Фотометрическое устройство Советский патент 1976 года по МПК G01J1/16 G01N21/48 

1

Изобретение относится к области фотометрии и может быть использовано, например, для определения содержания асбестового волокна в руде по ее отражательной способноСТ1И.

Известен двухлучевор фотометр, содержащий источник света, эталонный объект, фотоприемник, принимающий световые сигналы поперемеппо от эталонного и контролируемого объектов и регистрирующее устройство. Чувствнтельность такого устройства относительно невелика.

Известно также фотометрическое устройство, содержащее источник света, эталонный объект, фотоприемннк, принимающий световые сигналы, отраженные попеременно от эталонНого и контролируе.мого объектов п усилитель со схемой автоматической регулировки усиления, управляемый сигналом от эталонного объекта.

Недостатком известного прибора является то, что схема обработки сигналов в нем содержит переключатель пмнульсов нереизлучения от эталонного образна, управляемый спениальным устройством с дополнительны.ми датчиками, которые усложияют конструкцию и понижают ее надежность. Кро.ме того, в этом устройстве в величину нереизлучения испытуемой поверхности входят сигналы от эталонного образца, так как последние после усилителя суммарно интегрируются в интеграторе. Суммарная регистрация сигналов как от исследуемой поверхностн, так н от siTuioiniofi обуславливает дополнительную погрегиность н измерениях.

Целью изобретения конструкцни уст юйства сти измере;1ий.

Цель дост -1гается тем, что уст}ю/ ст 5о снабжено диодны.м компенсац юнным вол1)Тметро:. и разделителем импульсов но амплитх че, причем вход диодного комненсациоп;:ого вольтметра соедине со входом раз.т,елнтел импульсов по амплитуде и выходом усилпгеля со схемой автоматической регулировки усиления. выход разделителя импульсов по ал-,пл:1т -;,г подключеи через резистив110-колдеасато;):1у|. цепь ко входу силнтеля, npii4e: эт; ло;п1л1 объект имеет поверхность с

отражательнон способностью. нрерышаюн1ей отражательную способность ко1ггр)лируемого объекта. Разде лнтель импульсов по амплитуде выполнен ь виде двух а 1нлмт .1мых сел КТор;;-; к ного усилителя, причем входы амнллтудныл селекторов соединены ; ;ежду cociosi, г: выхо i одного из амплнтудных селекторов подключи

ко входу ИМНуЛЬСНОГО усилителя, выход

рого подключен ко входу второго амп. иого селектора.

Fla . I показана 1юзмо/к;1ая cxoia (Ьотометрического устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма импульсов на выходе усилителя с переменным коэффициентом передачи. Фотометрическое устройство содержит источники света 1, 2, фотоприемники 3, 4, принимающие сигнал соответственно от контролируемого 5 и эталонного 6 объектов, модулятор, выполненный в виде обтюратора 7 с секторным окном 8, измерительную схему с мостовой цепью 9, усилителем 10 со схемой автоматической регулировки усиления, диодным компенсационным вольтметром 11, резистивноконденсаторной цепью 12 и разделителем импульсов по амплитуде, выполненным в виде амплитудных селекторов 13, 14 и импульсного усилителя 15. Обтюратор приводится во враш,ение от электродвигателя 16. Отражательная способность поверхности эталонного объекта превышает наибольшую отражательную способность поверхности контролируемого объекта (пробы асбестовой руды) за счет того, что она выполнена, например, зеркальной. Фотометрическое устройство функционирует следуюш,им образом. Обтюратор 7 (фиг. 1) вращается от электродвигателя 16 и в некоторый момент времени через секторное окно 8 пропускает световой поток от источника света 1 на контролируемый объект 5. Световой поток отражается от контролируемого объекта 5 и поступает на фотоприемник 3, который с помощью мостовой цепп 9 преобразует свет в импульс напряжения 17 (фиг. 2), усиливаемый усилителем 10. Далее импульс напряжения 17 поступает на диодный компенсационный вольтметр И. При повороте обтюратора 7 на угол 180° через секторное окно 8 от источника 2 освещается эталонный объект 6, а контролируемый объект 5 в это время перекрыт и не освещается. Световой поток от эталонного объекта 6 отражается и преобразуется фотоприемником 4 в импульс напряжения 18 (см. фиг. 2). Импульс напряжения 18 от эталонного объекта 6 благодаря высокой отражательной способности его поверхности, превышает по амплитуде импульс 17 от контролируемого объекта 5 и поэтому выделяется амплитудным селектором 14. в в-иде импульса At/ (см. фиг. 2). Далее импульс Afy усиливается импульсным усилителем 15 и в положительной полярности подается на вход амплитудного селектора 13, на вход которого также подан тот же эталонный импульс, что и па вход амплитудного селектора 14. Таким образом, напряжение на входе амплитудного селектора 13 зависит только от величины амплитуды эталонных имцульсов. Эталонные импульсы с амплитудного селектора 13 накапливаются резистивно-конденсаторной цепью 12, напряжением которой управляется схема автоматической регулировки усиления. При работе в условиях запыленной окружающей среды загрязняются фронтальные поверхности фотоприемников 3 и 4 и чувствительность их при этом снижается. Это могло бы привести к погрещности в измерениях, но при уменьшении чувствительности фотоприемника 4, уменьшается амплитуда импульса 18 ОТ эталонного объекта, что ведет к уменьшению величины отрицательного напряжения на резистивно-коиденсаторвой цепи 12. Уменьщение отрицательного напряжения на входе усилителя 10 ведет к перемещению рабочего режима усилителя 10 в область повышенной чувствительности. Таким образом, понижение чувствительности фотоприемников компенсируется повыщением чувствительности усилителя 10, что уменьшает погрешность измерений в условиях запыленной окружающей среды. Так как амплитуда импульсов 17 от контролируемого объекта (рабочих импульсов) заведомо меньше амплитуды импульсов 18 от эталонного объекта (эталонных импульсов), то в цепь регулировки чувствительности рабочие импульсы не проходят, срезаясь амплитудным селектором 13. Эталонные импульсы 18 вместе с рабочими импульсами 17 поступают на вход диодного компенсационного вольтметра 11. Диодный компенсационный вольтметр 11 имеет цепь опорного напряжения для компенсации напряжения, образованного эталонными импульсами 18. Поэтому показания диодного компенсационного вольтметра 11 пропорциональны только отражательной способности контролируемого объекта 5, и по ним судят о содерл :ании, например, свободного асбестового волокна в пробе руды. Предлагаемое устройство позволяет устранить дополнительные фотоприемники, источники света, переключатель для синхронного детектирования, что упрощает конструкцию устройства.1 Формула изобретения 1. Фотометрическое устройство, содержащее источник света, эталонный объект фотоприемник, принимающий световые сигналы, отраженные попеременно от эталонного и контролируемого объектов, и усилитель со схемой автоматической регулировки усиления, управляемой сигналом от эталонного объекта, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности измерений, оно снабжено диодным компенсационным вольтметром и разделителем импульсов по амплитуде, причем вход диодного компенсационного вольтметра соединен со входом разделителя импульсов по амплитуде и выходом усиителя со схемой автоматической регулировки силения, выход разделителя импульсов по амплитуде подключен через резистивно-коненсаторную цепь ко входу усилителя, причем талонный объект имеет поверхность с отраательной способностью, превышающей наиольшую отражательную способность контроируемого объекта. 2. Устройство по п. 1, отличающееся ем, что разделитель импульсов по амплитуде ыполнен в виде двух амплитудных селектоо

ров и импульсного усилителя, ирич/м входы амплитудных селекторов соеди:;екы мегкду собой, а выход одного из амплитудных селекторов подключен ко входу я.мпульсного усиглтел, ксторого подключен ко входу ; Юйого 1лтл11г Д110го селектора.

о

W

у/7

L,