Фотометрическое устройство Советский патент 1950 года по МПК G01J1/36 G01J1/44 

Известны фотометрические устройства, в которых два луча света от одного и того же источника попеременно проходят через испытуемую и эталонную среды, а затем падают на один и тот же участок фотоэлемента.

Ог1исываемое устройство отличается от известны-х тем, что для устранения влияния старения ламп и нестабильности напряжений источников тока фотоэлемент включен на вход резонансного усилителя, которы.й настроен на частоту, вдвое меньшую частоты освещения фотоэлемента.

В фотометрическом устройстве для определения прозрачности среды используется один источник света. Направляемый от источника свет поочередно проходит через исследуемую и эталонную среды на один и тот же участок фотоэлемента. Прозрачность среды при этом определяется по величине тока на выходе усилителя. В устройстве применена отрицательная обратная связь. Для осуществления отрицательпой обратной связи, с осью миллиамперметра усилителя жестко связана пластинка, поставленная на пути эталонного пучка света.

На фиг. 1 изображена общая схема фотометрического устройства; па фиг. 2 и 3-формы импульсов положительного потенциала.

На один и тот же участок поверхности фотоэлемента поочередно падает два световых луча от одного и того же источника света: /-эта.лоппый луч и 1-луч, прошедщий через исследуемую среду. Поочередпость падения лучей достигается с помощью вращающегося диска 5 с прорезями или с. помощью колеблющейся на камертоне пластинки. Оба луча имеют одинаковое поперечное сечение и освещают фотоэлемент 4 одно и то же число раа в секунду. Продолжительность освещения фотоэлемента для одного импульса одинакова для обоих лучей.

Фотоэлемент, находясь в сеточной цепи первого каскада резонансного усилителя, подает на сетку лампы импульсы положительного напряжения (7с (форма.на фиг. 2),, что соответствует случаю равенства интенсивностей исследуемого и эталонного лучей (интенсивность эталонного луча всегда неизменна).,

Ло 82267

Егл1т китеисняггость исследуемого луча ул еньии-глась, то вычынаемые 1.1 ид1иульсылголожительпого сеточгшго напряжения тоже уменг игатся ((Ьиг. 3), случае на сетк}лампы будут поочередно подаг аться большие и малые нмпульсы напряжения.

Крнвая ,a;ip$ RtHHH U сеточных импульсов (фиг. 2) содержит составляюппю с.,ча,.счотой / и другие высгние гармонические (в этом случае, импульсы наггряжешгя Исж не вызываемьге лучом света, нроходяшпм через эталонную и исследуе|Мую среды, равны).

Различная ннтепснвиость лучей вы.зыпает изменение кривой нанряжения и f (фиг. 3). В этом случае она содержит не только составляющую с частотой /. lio сг-став.чяюиг/ю с частотой //2. Составляюн1ая //2 используется is схеме.

Pcjojianciiiini усп;: 1те.1ь. пястроеиньгй iia частоту f/. одновремепно

На вь(.оде усилителя имеется выпрямитель, выпрямляющий усиленпыГ| пере..ь(| ток, с частотог f/o- Далее этот выпрямлеги-пий ток подается на миллиамперметр 5, на выступаюиде) оси которого жестко закреплена кру|-лая тонкая пластинка 6.

При нулевом ноло/кении миллиамиерметра 5 (одииако1;ая интенсивность лучей) нластника 6 расположена иараллельно лучу / (в иентре луча) и не закрывает его.

Если интенсивность лз-чей различна, то на 1 ыходе уснлител5г появляются yc глeнпыe сн1налы с частотой //2, которые выпрямляются, и выпрямленный ток, вращая ось миллиамперметра, вращает одновременно круглую пластинку, уменьшающую сечение луча до тех пор, пока световые потоки обоих лучей почти не сравняются. При этом световой поток / будет 15сегда немпого больпле потока 2 и через миллиамперметр будет проходить пеболвгной компенсационный ток, но величине которого и онределяют интенсивность луча /.

Шкала миллиамперметра синусоидальна, так как угол поворота его оси связан с сечением луча / но закону синуса.

Пределы поворота оси миллиамперметра от О до 90°.

Пачальное нулевое положение миллиамперметра соответствует полной прозрачности, а угол поворота 90° соответствует полной ненрозрачности.

Так как схема использует один фотоэлемент, дифференциальный метод (усилитель реагирует на разность интенсивности лучей) и отрицательную обратную связь, то результаты измерения почти не зависят от старения фотоэлемента и ламп, а также и от анодного и накального напряжений.

Вместо фотоэлемента быть поставлено фотосонротивление или термистор, в зависимости от того, для каких лучей исследуется прозрачность.

Ёместо миллиамперметра 5 лшжет быть включен миллиамперметр 7 со шкалой, градуированной но току, что допускает измерение без обратной связи.

Предмет изобретения

1. Фотометрическое устройство, в котором два пучка света от одного и того же источника света попеременно проходят через испытуемую и эталонную среды, а затем падают на один и тот же участок фотоэлемента, отличающееся тем, что, с целью устранения влияния старения ламп усилителя и иестабильности напряжений источников тока.

фотоэлемент включен на вход резонансного усилителя, настроенного на частоту, вдвое меньшую частоты освещения фотоэлемента.

2. Форма выполнения фотометрнческого устройства но п. 1, отличающаяся тем, что, с целью осуществления отрицательной обратной связи, с осью миллиамперметра усилителя жестко связана пластинка, поставленная на пути эталонного пучка света.

Uc,r- Ucuc

ПП ..

Р7

Фиг. 2