Цифровой денситометр Советский патент 1976 года по МПК G01J1/26 

3 личивается погрешность измерения оптичес кой плотности и снижается точность прибо ра. Целью изобретения является повышение точности измерения оптической плотности. Это достигается тем, что внутри кольц вого фотометрического клина размещен непрозрачный диск с прозрачным сектором с углом 30° и с вершиной в центре вращени клина. На фотометрический клин, в промежутке между его участками с максимальной и минимальной оптической плотностьЮз диа метрально противоположно прозрачному секто нанесен непрозрачный участок в виде сектора с углом ЗО, расположенный на пути измерительного светового потока и потока датчика управляющих импульсов, фотодиод которого соединен с управляющим входом электронного ключа, денситометр дополнительно снабжен схемой запоминания опорного уровня, вход которой соединен с выходом ключа, а ее выход - с одним из вхо дов схемы вычитания, при этом выход усилителя соединен со вторыми входами ключ и схемы вычитания. На чертеже изображена структурная схе ма цифрового денситометра. Цифровой денситометр состоит из осветителя 1, свет одел ительных элементов 2, фотометрируемого образца 3, узла фотометрического клина. Он содержит фотометрический клин 4 с непрозрачным сектором 5 непрозрачный диск 6 с прозрачным сектором 7, расположенным диаметрально противоположно сектору 5j шкалу 8 датчика угла поворота, шкалу 9 датчика управляющих импульсов, осветитель 10, конденсор 11 и фотодиоды 12 и 13, Денситометр содержит также двигатель 14, фотоприемник 15, усилитель 16, электронный ключ 17, схемы 18 запоминания опорного уровня, схемы вычитания 19, нуль-орган 20, счетчик 21, регистр плотности 22 и подстроечный клин 23, Цифровой денситометр работает следующим образом. Световой поток осветителя 1 разделяется светоделительными элементами 2 на два потока; опорный и измерительный. Измерительный поток проходит через фотометрируемый образец 3, после чего попадает на фотометрический кольцевой клин 4, на который в промежутке между его участками с максимальной и минималь ной оптической плотностью нанесен непро-зрачный участок 5 в виде сектора с углом 30, а затем попадает на фотоприемник 1 Опорный световой поток поступает на непрозрачный диск 6 с одним прозрачным сектором 7, с вершиной в центре вращения клина, который имеет такие же угловые размеры как и непрозрачный участок 5 и расположен диаметрально противоположно ему так, что когда пропускается опорный световой поток, измерительный поток полиостью перекрыт.; Непрозрачный диск 6 с прозрачным сектором 7 и непрозрачный сектор 5 выполняют функции оптического прерыаателяе Фотометрический клин имеет также шкалу 8 датчика угла поворота клина и шкалу 9 датчика управляющих импульсов. Осветитель 10 с конденсором 11 освещают фотодиод 12, с помощью которого формируются сигналы датчика управляющих импульсов, и фотодиод 13, который формирует сигналы датчика угла поворота фотометрического клина Фотометрический клин приводится БО вращение двигателем 14, Пройдя через оптический прерьшатель8 опорный поток попадает на фотоприемник 15, выходной сигнал которого поступает на зход усилителя 16 Вь;ход усилителя 16 соединен со входом схемы вьчитания 19 и через ключ 17 - со схемой запоминания опорного уровня 18, выхо.д которой соединен со вторым входом cxeixai вычитания 19. Выходной сигнал схемы вычитания 19 поступает на вход нуль-органа 20, выход которого соединен со входами занесения регистра П.ПОТНОСТИ 22о В начале каждого оборота клина на выходе фотодиода 12 появляется управляющий импульс, который сбрасывает в ноль счет чик 21 о Одновременно этим же импульсом открывается 5О1юч 17, Конструкция фотометрического узла такова, что в течение длительности управлг ющего импульса на фотоприемник 15 поступает опорньц световой поток через прозрачный сектор 7, измерительный поток при этом перекрыт непрозрачным сектором 5. Сигнал, пропорциональный опорному потоку, с выхода фотоприемника 15 усиливается усшиителем 16 и через открытый ключ 17 поступает ка вход схемы 18 запоминания опорного уровня Уровень этого сигнала запоминается схемой 18 на время одного оборота клина. После окончания управляющего импульса ключ 17 размыкается, опорный светоаой поток полностью перекрывает ся непрозрачной частью оптического прерывателя, а на фотоприемник 15 начинает поступать только измерительный поток, который на предыдущем этапе был перекрыт непрозрачным сектором 5 Одновременно с этим счетчик 21 начинает подсчитывать импульсы, поступающие с фотоприемника 13 датчика угла поворота клина, ВЫХОДНОЕ игкал фотоприемника 15, пропорциональный измерительному потоку, усиливается усилителем 16 и поступает на вход схемы вычитания 19, на второй вход которой поступает выходной сигнал схемы 18, пропорциональный опорному потоку. Выходной сигнал схемы 19, пропорциональный разности измерительного и опорного потоков, поступает на нуль-орган 20, определяющий тот момент, D который этот сигнал равен нулю. В этот момент на выхо де нуль-органа 20 появляется импульс, который, поступая на входы занесения регистра плотности 22, переносит в этот регистр код угла поворота клина, имеющийся в момент компенсации (в момент равенства опорного и измерительного потоков) в счетчике 21. Код этого угла пропорционален измеряемой оптической плотности. Т ким образом, к концу измерения в регистр плотности 22 запоминается цифровой код результата измерения. Предлагаемый денситометр позволяет значительно повысить скорость измерения по сравнению с существующими компенсационными денситометрами при высокой точ ности измерения. Формула изобретения Цифровой денситометр, содержащий опор ную и измерительную ветви, кольцевой фотометрический клин, датчик утла поворота клина, датчик управляющих импульсов с фо диодом и оптический прерыватель, закреп f Ч/ХИ h енные на залу двигателя фотоприемник, усилитель, электронный ключ, схему вычитания, нуль-орган, счетчик и регистр плорности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения оптической плотности, внутри кольцевого фотометрического клина размещен непрозрачный диск с прозрачным сектором с углом 30° и с верщиной в центре вращения клина, а на фотометрический клин в промежутке между его участками с максимальной и минимальной оптической плотностью диаметрально противоположно прозрачному сектору нанесен непрозрачный участок в виде сектора с углом 30°, расположенный на пути измерительного светового потока и потока датчика управляющих импульсов, фотодиод которого соединен с управляющим входом электронного ключа, причем денситометр дополнительно снабжен схемой запоминания опорного уровня, вход которой соединен с выходом ключа, а ее выход - с одним из входов схемы вычитания, при этом выход усилителя соединен со вторыми входами ключа и схемы вычитания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1, PopoxoBCKidi Ю. Н. и др. Общая сенситометрия . М., Искусство, 1963 г., с.115-120. 2. Иваницкий Г, Р. и др. Автоматический анализ микрообъектов . ., Энергия, 1967 г., с.210 (прототип).