НЕФЕЛОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК Советский патент 1964 года по МПК G01N21/47 G01J1/42 

Течепие микробиологических процессов характеризуется из.мепепиеы числа клеток в единице объема культуральпой сре.аы. Автоматическое измерение этого параметра при культивировании ироизводится с помощью нефелометрически.х датчиков, регистрирующих интегральный эффект изменения мутности микробной суспензии.

Известные датчики содержат два фотоэлемента, два оптических тракта и источник света. Такие датчики позволяют сравнить два световых потока - эталонный Фо и контролируемый Ф., который пропускается через исследуемую среду. Выходиой сигнал при этом пропорционален разности этих световых потоков. Измерение и последующая автоматическая регистрагшл нефелометрического показателя требуют преобразоваиия измеряемого сигнала постоянного тока в модулированный по амплитуде сигнал переменного тока. Такое преобразование в известных датчиках осуществляется с помощью контактных вибропреобразователей или механических модуляторов светового потока.

В предлагаемом датчике, в отличие от известпых, устаиовлеи генератор прямоугольных импульсов, сдвинутых на 180°, которыми модулируются фотоэлементы. Это обеспечивает формирование разностного амплитудномодулированиого сигнала, пропорционального

измеряемой величине.

На фиг. 1 изображена электрическая ехе.ма предла1аемого датчика; на фиг. 2 - форма сигналов на отдельных элементах этой схемы. Свет, посылаемый источником 1, отражается от зеркал 2 и надает на фотоэлементы 3 и 4. Через эталонный оптически тракт (лннза 5 - диафрагма 6 - линза 7) световой лоток попадает на фотоэлемент 3. Через

измерительньп световой поток Ф - , линзу 6, сосуд У с исследуемой культурой, лннзу 10 понадает на фотоэлемент 4.

В анодных цепях фотоэлементов 3 и 4 содержатся лампы 11 и 12. На сетку ла.мны //, работающей в режиме усилителя-ограничителя, подается синусоидальное напряжение (фи 2, а). На анодно нагрузке 13 фо)мнруются импульсы прямоугольно формы (фиг. 2,6), которые с привязывающей цепочки, содержащей е.мкость 14 и диод 15, подаются на анод фотоэлеме1:та 3. Гак как фототок в фотоэлементе возникает только при наличии положительного напряжения на его аноде, то в первый полупериод фотоэле1мент не работает (фиг. 2, б).

С нагрузки 13 сигнал подается на сетку лампы 12, на аноде которой выделяется сигнал, сдвинутый но фазе на 180 осносите.аьно ее входного напряжения. Таким образом, на фотоэлементе 4 в первый нолупериод будет

положительная полуволна прямоугольного напряжения (фиг. 2, в). Фототок фотоэлемента 4 протекает в это время через нагрузочное сопротивление 16, создавая соответствующее падение напряжения (фиг. 2, г). Во второй полупериод через сопротивление 16 протекает фототок от фотоэлемента 4, т. к. фотоэлемент 3 в это время заперт и т. д. Фотоэлементы 3 и 4 работают поочередно. Переменное напряжение по амплитуде будет пропорционально величине разности сигналов (фиг. 2, г).

Начальная установка регулируемой диафрагмы 6 производится по равенству световых потоков Фо и Ф при заданной начальной концентрации клеток в единице объема. При этом переменная составляющая сигнала на нагрузочном сопротивлении 16 равна нулю (фиг. 2,д).

Таким образом, в предлагаемом двухкй нальном нефелометрическом датчике с временным разделением каналов обеспечивается при нефелометрических измерениях формирование разностного сигнала переменного тока эталонного и измеряемого световых потоков.

Предмет изобретения

Нефелометрический датчик, состоящий из двух фотоэлементов, двух оптических трактов и источника света, отличающийся тем, что, с целью формирования разностного сигнала переменного тока эталонного и измеряемого световых потоков, в нем установлен генератор прямоугольных импульсов, сдвинутых на 180°, которыми модулируются фотоэлементы.

vnI I, I

tJ

I I

-6

- г

I t I II

Фиг.2