Автоматический фотометр Советский патент 1992 года по МПК G01J1/44 

Изобретение относится к аналитической измерительной технике, а именно к фотометрии, и может быть применено для анализа состава жидких и газообразных сред во многих отраслях промышленности -. химической, нефтеперерабатывающей, медицинской и др.

Цель изобретения - повышение точности и стабильности измерений при низкочастотной модуляции.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - схема автоматической регулировки уровня ограничения.

Устройство содержит источник 1 излучения, по ходу излучения которого установлено оптическое устройство, состоящее из линзы 2, модулятора 3, интерференционного фильтра 4, измерительной кюветы 5, сравнительной кюветы 6, линзы 7 и фотоприемника 8, к выходу которого последовательно подключены предварительный усилитель 9, логарифматор 10,усилитель-огрэничитель 11 и вычитающее устройство 12, другой вход которого через синхронизатор 13 соединен с выходом предварительного усилителя 9. а выход соединен с регистрирующим прибором 14. Другой вход усилителя- ограничителя 11 соединен со своим выходом через схему 15 автоматической регулировки уровня ограничения, состоящей из компараторов 16 и 17, выходы которых соединены с входами реверсивного счетчика 18. к которому подключен цифроаналого- вый преобразователь 19, а также генератора 29 тактовых импульсов, соединенного через схемы И 21 с тактовым входом реверсивного счетчика 18.

Устройство работает следующим образом.

Поток монохроматического излучения. создаваемый источником 1 излучения и интерференционным фильтром 4, посредством линзы 2 и модулятора 3 попеременно направляется в кюветы 5 и б, заполненные

w

Ё

.НПЛИЗИГ ОМО И СрЛПНШСЛЫЮИ ЖИДКОСТЯМИ госги лстренно, и фокусируется линзой 7 по фотон, 11:м: ико P. на выходе которого

( : j «ч ( ч V- 1.мпул|.,7а НЛПр- ЖеНИЛ - 113Mr.jii , -;.:й Ui и српыги ельный U2. кото- pi. р у сил шичотся п редппри т ельным У|.:ИЛ . 1.м -м 9, ло( зрифмируются логариф- маюром Ю и поступают на усилителя- oi р;;мнчи 1я 1.

В jti jvcHMocTti от диапазона в усилите- ле-огрриичтг.ле усгапаплиоается некоторое па: рп:к р.ми .1 ограничения Uorp, рыше которого импульсы напряжения усиливаются. : liti. KO него - срезаются. Таким образом, на fi.i o/i: уси.нтг:Г г.-огрпиич1пе/ л формиР).. СП .СЫ

Apr-;0;iln J|-Unr,0: A2 K2(K| nU2-Uorp).

где AI, A2 - амплитуды измерительною и г poniane ibnnro сигналов соответственно;

Ki - коэффициент усиления предварительного усилителя Р;

К2 - коэффициент усиления усилителя- ограничителя 11 усиления.

Импульсы AI и А2 поступают на оход г.ичигыощего устройства 12, в котором с пимощью синхронизатора 13 происходит синхронное детектирование импульсоо и пычиташю их амплитудных значений. На- ;фчч:сние на выходе вычитающею устройства ивых пропорционально логарифму отношения амплитуд измерительного и сравнительного импульсов:

IW Ai -A2 -KaKjIn

Mi и2На регистрирующий прибор 14 поступает напряженно UBUX пропорциональное концентрации измеряемого вещества.

Значения А2 поддоржипается постоянным с помощью схемы 15 аотоматической регулировки уровня ограничения. Необхо- димоо значение А2 устанавливается порогом срабатывания компараторов 16 и 17

Urp.

Когда па фотоприемник 8 попадает сигнал сравнительного канала 12, то синхроки- 10юр 13 через схему И 21 разрешает прохождение импульсов от гонератора 20 икгоиых импу/п-соп на пеаеосивный счет ИГ 10.

Если по каким-либо причинам , то компаратор 16 срабатывает и разрешает реверсивному счетчику 18 считать в прямом направлении, при этом напряжение на выходе цифроанагюгового преобразователя 19 возрастает, пока не будет выполнено , после чего реверсивный счетчик останавливается.

В случае АСр Ксрто когда компаратор

17 разрешает счетчику 18 считать в обратном направлении, пока не установится . Если с самого начала , то реверсивный счетчик 18 не изменяет своего состояния.

Изобретение позволяет во время цикла измерения значительно увеличить время между сравнительным и измерительным импульсами в 100-1000 раз по сравнению с известным фотометром, сохраняя высокую точность и стабильность устройства, что позволяет расширить область применения фотометра, использовать высокочувствительные инерционные фотоприемники и тем самым повысить точность.измерений.

Фор мула изобретения

Автоматический фотометр, содержащий источник излучения, по ходу излучения которого установлено оптическое устройство и фотоприемник, к выходу которого последовательно подключены предварительный, усилитель, логарифматор, усилитель-ограничитель, вычитающее устройство и регистрирующий прибор, причем выход предварительного усилителя через синхронизатор соединен с другим входом вычитающего устройства и с входом схемы автоматической регулировки уровня ограничения, через которую вход усилителя-ограничителя соединен со своим входом, о т личающийся тем, что, с целью повышения точности и стабильности измерений при низкочастотной модуляции, схема автоматической регулировки уровня ограничения выполнена в виде двух компараторов, ревергивного счетчика, цифроаналогового преобразователя, генератора тактовых импульсов и схемы И, один вход которой соединен с синхронизатором, другой вход - с генератором тактовых импульсов, а выход

соединен с тактовым входом реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом усилителя-ограничителя через цифроанало- гоеый преобразователь, а его два входа соответственно соединены с выходами двух

компараторов, вхоа.ы которых соединены с выходом усилителя-ограничителя.

mm

i L

/ /

/V

Изобретение относится к аналитической измерительной технике, а именно к фотометрии для анализа состава жидких и газообразных сред. Цель изобретения - повышение точности и стабильности измерений при низкочастотной модуляции. Фотометр содержит источник излучения, схему автоматической регулировки уровня ограничения, состоящую из двух компараторов, реверсивного счетчика, цифроаналого- вого преобразователя, генератора тактовых импульсов и схемы И. Данная схема позволяет поддерживать амплитуду сравнительного сигнала постоянной. 2 ил.

9и.г.1

ft.

/6

Ъ Т1

Г

г/

9и г. 2

- is

tf

/5

.«о

/3