Способ контроля двухлучевого фотометра с синхронным детектированием Советский патент 1992 года по МПК G01N21/59 

В опорный и измерительный каналы фотометра с синхронным детектированием поочередно вводят ослабитель с коэффициентом пропускания излучения г гх.

Измеряют интенсивность излучения в опорном и измерительном каналах фотометра до и после введения ослабителя.

В измерительный канал фотометра вводят исследуемый образец.

Измеряют интенсивность излучения в олорном и измерительном каналах фотометра с исследуемым образцом до и после введения ослабителя.

Вычисляют кратности изменения показаний фотоприемника ослабителем в кана- лах фотометра и по равенству кратностей и после введения исследуемого образца су- длт о линейности показаний фотометра.

На фиг. 1 изображена схема двухлуче- сого фотометра с синхронным детектиро- ванием; на фиг. 2 - схема выполнения модулятора; на фиг. 3 - схема изменения сигналов фотометра в процессе работы на линейном участке амплитудной .характеристики.

Двухлучевой фотометр с синхронным детектированием (фиг. 1) состоит из формирователя 1 лучей с источником света, модулятора 2 с ослабителем 3-й датчиком 4 угла поворота, держателя 5 исследуемого образ- ца, оптической схемы 8 совмещения лучей, фотоприемника 7 и микроЭВМ 8.

Ось ослабителя 3 измерительного 9 и опорного 10 пучков и окна 11 расположены па одинаковом расстоянии от центра моду- лятсрз 2 (фиг. 2). Размеры и расположение окна 11 и ослабителя 3 выбирают такими, что при вращении модулятора 2 на фотоприемник 7 поочередно подаются измерительной пучок, пропущенный через ослабитель 3, опорный пучок, пропущенный через ослабитель 3, Сигнал фотоприемника 7 преобразуется в цифровой код и поступает на микроЭБМ. МикроЭВМ управляет работой измерителя в соответствии с сигналами дат- чика 4 угла поворота модулятора и обрабатывает результаты измерения. .

При реализации предлагаемого способа контроля двухлучевой фотометр с синхронным детектированием работает следующим образом.

До введения исследуемого образца формирователем 1 лучей с источником света устанавливают интенсивности излучения в

опорном Ф& и измерительном flu каналах из условия

где гх - коэффициент пропускания излучения исследуемым образцом. Ослабитель 3 выбирают с коэффициентом пропускания

г гх(2) При вращении модулятора 2 на фотоприемник 7 с помощью оптической схемы 6 совмещения поочередно поступает прошедшее через окно 11 и ослабитель 3

излучение опорного ФБ , Фбо и измерительного Фб , Фво каналов фотометра без исследуемого образца в держателе 5. Это излучение преобразуется фотоприемником 7 в электрические сигналы 1о. . и и 1иок. величина которых, при условии линейности амплитудной характеристики фотометра,

пропорциональна Ф& , Ф&0 . Фв и Фво соответственно (фиг. 3).

Размещение исследуемого образца в держателе 5 измерительного канала 9 гарантирует выполнение условия

ГхФБ ФБ, вытекающего из (1) и (2), и, следовательно, величину интенсивности ослабленного исследуемым образцом излучения гх Ф& на отрезке пересечения диапазонов изменения интенсивностей в каналах фотометра без исследуемого образца.

Таким образом, при вращении модулятора 2 на фотсприемник 7 фотометра с исследуемым образцом в измерительном канале поочередно поступает прошедшее через окно 11 и ослабитель 3 излучение опорного Ј, , Фбо и измерительного

Гх ОД , гх Йю каналов. Это излучение также преобразуется фотоприемником в электрические сигналы 10К, 1оок. и и 1ио, величина которых при условии линейности аг.т.литуд- ной характеристики остается пропорциональной Ф& , lЈ0 , гх ФЙ и гх Ф(5о

Электрические сигналы фотопрпемника 7 преобразуются ь цггфрово й код и синхронно с сигналами датчика 4 угла поворота модулятора 2 поступают в микроЭВМ, где осуществляется их обработка.

Сохранение линейности показаний фотометра в процессе измерений оптической характеристики серии исследуемых ссраз- цсв с коэффициентом пропускания пзлучо- ния г/ контролируется по сохранению ц предегах допустимых отклонений равенства

,k I но

7

и

- -f

(3)

Изобретение относится к области технической физики, а точнее - к области регистрации оптического излучения. Наиболее эффективно изобретение может быть использовано при измерениях оптических характеристик образцов в двухлучевых фотометрах с синхронным детектированием. Цель изобретения - повышение надежности контроля сохранения линейности показаний о процессе измерения оптической характеристики исследуемого образца Изобретение относится к области технической физики, а точнее к области регистрации оптического излучения, наиболее эффективно может быть использовано при измерениях оптических характеристик образцов в двухлучевых фотометрах с синхронным детектированием. Цель изобретения - повышение надежности контроля сохранения линейности показаний D процессе измерения оптической с коэффициентом пропускания излучения гх , Устанавливают интенсивность излучения в опорном канале фотометра интенсивности излучения в измерительном канале до введения исследуемого образца, но больше или равную интенсивности ослабленного исследуемым образцом иззлучения, в опорный и измерительный каналы фотометра с синхронным детектированием поочередно вводят ослабитель с коэффициентом пропускания излучения г гх , измеряют интенсивность излучения в опорном и измерительном каналах фотометра до и после введения ослабителя, затем в измерительный канал вводят исследуемый образец, измеряют интенсивность излучения в опорном и измерительном каналах фотометра с исследуемым образцом до и после введения ослабителя, вычисляют кратности изменения показаний фотопри- емника ослабителем в каналах фотометра и по равенству кратностсй до и после введения исследуемого образца судят о линейности показаний фотометра. 3 ил. Ј характеристики исследуемого образца с коэффициентом пропускания излучения гх . Способ контроля двухлучевого фотометра с синхронным детектированием осуществляется следующим образом: ус- танавлисают интенсивность излучения в опорном канале фотометра меньше интенсивности излучения в измерительном канале до введения исследуемого образца, но больше или равную интенсивности ослабленного исследуемым образцом излучения. VI О Јь g to

Гх lf, Ј ФЈ fc

отношений показаний фотоприемникэ до и (1) после введения исследуемого образца коэффициенту пропускания излучения ослаОителем 3. При выполнении этого соотношения в пределах заданной допустимой погрешности отклонения амплитудной характеристики от линейной и результатам измерения сигналов фотоприемника в этих измерениях вычисляется измеряемая оптическая характеристика исследуемого образца. Критерий (3) может использоваться также для получения выборки измерений в условиях высокого уровня шума и внешних помех.

Контроль двухлучевого фотометра с синхронным детектированием по предлагаемому способу позволяет автоматически ис- ключить результаты измерений с превышающим установленным в памяти микроЭВМ значением погрешности.

Формула изобретения Способ контроля двухлучевого фото- метра с синхронным детектированием, заключающийся в том, что измеряют интенсивность излучения в опорном и измерительном каналах до и после введения в измерительный канал исследуемого образ-

Фиг 1

Фиг 2

ца, вводят ослабитель потока излучения в измерительный канал до и после введения исследуемого образца и по изменению показаний фотоприемника судят о работе фотометра, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля сохранения линейности показаний в процессе измерения оптической характеристики исследуемого образца с коэффициентом пропускания излучения Гх , перёд введением ослабителя интенсивность излучения в опорном канале устанавливают меньше интенсивности излучения в измерительном канале до введения исследуемого образца, но больше или равную интенсивности ослабленного исследуемым образцом излучения, вводят ослабитель с коэффициентом пропускания излучения г гх в опорный канал синхронно с детектированием до и после введения исследуемого образца, а линейности показаний фотометра судят по равенству кратностей изменения показаний фотоприемника ослабителем в каналах до и после введения исследуемого образца.

Р К

Ф.

Ф1

Wl Ф

TUQ

/ / ио оо

Х/

Ж

IUQ Ги

Фиг.З

5