Фотометрический анализатор Советский патент 1987 года по МПК G01N21/27 

1

Изобретение относится к физико- г пlчecким измерениям и может быть исгюльзовяно для анализа веществ в различных производствах химической, нефтехимической и других отраслей промышленности.

Целью изобретения является повышение чувствительности и точности имерения .

На фиг. 1 показана схема фотометрического анализатора по отражению (для анализатора твердых веществ); на фиг. 2 - расположение фильтров н модуляторе светового потока; на фиг. 3 - схема фотометрического анализатора для измерения жидких и газообразных веществ.

Фотометрический анализатор содержит излучатель 1, отражатель 2, модулятор 3 светового потока, анализируемый материал или кювету с анализируемым веществом 4, приемник 5 излучения, усилитель 6, аналого-цифровой преобразователь (ЛЦП) 7, вычислительное устройство (ВУ) 8 с регистрирующим прибором 9, датчик 1 синхронизирующих импульсов (ДСИ). Модулятор светового потока содержит два рабочих светофильтра 11 и 12 и два сравнительных фильтра 13 и 14, причем один из них может быть также компенсационным, синхронизирующие отверстия 15.

Фотометрический анализатор работает следующим образом.

Поток излучения поочередно прерывается электромеханическим модулятором 3 светового потока с четырьмя светофильтрами и попадает на анали- зируемьи материал 4 (или проходит через кювету с анализируемым веществом, фиг. 3). После анализируемого материала .световой поток попадает н приемник 5 излучения, где преобразуется в четыре электрических импульса напряжением Up, Upj, Ug,, U,., где первый индекс обозначает фильтры (рабочий р или сравнительный с) а второй индекс - порядковый номер светофильтра. Далее электрические ипульсы усиливаются усилителем 6 и попадают на первый вход АЦП, на второй вход которого подается управляющее синхронизирующее напряжение с ДСИ. Синхронизирующее напряжение образуется с помощью синхронизирующих отверсти 15 модулятора и оптронных ь 1ючей. Н ЛПГ происходит запоминани

амплитудных значений импульсов, их разделение по каналам и преобразование в цифровую форму. С выхода А1.П1 сигналы поступают на вход ВУ, где

осуществляются логические преобразования и вычисления выходного СИ1-

нала.

Выходной сигнал W фотометрического анализатора вычисляется по следующей формуле:

и р1 и р1 Т Р1 Т Р2

ис.ь с,т,л„

(1)

где Тр, , Т PJ ,

Т, . Т „ - козффициенты пропускания (отражения) анализируемого вещества на рабочих (р) и сравнительных (с)

светофильтрах, соответственно.

Учитывая, что сравнительные длины волн выбираются такими, чтобы поглощение было минимально, а рабочие светофильтры выбраны практически одиаковыми (по длине волны), то

Т,, ;t Т

С1.

г 1, Т р, -. Т Pi ,: Тр (2)

и выражение(1) примет вид

и 1 UP:

и „ и

Т

(3)

сг

Обычно изменение коэффициента пропускания в промыщленных анализаторах находится в пределах от до 1 0,8. При отнощении сигналов Up, изменение выходных сигналов составит

W (1-Тр) 0,36.

Фотометрический анализатор испытывается при измерениях концентрации влаги в ледяной уксусной кислоте. В качестве рабочих светофильтров выбираются светофильтры Др1 1,92 мкм J

1,93 мкм, в качестве сравнительных ACI 37 мкм. Данные испытаний приведены в таблице.

Формула изобретения

Фотометрический анализатор, содержащий источник и приемник излучения, электромеханический модулятор с установленными на нем светофильтрами, один из которых рабочий, и электронную схему измерения, состоящую из усилителя, подключенного к приемнику излучения, аналого-цифрового преобразователя, датчика синхронизирующих импульсов и вычислитель- ного устройства с регистрирующим прибором, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, в него введен дополнительно второй рабочий светофильтр, выход усилителя подклю./

I /Оч

3433094

чен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, к второму входу которого подключен выхода датчика синхронизирующих импульсов, а выход аналого-цифрового преобразователя соединен с вычислительным устройством.

v.yГП

10

(Риз. 2.

фиг 3

Составитель Г. Маколкин Редактор А, Шандор Техред Л.Сердюкова Корректор М, Пожо

Заказ 4816/44 Тираж 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