C=lnV1
U1
-lnV2
U2
2a2-a1
)
(
2
)
U
/
V
ln(
)
U
/
V
ln(
С
1
2
2
2
1
1





(3) 
При этом в результате цифровой нормировки V
1
/U
1
и V
2
/U
2 
значение С 
оказывается независимым от флуктуаций мощности δP
i
, которые не бывают 
меньше 0,5%. Точность деления в формуле (3) определяется разрядностью 
АЦП.