Фотометр Советский патент 1986 года по МПК G01J1/10 

Изобретение относится к фотометрии и может быть использовано для анализа нерассеивающих оптически однородных веществ в различных химических производствах, например в химико-фотографической промышленности для контроля процесса изготовления триацетатной пленки.

Цель изобретения - упрощение оптической схемы и повышение точности измерений.

На фиг.1 представлена функциональная схема фотометра (для трех светофильтров); на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - эпюры напряжений на приемнике излучения.

Фотометр содержит источник 1 излучения, установленные по ходу излучения систему 2 формирования светового пучка, полупрозрачное зеркало 3, отражающее зеркало 4, приемник 5 излучения, схему 6 обработки сигналов. На оси 7 модулятора закреплены первый диск 8, на котором размещены светофильтры 9, и второй диск 10, выполненный в виде отражающих секторов, которые пере- крьшают половину (фиг.2) или часть светофильтров, расположённых против них. Между диском 10 и зеркалом 4 помещается контролируемый образец 11. Один из светофильтров 9 пропускает излучение с длиной волны А, , соответствующей фоновой составляюще поглощения образца, а два других пропускают излучение с длинами волн Л и Л,, соответствующих поглощению анализируемых компонент в образце .

Фотометр работает следующим образом.

Поток излучения от источника 1 формируется в параллельный пучок с помощью системы 2, направляется на полупрозрачное зеркало 3 и отражается от него. В промежуток времени, когда диск 10 ие перекрьшает пучок, излучение дважды проходит через образец II, отражаясь от зеркала 4, и через полупрозрачное зеркало 3 и один из светофильтров 9 попадает на приемник 5 излучения. В промежуток времени, когда пучок перекрьгоается диском iOj поток излучения отражается от него и через полупрозрачное зеркало 3 и тот же самый светофильтр 9 попадает на приемник 5 излучения. При вращении модулятора

260732

на приемнике 5 излучения возникает серия двухступенчатых импульсов (фиг.З), соответствующих светофильтрам с длинами волн А , А и -А ,

5 причем амплитуды одной из ступенек каждого импульса и соответствует излучению, прошедшему через образец, а амплитуды других ступенек и соответствуют излучению, отра же нному от диска 10 (,1,2). Выразив сигналы и,° и Uf через пара i i метры злементов оптической схемы,

получают

,5 u; 4/osp 4- °sp-.

(О

,;где ф - поток излучения источни ка 1 на длине волны ;

фд пропускание светофильтра

с длиной волны А; ;

)- пропускание образца на

длине волны А, ;

ДОТР коэффициенты, характери- зующие ослабление излучения элементами, встречающимися на его пути при прохождении соответственно через образец и при отражении от диска 10, включая также неселективное загрязне.- ние этих элементов;

S, - чувствительность прием-.

/,

ника излучения на длине

волны .

С приемника 5 излучения сигналы поступают в схему 6 обработки, в которой формируются выходные сигналы следующего вида:

, и Г

oSp ОТР

и -Л I) -::,J;,. (2)

.-и-.

А, АОAj о

Подставляя выражения (1) в (2) , получают

и . Sp(o)

и.

(3)

Из выражений (3) видно, что на выходе схемы 6 обработки одновременно присутствуют два сигнала, каждый из которых является функцией соответствующей анализируемой компоненты и не

зависит от изменения характеристик злементов оптической схемы (источника и приемника излучения, загрязнения оптических деталей и т.д.).

в случае, если выходные сигналы U| и и коррелированы один с другим, их можно использовать для взаимной коррекции при дальнейшей обработке, что увеличивает точность измерений. При необходимости одновременного анализа трех и-более компонент на модулятор можно установить четьфе и более светофильтров при соответствующем увеличении количества отражающих секторов, что расширяет ;функциональные возможности фотометра

Формула изобретения

Фотометр, содержащий источник излучения, систему формирования светового пучка, моДулятор со светофильтрами, отражающее зеркало, прием ник излучения и схему обработки сигналов , отличающийся тем, что, с целью упрощения оптической

226073

схемы и повышения точности измерений, модулятор выполнен в виде двух жестко закрепленных на одной оси дисков, на первом из которых равномерно по

5 окружности расположено не менее трех светофильтров, второй диск выполнен в виде отражающих секторов, число которых равно числу светофильтров и которые смещены относительно

10 светофильтров на расстояние, меньшее или равное радиусу светофильтра, при зтом ось вращения модулятора расположена перпендикулярно оптической оси системы формирования све15 тового пучка, между дисками модулятора под углом к световому пучку расположено полупрозрачное зеркало, а приемник излучения и отражательное зеркало расположены по ходу све20 тового пучка соответственно с внешних сторон первого и второго дисков модулятора.

/yy/j /jf/jr/

8

Изобретение относится к фотометрии и может быть использовано для анализа нерассеивающих оптически однородных веществ. С целью упрощения оптической схемы и повышения точности измерений модулятор фотометра выполнен в виде двух жестко закрепленных на одной оси дисков, на первом из которых равномерно по окружности расположено не менее трех светофильтров, второй диск выполнен в виде отражающих секторов, число которых равно числу светофильтров и которые смещены относительно светофильтров на расстояние, меньшее или равное радиусу светофильтра, при этом ось вращения модулятора расположена перпендикулярно оптической оси системы формирования светового пучка, между дисками модулятора под углом к световому пучку расположено полупрозрачное зеркало, а приемник излучения и отражательное зеркало расположены по ходу светового пучка соответственно с внешних сторон первого и второго дисков модулятора. 3 ил. (Л

Фчг.1

.

.

„oSp W)5«

и

off

Составитель Ю.Гринева

Редактор О.Юрковецкая Техред и.Попович Корректор А.Ференц

чаказ 2111/29 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб;, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4

Фиг2

С

amp и/1г

Фиг.