Усилительно-регистрирующее устройство инженера Н.А.Савинского для квантометров Советский патент 1987 года по МПК G01J3/30 

Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению.

Целью изобретения является повьше ние точности анализа и производительности измерений.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит фотоприемники 1 и 2 аналитических спектральных иний и спектральных линий сравнения накопительные конденсаторы 3 и 4, ключи 5 и 6, импульсный электрометр 7, логарифматор 8, ограничительное устройство 9, коммутатор 10, измерительную схему 11, конденсаторы 12 аналитической спектральной линии, конденсаторы 13 спектральной линии сравнения, антилогарифматор 14,

вольтметр 15 и регистрирующее устрой- 20 копительном конденсаторе 3 ( ) ство 16.или 4 (Ui|j, ). Напряжения на измериУстройство работает следующим об- тельных конденсаторах 12 (Ujg)

или 13 () равны lgU,,H, U,, .

Разность напряжений на измерительных конденсаторах 13, т.е. напряжение

разом.

За время экспозиции фотоприемники 1 и 2 заряжают накопительные конденсаторы 3 и 4. Напряжения на накопительных конденсаторах 3 и 4 пропорциональны интенсивностям спектральных

25

на входе антилогарифматора 14 равно

ач

ДО которого

линкй. Напряжение U

зарядился накопительный конденсатор С,д, связано с величиной фототока 1д и временем заряда (временем экспозиции) t соотношением

и iatlt. ° с,,/

Поскольку фототок 1д„ пропорционлен интенсивности Ig анализируемой линии и спектральной чувствительности фотоэлемента (фотоумножителя) C() полагают его равным

ак

,б(,„),

где К - коэффициент пропорциональности. Тогда

(J( AaH)t

и

4ан

(1)

ан

Аналогично напряжение, до,которозарядился накопительный конденса4 С , ср , равно

и

ср

I Cf

()t

С

(2)

ср

Полагают, что .)

4ач

ср

тогда, логарифмируя уравнения (1) и (2) и беря их отношение, получают

liyi-LH- K iSi lgU,c Islep

Отношение логарифмов интенсивнос- тей спектральных линий связано с концентрацией К(, анализируемого элемента в пробе соотношением

,,sK.,.d,

где Кр и d - некоторые постоянные,

определяемые природой

анализируемой линии и

линии сравнения. Учитывая это соотношение, получают

ё,-А.,.«„.

Так как сигнал на выходе электрометра 7 пропорционален логарифму входного сигнала, то сигнал на выходе логарифматора 8 пропорционален логарифму от логарифма напряжения на нана входе антилогарифматора 14 равно

и,..-и,

}, ieisyi1.M IgUuf

2аи гср

На выходе антилогарифматора 14 напряжение, пропорционально отношению логарифмов напряжений на накопительных конденсаторах 3 и 4, т.е.

К

.NU

ан

ч7

: Ai

Напряжение U, измеряемое вольтметром 15, связано с логарифмом концентрации элемента в пробе линейной зависимостью, что позволяет градуировать прибор непосредственно в концентрациях исследуемого элемента.

В качестве вольтметра 15 может использоваться балансный усилитель постоянного тока с высокоомным входом и стопроцентной обратной связью.

К его выходу подключено регистрирующее устройство 16. Величина макси - ма на записи регистрирующего устройства 1 пропорциональна отношению логарифмов интенсивностей аналитической пары линий. На записи против максимума читается концентрация анализируемого элемента, если прибор предварительно проградуирован по эталонам.

Измерение для нескольких фоТ элементов С; осу1цествляется автоматически и последовательно друг за другом. Сначала напряжение накопительного конденсатора линии сравнения подается на С

2ср

затем автоматическое

устройство последовательно делает это же по очереди со всеми накопительны ioH подавая соответствующие напряжения на С анВольтметр 15 измеряет для каждого отношение логарифмов напряжений

ан

ми конденсаторами аналитических линий Q ключи, соединяющие накопительные конденсаторы с входом импульсного электрометра, отличающееся тем,что, с целью повышения точности анализа и производительности измере- 15 кий, устройство дополнительно содержит логарифматор и антилогарифматор, причем логарифматор включен между импульснь1М электрометром и ограничительным устройством, а антилогарифматор - между измерительной схемой и вольтметром.

между ним и С,ср , одновременно регистрирующее устройство записывает последовательно все измерения. На записи получается ряд максимумов на разных уровнях, против которых читается концентрация, если каждый канал проградуирован предварительно по эталонам.

Формула изобретения

1. Усилительно-регистрирующее устройство для квантометров, содержащее фотоприемники аналитических спектральных линий и спектральных линий сравнения, соединенные с накопитель20

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что накопитель- 25 ные конденсаторы выбраны так, что их емкости прямо пропорциональны спектральной чувствительности фотоприемника на длине волны аналитической спектральной линии и длине волны спектральной линии сравнения, составляющих аналитическую пару.

30

ными конденсаторами, последовательно соединенные импульсный электрометр, ограничительное устройство, коммутатор, измерительную схему, снабженную конденсатором спектральной линии сравнения и конденсатором аналитической спектральной линии, вольтметр и регистрирующее устройство, а также

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что накопитель- ные конденсаторы выбраны так, что их емкости прямо пропорциональны спектральной чувствительности фотоприемника на длине волны аналитической спектральной линии и длине волны спектральной линии сравнения, составляющих аналитическую пару.

//

Изобретение относится к области оптического спектрального приборостроения. Целью изобретения является повышение точности анализа и производительности измерений. Устройство содержит фотоприемники аналитических линий и линий сравнения. Фотоприемники заряжают накопительные конденсаторы. Напряжение с накопительных конденсаторов через ключи подается на импульсный электрометр. Сигнал с электрометра поступает на логарифма- тор, с которого он поступает на ограничительное устройство. С«ограничи- тельного устройства через коммутатор сигнал поступает на измерительную схему, снабженную конденсатором спектральной линии сравнения и конденсатором аналитической спектральной линии. Разность напряжений этих конденсаторов поступает на антилогарифматор, с выхода которого сигнал поступает на вольтметр. Напряжение, измеренное вольтметром, связано с логарифмом концентрации элемента в пробе линейной зависимостью. Накопительные конденсаторы выбирают так, что их емкости прямо пропорциональны спектральной чувствительности фотоприемника. Эта пропорциональность установлена для длины волны аналитической спектральной линии и длины волны спектральной линии сравнения, составляющих аналитическую пару. Устройство позволяет вести автоматическую запись концентрации элементов в пробе. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л

Составитель С.Иванов Редактор О.Юрковецкая Техред М Ходанич Корректор М.Демчик

Заказ 4635/41Тираж 776Подписное

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