Анализатор гексоз колориметрический Советский патент 1984 года по МПК G01J1/44 

Изобретение относится к приборостроению для пищевой промЕиаленности р предназначено для автоматического колориметрического анализа сбраживаемых углеводов ( гекбоз | в спиртовых бражкахпри производстве пищевого спирта из крахмалистого сырья, а также может использоваться при производстве гидролизного и изобутилового спирта.

Известно устройство для анализа двухкомпонентных растворов с перекрывающимися полосами поглощения, содержащее блок управления, источник света, фотометр и вторичный прибор 1.

Недостатком известного устройства является ограниченная точность.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является анализатор гексоз колориметрический, содержащий блок управления, подключенный к блоку подготовки пробы и проведения колориметрической реакции, масштабный преобразователь, к выходу которого подключен вторичный прибор, источник получения, по ходу излучения которого установлена светоделительная призма, на одном выходе которой установлен двухканальный фотометр, выполненный в виде последовательно установленных по ходу излучения светофильтра и двух оветоотделительных пластин, на выходе одной из которых последовательно по ходу излучения установлена диафрагма и первый фотоприемник, а на выходе другой кювета и второй фотоприемник, причем оба фотоприемника через свой блок логарифмирования соединен с входами блока вычитания, а кювета соединена с блоком подготовки и проведения колориметрической реакции 2,

Недостатком известного устройства является ограниченная точность, погрешность возникает из-за значительной неравномерности спектральной характеристики мешающей компоненты и отсутствия минимума спектральной характеристики определяемой компоненты, независящего от концентрации, что приводит к невозможности выбора оптимальных спектральных позиций,

Так, если Dj - оптическая плот-, ность сравнительного канала; а D оптическая плотность измерительного канала, то автоматическое вычитание оптических плотностей сравнительного и измерительного каналов дает

, С пр меш опр- г А еш

-- опрК- 2)меш()

где С,.. , .концентрация определяемой и мешающей компонент;

oi I OL2 - коэффициенты поглощения определяемой компоненты в сравнител)ьном и измерительном каналах на заданных спектральных позициях;

Д|Э2 коэффициенты погло5 щения ещающей компоненты в сравнительном и измерительном каналах на тех же спектральных позици0ях.

Из выражения -(1) видно, что при неравенстве коэффициентов поглощения мешающей компоненты в сравнительном и измерительном каналах (,) , 5 вследствие неравномерности ее спектральной характеристики

) 2) Это выргикение и определяет погрешность измерения.

0 Если при этом концентрация мешающей компоненты одного порядка превышает концентрацию определяемой компоненты, то практические результаты измерения становятся недостозернЕдми.

5 Кроме того, использование источника света непрерывного излучения не рбеспечивает достаточной надежности работы устройства в связи с ограниченностью его сроков службы. Периол . дическое включение указанных ламп невозможно в связи с большим временем выхода источника света на рабочий режим. Смена источника света требу т проведения дополнительной юстировки прибора.

Цель изобретения - повышение точности измерений, надежности работы и расширение области применения.

Поставленная цель достигается тем, что в анализатор гексоз крлоримет0 рический, содержащий блок управления, подключенный к блоку подготовки пробы и проведения колориметрической реакции, масштабный преобразователь, к выходу которого подключен вторич5 ный прибор/ источник света, по ходу излучения которого установлена светоделительная призма, на одном выходе которой установлен двухканальный фотометр, выполненный в виде послел довательно установленных по ходу излучения светофильтра и двух светоделительных пластин, на выходе одной из которых последовательно по ходу излучения расположена диафрагма и первый, фотоприемник, а на выходе другой - кювета и второй фотоприемник, причем оба фотоприемника через, свой блок логарифмирования соединены с входами блока вычитания, а кювета с блоком подготовки и проведения ко0 лориметрической реакции, введены два блока умножения, сигнализатор заполнения кювет, блок включения-выключения, блок вычитания и дополнительный фотометр, установленный па

5 другом выхо.це светоделительной приз. мы, причем выход каждого фотометра через свой блок, умножения соединен с соответствующим входом блока вычи тания, выход которого соединен с вх дом масштабного преобразователя, вход сигнализатора заполнения кювет соединен, с кюветаи фотометров, а его выход через блок включения-выключения - с источником излучения, выполненным в виде импульсной лампы На чертеже показана блок-схема устройства. Устройство содержит блок 1 управ ления, подключенный к блоку 2 подготовки пробы и проведения колориметрической реакции, масштабный преобразователь 3, к выходу которог подключен вторичный прибор 4, источ ник 5 излучения, по ходу излучения которого установлена светоделителЬная призма б, на одном выходе которой установлен двухканальный фотометр 7, выполненный в виде последовательно установленных по ходу излу чения светофильтра 8 и двух светоде лительных пластин 9 и 10, на выходе одной из которых последовательно по ходу излучения .установлена диафрагм 11 и первый фотоприемник 12, а на выходе другой - кювета 13 и второй фотоприемник 14, причем оба фотопри емника через свой блок лргарифмирования 15 или 16 соединены с входами блока 17 вычитания, а кювета - с блоком 2 подготовки и проведения ко лориметрической реакции, блоки 18 и 19 умножения, сигнализатор 20 заполнения кювет, блок 21 включения выключения, блок 22 вычитаниа и дополнительный фотометр 23, установленный на втором выходе светоделительной призмы 6, причем выходы каж дого фотометра через свой блок 18 или 19 умножения соединен с соответ ствующим входом блока 22 вычитания, выход которого.соединен с входом масштабного преобразователя 3, вход сигнализатора 20 заполнения кювет соединен с кюветами фотометров, а его выход через блок 21 включениявыключения - с источником 5 излучения, выполненным в виде импульсной лампы. Дополнительный фотометр 23 также, как и основной фотометр 7, содержит светофильтр 24, светодели- тельные пластины 25 и 26, диафрагму 27, кювету 28, фотоприемники 29 и 30, блоки 31 и 32 логарифмирования, блок 33 вычитания. Устройство работает следующим об разом. Исследуемый раствор подается в блок 2, в котором производится дози рование реагентов, их смешивание и колориметрическая реакция. Реакционная смесь из блока 2 подается в кюветы фотометров 7 и 23. Сигнализатор 20 заполнения кювет определяет момент заполнения кювет и подает сигнал на блок 21 включения-выключения, который включает источник 5 излучения на время измерения, излучение которого светоделительной призмой делится на два потока, которые пройдя через светофильтры, образуют рабочий и дополнительный каналы, построенные по дифференциальной схеме измерения. Потоки излучения, измерительного и сравнительного каналов в рабочем и допол1ительном канале периодически уравниваются при нулевых кон1дентрациях определяемой и мииающей компонент в кюветах фотометров 7 и 23 с помощью диафрагм 11 и 2 7. Таким образом, световые потоки П11 nzi пз(пл падающие на фотоприемники 12, 14, 29 и 30, равны световому потоку Фд , падающему на кюветы 13 и 28 и диафрагмы 11 и 27. . . Следовательно, если в кюветах 13 и 28 находится раствор с концентрацией определяемой компоненты и мешкающей компоненты , то световые потоки в кгикдом оптическом канале соответственно равны П1 0 ) Ф 1 р П2 n, Ф ф„ а электрические сигналы на выходах фотоприемников , а,, , (.. . Ч,, , («1 U.f t электрические сигналы в сравнительных каналах рабочего и дополнительного каналов; и , и,- - электрические сигналы 2 в измерительных каналах рабочего и дополнительного каналов; J- - коэффициент преобразова.ния фотоприемников 12, 14, 29 и 30; го-2 коэффициенты поглощения определяемой компоненты в рабочем и дополнительном каналах на спектральных позициях, заданных выбором светофильтров 8 и 24;

АНАЛИЗАТОР ГЕКСОЗ КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ, содержащий блок управления, подключенный к блоку подготовки пробы и проведения колориметрической реакции, масштабный преобразователь, к ВЫХОДУ которого подключен вторичный прибор, источник света, по ходу излучения которого установлена светоделительная призма, на одном выходе которой установлен двухканальный фотометр, выполненный в виде последовательно установленных по ходу излучения светофильтра и двух светбделительных пластин, на выходе одной из которых последовательно по ходу излучения расположены диафрагма и первый фотоприемник, а на выходе другой - кювета и второй фотоприемняк, причем оба фотоприемника через свой блок логарифмирования соединены с входами блока вычитания, а кювета с блоком подготовки и проведения колориметрической реакции, о т ли чающийся , что, с целью повышения точности измерений, надежности в работе и расширения области применения, в него введены два блока умножения, сигнализатор заполнения кювет, блок включения-выключения, блок вычитания и дополнительный фотометр, устаноЕленный на другом вы- { ходе светоделительной призмы, причем (Л выход Каждого фотометра через свой блок умножения соединен с соответствующим входом блока вычитания, выход которого соединен с входом масштабного преобразователя, вход сигнализатора Заполнения кювет соединен с кюветаМи фотометров, а го выход через блок включения-выключения - с источником излучения, выполX ненным в виде импульсном лампы. 4. СО.