Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 21, Numéro 8, août 1986
Page(s) 501 - 508
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:01986002108050100
Rev. Phys. Appl. (Paris) 21, 501-508 (1986)
DOI: 10.1051/rphysap:01986002108050100

Computer controlled data acquisition and signal processing for continuous combustion gas sampling

N. Darabiha, S.M. Candel, E. Esposito et D. Veynante

Laboratoire EM2C, CNRS, Ecole Centrale des Arts et Manufactures, 92295 Chdtenay-Malabry, France


Abstract
This paper is concerned with gas sampling in the continuous mode. In this mode of operation the sampling probe is moved at low speed and gas analysis is conducted on line. Probe displacement, data acquisition and signal processing are performed by a computer. Distortions associated with the continuous mode of operation are described. The sources of distorsion considered are related to the analyser response function, the sampling line time lag, the mixture evolution of the sampled gases in the line, and the variation of the mass flow in the line due to temperature changes of the sampled gases. A system transfer function is then determined. The algorithm used to restore the input signal from the output signal is based on a constrained iteration method. Tests and applications are given to prove that the method is practical. The main advantage of the method is that it considerably reduces the exploration time and allows detailed studies of flow and flame structures.


Résumé
Cet article concerne le prélèvement de gaz en mode continu. Dans ce mode d'opération, la sonde de prélèvement se déplace en continu à basse vitesse et l'analyse de gaz s'effectue en parallèle. Les déplacements de la sonde ainsi que l'acquisition et le traitement des signaux sont assurés par un ordinateur. Les distorsions associées au mode continu d'opération sont étudiées. Les sources de distorsion considérées sont liées à la réponse d'analyseurs, au temps de transfert dans la ligne de prélèvement, à l' évolution du mélange des gaz prélevés dans la ligne et à la variation du débit massique des gaz prélevés, due à la variation de leur température. Une fonction de transfert du système est ensuite déterminée. L'algorithme utilisé pour restituer le signal d'entrée à partir du signal de sortie est basé sur une méthode d'itération sous contrainte. Des tests et des applications sont ensuite donnés afin de démontrer que la méthode est pratique. L'avantage principal de la méthode est qu'elle diminue considérablement le temps d'exploration et ainsi permet une étude détaillée de la structure d'écoulement et de flamme.

PACS
0650D - Data gathering, processing, and recording, data displays including digital techniques.
4770F - Chemically reactive flows.
4780 - Instrumentation for fluid dynamics.
7320W - Level, flow and volume measurement.
3120T - Level, flow and volume control.
5260 - Digital signal processing.
5520 - Data acquisition equipment and techniques.

Key words
chemically reactive flow -- computerised monitoring -- computerised signal processing -- flow measurement -- computer controlled data acquisition -- signal processing -- continuous combustion gas sampling -- data acquisition -- sampling line time lag -- mixture evolution