ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОЛОРИМЕТР Советский патент 1949 года по МПК G01J3/50 

В отличие от известных приборов, применяемых для измерения общей и спектральной светопроницаемости, рассеяния света и люминесценции различных газообразных, жидких и твердых веществ, колориметров, нефелометров и флуометров, которые способны измерять один из указанных параметров, при помощи предлагаемого фотоэлектрического колориметра можно измерять эти три параметра поочередно.

Для измерения общей светопроницаемости световой поток от осветителя пропускается через исследуемую среду и падает на фотоэлемент. При измерении спектральной проницаемости на пути светового потока устанавливается соответствующий светофильтр. При измерении рассеяния света, производимого мелкими частицами, находящимися в среде в дисперсном состоянии, световой поток направляется на среду, которая рассеивает его во все стороны, а фотоэлемент, расположенный перпендикулярно потоку, улавливает часть этого света.

Люминесценция бывает двух видов: либо вещество само светится (фосфоресцирует), либо оно излучает свет под действием ультрафиолетовых лучей (флуоресцирует). При измерении фосфоресценции излучаемый средой световой поток падает прямо на фотоэлемент. При измерении флуоресценции среда облучается ультрафиолетовым облучателем, а излучаемое свечение улавливается фотоэлементом.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

При измерении общей прозрачности исследуемой среды используется в качестве источника света 1 газосветная лампа дневного света. Ее лучи проходят через кюветы 3 с исследуемой и эталонной средами сначала в вертикальном направлении, затем после отражения их зеркалами 4 и 5 идут в горизонтальном направлении и попадают через объектив 9 на фотоэлемент 10.

При колориметрических исследованиях, с целью получения наибольшей селективности, применяется светофильтр 2. Светофильтр 6 при этом отсутствует.

При нефелометрических исследованиях зеркало 4 убирается, и на фотоэлемент падает только свет, рассеиваемый средой. Если среда бесцветна, светофильтры не применяются. При измерении мутности окрашенной среды влияние цветности устраняется светофильтром 6 такого цвета, при котором действие окраски среды на фотоэлемент минимально.

При измерении флуоресценции в качестве возбудителя применяется ртутно-кварцевая лампа, светофильтр 2 пропускает только ультрафиолетовые лучи, зеркало 4 отсутствует, а светофильтр 6 задерживает ультрафиолетовые лучи, но пропускает все видимые. Измерение фосфоресценции производится при выключенной лампе 1 и без светофильтров.

На пути световых потоков, идущих от кювет, расположены оптические компенсаторы 7, посредством которых можно изменять количество света, падающего на фотоэлемент.

Далее на пути этих световых потоков находится вибрационный обтюратор 8, поочередно перекрывающий под действием электромагнитов световые потоки от кювет. Таким образом, на фотоэлемент попадает свет либо от исследуемой среды, либо от эталонной. Импульсы тока, возникающие при этом в цепи фотоэлемента, усиливаются и приводят в действие индикатор баланса. Балансирование токов осуществляется оптическими компенсаторами, уравновешивающими световые потоки исследуемой среды и эталона. По разности положения компенсаторов определяется величина измеряемого параметра.

1. Фотоэлектрический колориметр с одним фотоэлементом и двумя оптическими каналами, содержащими два зеркала для направления светового потока на фотоэлемент, отличающийся тем, что, с целью использования колориметра в качестве нефелометра, зеркала расположены одно у боковых граней кювет, а второе под кюветами и выполнены первое неподвижным, а второе поворотным для установки его при нефелометрировании параллельно световому потоку осветитель - кюветы.

2. В фотоэлектрическом колориметре по п. 1 применение в качестве осветителя газосветной лампы.

3. В фотоэлектрическом колориметре по пп. 1 и 2 применение электромагнитного обтюратора для поочередного направления на фотоэлемент световых потоков, проходящих через кюветы с эталонной и исследуемой средами.