Концентратомер Советский патент 1992 года по МПК G01N21/59 

чм&

Использование: аналитическое приборостроение, спектрофотометрия для контроля технологических процессов. Сущность изобретения: концентратомер содержит источник излучения, объективы, две кюветы, два зеркала и фотоприемное устройство, состоящее из вращающегося интерференционного светофильтра, выполненного с возможностью изменения угла наклона к оси своего вращения, а также угла между осью вращения и осью кюветы, светорассе- ивающей камеры и фотоприемника. 1 ил.

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для измерения концентрации различных элементов в оптически прозрачных средах по характеристикам спектров поглощения.

Целью изобретения является повышение селективности анализа в сложных технологических растворах

Указанная цель достигается тем, что в концентратомер введен второй эталонный канал, а эталонный и измерительный каналы расположены таким образом, что углы между осями каналов и осью вращения светофильтра в сумме равны углу между осями канала и оба канала имеют общие интерференционный светофильтр и фотоприемник.

На чертеже приведена оптическая схема концентратомера.

Концентратомер содержит источник излучения 1, две диафрагмы 2, два объектива 3, два отражающих зеркала 4, две кюветы 5,

интерференционный светофильтр 6. интегрирующую камеру 7 и фотоприемник 8.

Устройство для разделения пучка света представляет собой угловой экран с двумя диафрагмами. Плоскости углового экрана 2, объективов 3, зеркал 4, кювет 5 могут быть установлены под различными углами к оси симметрии схемы, проходят через центр интерференционного светофильтра к нити макала источника излучателя таким образом, что «1 а2 или .

Интерференционный светофильтр выполнен с приводом вращения и с возможностью изменения угла наклона к оси своего вращения, а также угла наклона к оси симметрии схемы, проходящей через его центр.

Согласно изобретению концентратомер работает следующим образом

Два луча, формируемые от одного источника света 1 и посредством диафрагм 2. объективов 3, отражаются зеркалами 4 и проходят соответствен но один через кювету

у

3

с анализируемым образцом, а другой - через кювету с эталонным образцом, интерференционный светофильтр б, интегрирующую камеру 7 и одновременно регистрируются фотоприемником 8, причем каналы расположены под некоторыми углами ел и ai к оси вращения светофильтра так, что сумма углов ai + 0.1 равна углу между лучами. Поскольку при этом плоскость светофильтра, в свою очередь, наклонена к оси вращения под некоторым углем, то при вращении светофильтра углы падения лучей на светофильтр изменяются в проти- вофазе в пределах от Ai( A1) до А а( «2) также в протйвофазе, где Ai - длина волны максимума пропускания светофильтра при падении луча на светофильтр под углом еа -/3; А2 - то же при падении луча на светофильтр под углом щ +/3. В том случае,

если «1 «2 п , в интервале длин волн от

Ai до Аг оптическая плотность меняется линейно (что выполняется при малой разности AI- Аа). Суммарная интенсивность света, попадающего на фотоприемник, будет промодулированна лишь в том случае, если зависимость оптической плотности или пропускания в области длин волн между Ai и Кг для двух образцов различима, т.е. лишь при разнице вещественного состава образца и пробы. Причем глубина модуляции при фиксированных углах пропорциональна величине

Tnp(Al) - ТПр( А2) - Т0бр( А) - Тобр(А2)

или

АТпр ДТобр -2STST

Это позволяет проводить измерение величины ДЛ/ДЯ (ДТ/ДА )или А( Ai)-А( Аз) для

пробы относительно аналогичной величины для образца.В общем случае приА1(ш)Аг(«2) можно сравнивать величины производных оптической плотности или пропускания в

различных для анализируемого и стандартного образцов областях спектра. Наличие углов между каналами и осью вращения светофильтра и возможность изменения угла /3 наклона светофильтра к оси вращения позволяют производить измерение относительной разности первых производных оптических плотностей или пропусканий в интервале между двумя длинами волн Ач и Аг для двух (анализируемого и стандартного)

образцов одновременно, что, в свою очередь,

позволяет сочетать преимущества дифферен-циальной и производной спектрофотометрии; в частности, это позволяет применить

метод первой производной, котда максимумы

пропускания комплекса элемент-комплексо- образователь и самого комплексообразовате- ля близки или совпадают.

Формула изобретения

Концентратомер. содержащий оптически связанные источник излучения, измери- тельный канал, интерференционный светофильтр с приводом вращения, установленный так, что ось вращения светофильтра составляет с оптической осью измерительного канала острый угол, в с плоскостью светофильтра - угол, отличный от прямого, и фотоприемное устройство, включающее интегрирующую камеру и фотоприемник, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности анализа, в него введен оптически связанный с источником излучения и светофильтром эталонный канал так, что его оптическая ось составляет с

осью вращения светофильтра острый угол, а сумма углов между осью вращения светофильтра и оптическими осями каналов равна углу между оптическими осями каналов.

cvi