ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ФОТОКОЛОРИМЕТР Российский патент 2011 года по МПК G01N21/03 

Описание патента на изобретение RU2413201C1

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для анализа физических параметров жидких сред (нефтепродуктов, растительного масла, глицерина, соков, напитков, мочи, крови и т.п.).

Известен колориметр фотоэлектрический концентрационный типа КФК - 2МП [авторское свидетельство СССР № 541112. Кл. G01N 21/00. 1976], содержащий излучатель, светофильтр, кювету с исследуемым раствором, приемник оптического излучения (ПОИ), электронный блок обработки сигналов и измерительный прибор.

Недостатками устройства являются низкая чувствительность и неточность за счет несовершенства кюветы и кюветодержателя, когда для каждого последующего анализа необходимо извлекать кювету из прибора, заполнять ее очередной пробой, мыть и протирать оптические поверхности кювет от потеков исследуемой жидкости.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является малогабаритный фотоэлектрический анализатор с оптическим каналом открытого типа [авторское свидетельство СССР №1693482. МПК 5 G01N 21/41. 1991], включающий в себя светоизлучающие диоды (СИД) как источники излучения, установленные по ходу излучения, ПОИ, электронный блок обработки фотоэлектрических сигналов и измерительный прибор. Также для создания малой чувствительности к внешней засветке и для построения эффективного измерительного усилия устройство обеспечено импульсным питанием.

Контролируемая жидкость в данном случае заливается в кювету, которая устанавливается в отверстие датчика.

Недостатками устройства являются низкая чувствительность и сложность конструкции, неточность за счет несовершенства кюветы и кюветодержателя, когда для каждого последующего анализа необходимо извлекать кювету из прибора, заполнять ее очередной пробой, мыть и протирать оптические поверхности кювет от потеков исследуемой жидкости.

Задачей настоящего изобретения является создание оптоэлектронного фотоколориметра повышенной чувствительности и упрощение его конструкции.

Оптоэлектронный фотоколориметр содержит задающий генератор, n светоизлучающих диодов, n измерительных фотоприемников, оптически связанных со светоизлучающими диодами, блок обработки фотоэлектрического сигнала, выход которого соединен с регистрирующим прибором, согласно изобретению кювета в нем выполнена в виде шара с цилиндрической полостью, в которую установлен стержень с посеребренной отражающей поверхностью, прикрепленный стойками к стенкам цилиндра, выше упомянутое устройство помещено в корпус в стационарном положении, кроме того, введены воронка и кран для перекрывания и пропускания контролируемой жидкости в полости кюветы, которые крепятся одновременно к кювете и корпусу, и коммутатор для переключения излучения на одну из оптопар.

На фиг.1 представлена блок-схема оптоэлектронного фотоколориметра, на фиг.2 - конструктивное выполнение датчика.

Оптоэлектронный фотоколориметр состоит из задающего генератора 1 (источника импульсного питания), коммутатора 2, светоизлучающих диодов СИД1 - 3, СИД2 - 4, СИД3 - 5, СИД4 - 6, контролируемого объекта 7, посеребренного стержня с отражающей поверхностью 8, измерительных фотоприемников 9, 10, 11, 12, блока обработки фотоэлектрического сигнала 13, регистрирующего прибора 14 (например, ЭВМ), кюветы в виде линзы-шара 16.

Оптоэлектронный фотоколориметр (фиг.2) включает в себя кювету в виде линзы-шара 16, полость которой представляет собой цилиндр, проходящий через ее центр, где стойками 20 закреплен посеребренный стержень с отражающей поверхностью 8, присоединенные к кювете стеклянную градуированную воронку 19, куда заливается контролируемая жидкость 7, и кран 17 для перекрывания и пропускания потока исследуемой жидкости 7, помещенные в корпус 18.

Устройство работает следующим образом. При заполнении цилиндрического отверстия кюветы 16 контролируемой жидкостью 7, она облучается n светодиодами с длиной волны 315-1200 нм, при этом устройство можно установить в технологический процесс, т.е. можно контролировать жидкие среды (соки, напитки, пиво и т.д.), протекающие через трубу по стрелке, указанной на фиг.2.

При включении, задающий генератор 1, вырабатывает прямоугольные импульсы 8-10 Гц. Разделенные импульсы через коммутатор-переключатель оптронов 2 подаются попеременно на светоизлучающие диоды 3, 4, 5, 6.

В первом положении коммутатора-переключателя 2 поток излучения светоизлучающего диода 3 фокусируется и отражается от посеребренного стержня с отражающей поверхностью 8 и далее попадает на измерительный фотоприемник 9. Затем сигналы поступают в БОФС - 13, где реализуется отношение сигналов компенсационного и измерительного потока. Сигнал отношения пропорционален величине коэффициента пропускания, оптической плотности жидких сред и прозрачных твердых тел, а также измеряется концентрация веществ в растворе, после предварительного определения потребителем градуировочной характеристики, сигналы подаются на регистрирующий прибор, по показанию которого судят об оптических параметрах жидких сред.

Во втором положении переключателя подключается вторая оптопара, и процесс протекает аналогично и так далее для остальных оптопар.

Предлагаемое устройство повышает точность измерения за счет двукратного прохождения излучения через исследуемый объект и стационарного расположения кюветы в виде линзы-шара 16, которую также можно установить в технологический процесс для автоматизации контроля оптических параметров жидких сред.

Похожие патенты RU2413201C1

название год авторы номер документа
ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ МНОГОПАРАМЕТРОВЫЙ КОЛОРИМЕТР 2011
  • Рахимов Бахтиержон Нематович
  • Кутенкова Елена Юрьевна
  • Алижанов Донёрбек Дилшодович
  • Мадумаров Шерзод Ильхомович
RU2485484C1
АНАЛИЗАТОР ЦВЕТА ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ 2009
  • Рахимов Бахтиержон Нематович
  • Ушаков Олег Кузьмич
  • Кутенкова Елена Юрьевна
  • Ларина Татьяна Вячеславовна
RU2429456C1
Оптоэлектронный фотоколориметр 2021
  • Головинов Евгений Эдуардович
  • Каспарян Андраник Мардиросович
  • Кудрявцева Лидия Владимировна
  • Шабанов Виталий Владимирович
  • Стрижников Олег Алексеевич
RU2788317C1
ФОТОКОЛОРИМЕТР-РЕФЛЕКТОМЕТР 2001
  • Островская В.М.
  • Красный Д.В.
  • Смирнов Н.А.
RU2187789C1
ФОТОКОЛОРИМЕТР-РЕФЛЕКТОМЕТР 1999
  • Шишкин Ю.Л.
RU2154260C1
Фотоколориметр 1990
  • Рудаков Сергей Владимирович
  • Киснер Александр Юрьевич
  • Завеса Михаил Павлович
  • Мамаев Анатолий Николаевич
SU1771531A3
Устройство для определения оптических параметров жидких сред 1989
  • Мирзамахмудов Тожибой Мирзамахмудович
  • Рахимов Неъматжон Рахимович
  • Гафуров Улугбек Ахмадалиевич
  • Зокиров Рустамжон Зокирович
  • Отакулов Ойбек Хамдамович
SU1693482A1
Устройство для спектрального анализа 2019
  • Кошелев Александр Георгиевич
  • Бобрешов Анатолий Михайлович
  • Умывакин Василий Митрофанович
RU2722604C1
ФОТОКОЛОРИМЕТР 2005
  • Красный Дмитрий Владимирович
  • Бару Валерий Михайлович
  • Рудягина Ольга Тимофеевна
  • Балакаева Ирина Валерьевна
  • Красный Владимир Владимирович
RU2289799C1
Устройство для измерения концентрации вещества,связанного с основным материалом 1985
  • Сукач Георгий Алексеевич
SU1260692A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 413 201 C1

Реферат патента 2011 года ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ФОТОКОЛОРИМЕТР

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для анализа физических параметров жидких сред (нефтепродуктов, растительного масла, глицерина, соков, напитков, мочи, крови и т.п.). Оптоэлектронный фотоколориметр содержит задающий генератор, n светоизлучающих диодов, n измерительных фотоприемников, оптически связанных со светоизлучающими диодами, блок обработки фотоэлектрического сигнала и кювету, выполненную в виде шара с цилиндрической полостью, в которую установлен стержень с посеребренной отражающей поверхностью, прикрепленный стойками к стенкам цилиндра. Устройство помещено в корпус в стационарном положении, кроме того, введены воронка и кран для перекрывания и пропускания контролируемой жидкости в полости кюветы, которые крепятся одновременно к кювете и корпусу, и коммутатор для переключения излучения на одну из оптопар. Изобретение позволяет повысить чувствительность оптоэлектронного фотоколориметра и упростить его конструкцию. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 413 201 C1

Оптоэлектронный фотоколориметр, содержащий задающий генератор, n светоизлучающих диодов, n измерительных фотоприемников, оптически связанных со светоизлучающими диодами, блок обработки фотоэлектрического сигнала, выход которого соединен с регистрирующим прибором, отличающийся тем, что введена кювета, выполненная в виде шара с цилиндрической полостью, в которую установлен стержень с посеребренной отражающей поверхностью, прикрепленный стойками к стенкам цилиндра, вышеупомянутое устройство помещено в корпус в стационарном положении, кроме того, введены воронка и кран для перекрывания и пропускания контролируемой жидкости в полости кюветы, которые крепятся одновременно к кювете и корпусу, и коммутатор для переключения излучения на одну из оптопар.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2011 года RU2413201C1

Устройство для определения оптических параметров жидких сред 1989
  • Мирзамахмудов Тожибой Мирзамахмудович
  • Рахимов Неъматжон Рахимович
  • Гафуров Улугбек Ахмадалиевич
  • Зокиров Рустамжон Зокирович
  • Отакулов Ойбек Хамдамович
SU1693482A1
Способ определения содержания эмульсионной воды в нефти 1974
  • Абдуллаев Аскер Алекпер
  • Золотарев Владимир Михайлович
  • Китушина Ирина Александровна
  • Сутовский Семен Мордкович
SU541112A1
Устройство для контроля жидкости в потоке на наличие механических частиц 1979
  • Викторов Виктор Дмитриевич
  • Денежкин Владимир Борисович
  • Евстратов Владимир Иванович
  • Орлов Геннадий Степанович
  • Филипин Николай Андреевич
SU1157419A1
Устройство для измерения показателя поглощения излучения прозрачной средой 1983
  • Бачериков Владимир Всеволодович
  • Зеленчук Василий Сергеевич
  • Ивановский Владимир Валерьевич
  • Кудрявцев Владимир Васильевич
  • Локк Яак Феликсович
SU1122897A1
JP 63300923 A, 12.08.1988.

RU 2 413 201 C1

Авторы

Рахимов Бахтиержон Нематович

Ушаков Олег Кузьмич

Кутенкова Елена Юрьевна

Ларина Татьяна Вячеславовна

Даты

2011-02-27Публикация

2009-12-15Подача