Нефелометрический анализатор Советский патент 1989 года по МПК G01N21/47 

Изобретение относится к оптической оптике, а именно к оптико-элект- .ронным устройствам определения свойств веществ, и может найти применение 3 химической, металлургической, пип1евой и других областях науки и техники.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На чертеже изображена схема нефе- лометрического анализатора.

Нефелометриче ский анализатор включает осветитель 1, состоящий из излучателя 2, объектива 3, защит- ные стекла 4-6, пылезащитные

насадки 7-9, зону 10 анализа, отражатель 11, фотоприемный блок 12, состоящий из объектива 13 и фоторегистратора 14, первый усилитель 15, первый синхродетектор 16, регистратор 17, датчик 18 синхроимпульсов, механизм 19 перемещения ответвителя, ответвитель 20 излучения, фотоприемник 21, второй усилитель 22, второй синхродетектор 23, запоминающее устройство 24, вычислительное устройств во 25, корректор 26 светового потока осветителя,

Нефелометрический анализатор работает следующим образом.

4; со сд

Ci

г

3149

Осветитель 1 формирует модулиро- . ванный световой поток, который, проходя через объектив 3, защитное стекло 4 и пылезащитную насал1,ку 7, освещает анализируемую среду, находящуюся в зоне 10 анализа.

На частицах анализируемой среды происходит рассеяние светового потока, сформированного осветителем. Часть рассеянного света, проходя пылезащитную насадку 9 и защитное стекло 6, объективом 13 фотоириемно- го блока направляется на фоторегистратор 14, где осуществляется фото- электрическая регистрация рассеянного светового потока. Световой поток осветителя, прошедший анализируемую среду, пылезащитную насадку 8 и защитное стекло 5, отражается отражате лем 11 таким образом, что ось отраженного пучка проходит через зону анализа и располагается в той четверти, в которой находится входной зрачок ответвителя 20, и составляет угол /lia/2L с оптической осью осветителя, где ,5 (), d диаметр выходного зрачка объектива 3 осветителя; dj диаметр входного зрачка ответвителя 20 излучения; L - расстояние от плоскости входного зрачка ответвителя 20 до отражателя 11. При больших углах световой пучок не-будет зарегистрирован фотоприемником 21 ответвителя 20. Часть отра- женного светового noTOi a, проходя зону 10 анализа, рассеивается частицами анализируемой среды, что приводит к увеличению полезного сигнала.

Отраженный световой поток, прошед ший анализируемую среду, проходит пылезащитные насадки 7, защитное стекло 4, объектив 3 и попадает в ответ- витель 20, входной зрачок которого, устанавливается в оптимальном положе НИИ с помощью механизма 19. После этого сигнал регистрируется фотоприемником 21.

Далее сигналы с выходов фотоприемника 21 и фотоприемного блока 12 уси ливаются усилителями 15 и 22, после чего поступают на первый и второй синхродетекторы 16 и 23 соответственно. .

Сигнал второго синхродетектора 23 поступает в запоминающее устройство 24 и в вычислительное устройство 25, которое производит сравнение сигнала i(t |) в момент времени t j

с начальным (в момент ) сигналом

i(l:o).

Если произойдут изменения характеристик осветителя, изменения коэф фициентов пропускания элементов оптической схемы, вызванные разъюстиров нами и запылением элементов оптической схемы, изменения коэффициента пропускания анализируемой среды, вызванные колебаниями концентрации з широких пределах, то на вход корректора 26 светового потока поступит сигнал i(tj,)/i(t:)/ . Б корректоре 26 светового потока формируется сигнал, пропорциональный i(tg)/i(t-) который поступает на осветитель. В свою очередь световой поток осветителя изменяется пропорционально i(t,)/L(tp.

При достижении нестабильностямй критической величины вычислительное устройство выдает сигнал на проведе- |ние регламентных работ (подъюстиров- ка и удаление пыли с элементов опти- ;Ческой схемы), после чего цикл рабо- ;ты анализатора повторяется.. ; Применение описанного нефелометри ческого анализатора повьш ает точность и чувствительность измерения в 2 раза, при этом снижаются нестабильность питающего напряжения осветителя, нестабильность коэффи- .циентов пропускания элементов оптической схемы, защитных, стекол и анализируемой среды.

Формула изобретения Нефелометрический анализатор, со- Держащий осветитель с объективом, оптически связанный через зону анализа с фотоприемным блоком, соединенньм с электронным блоком, включающим последовательно соединенные усилитель, синхродетектор и регистратор, а также оптически связанный с осветителем датчик синхроимпульсов, соединенный с синхродетектором, отличающийся тем, что, с.целью повышения точности измерений, нефелометри- ческий анализатор дополнительно содержит ответвитель излучения,,снабженный механизмом перемещения, отражатель и фотоприемник , электронный блок дополнительно содержит второй усилитель, второй синхродетектор, запоминающее устройство, вычислительно устройство и корректор светового потока осветителя, при этом осветитель

не более величины a/2L, где ,5( выход корректора светового потока +d,); d - диаметр выходного зрачка объектива осветителя; d - диаметр

осветителя теля.

соединен с входом освети выход корректора светового потока

осветителя теля.

соединен с входом освети

Изобретение относится к оптическим измерениям, а именно к оптико-электронным устройствам определения свойств веществ, и может найти применение в химической, металлургической, пищевой и других отраслях. Цель изобретения - повышение точности измерения. Нефелометрический анализатор введены ответвитель излучения, снабженный механизмом перемещения, отражатель, второй фотоприемник и ряд элементов электронного блока (второй усилитель, второй синхродетектор, вычислительное и запоминающее устройства, корректор светового потока осветителя). Оптическая схема соотношения между характеристиками элементов которой приведены в формуле изобретения, обеспечивает увеличение амплитуды сигнала за счет двукратного прохождения излучением зоны зоны анализа. Элементы электронного блока в зависимости от сигналов, пропорциональных световому потоку на входе ответвителя, корректируют световой поток от осветителя, компенсируя запыленность и резьюстировку оптических элементов. В результате повышается стабильность измерений. 1 ил.