Введение
1 Назначение, принципы построения и классификация газоанализаторов 13
1.1 Сопоставительная оценка существующих газоанализаторов 15
1.1.1 Механические газоанализаторы 17
1.1.2 Тепловые газоанализаторы 19
1.1.3 Магнитные газоанализаторы 24
1.1.4 Электрические газоанализаторы 26
1.1.5 Хроматографические газоанализаторы 30
1.1 .6 Масс - спектрометрические газоанализаторы 31
1.1.7 Оптические газоанализаторы 33
1.2 Физическо - химические основы построения акустооптических газоанализаторов 42
1.2.1 Физические основы аку сто оптического эффекта 42
1.2.2 Физико - химические основы абсорбционного эффекта 45
1.3 Классификация принципов построения акустооптических газоанализаторов 46
2 Математическая модель акустооптического газоанализатора (АОГА) ...58
2.1 Структурная и принципиальная схемы АОГА 58
2.2 Математическая модель АОГА при распространении УЗ-волны в АОПФ 62
2.3 Сравнительный анализ расчетных результатов и натурного эксперимента 70
2.4 Статистическая характеристика АОГА 74
3 Моделирование и исследование основных характеристик акустооптического газоанализатора 82
3.1 Критерии сравнения спектральных приборов 83
3.2 Основные задачи и характеристики акустооптического газоанализатора 84
3.3 Основная характеристика газоанализатора - аппаратная функция 89
3.4 Построение математической модели аппаратной функции прибора 90
3.5 Максимально допустимая скорость спектра 94
3.6 Исследование зависимости разрешающей способности от быстродействия прибора 97
3.7 Исследование методов реализации спектрального отклика с малым уровнем боковых лепестков 98
3.7.1 Автоколлимационная схема включения АО ячейки 100
3.7.2 Использование планарного и объемного механизмов фильтрации в одном устройстве 101
3.7.3 Методы реализации взвешивания 103
4 Анализ погрешностей акустооптического газоанализатора (АОГА) 110
4.1 Точность и методы ее нормирования 110
4.2 Влияние систематических и случайных ошибок 111
4.3 Классификация погрешностей АОГА 111
4.4 Инструментальные источники основной погрешности АОГА 112
4.4 Эксплуатационные источники основной погрешности АОГА 113
4.5 Внутренние источники дополнительной погрешности 114
4.5.1 Нестабильность частоты УЗ-сигнала 114
4.5.2 Нестабильность частоты лазерного излучения 115
4.6 Внешние источники дополнительной погрешности 115
4.6.1 Погрешность нестабильности скорости распространения УЗ-волны в среде, вызванная изменением температуры окружающей среды 116
4.6.2 Погрешность фотоприемника, вызванная изменением температуры окружающей среды 116
4.6.3 Влияние воздушного тракта и условий окружающей среды 117
4.7 Рекомендации по проектированию АОГА 121
4.7.1 Конструктивные особенности построения АОГА 121
4.7.2 Методика проектирования акустооптического модулятора 123
4.7.3 Расчет оптимальных конструктивных параметров акустооптических преобразователей 125
4.7.4 Акустооптические материалы 132
4.7.4 Пьезоэлектрический преобразователь 133
4.7.5 Акустический поглотитель 136
Заключение 146
Литература 148
Приложения 162
