Фотометр Советский патент 1981 года по МПК G01J1/44 

Изобретение относится к фотометрии, а именно к аппаратуре для физико-химических измерений, и может быть использовано для анализа веществ в различных производствах химической, нефтехимической, пищевой и других отраслей промышленности. Оди иа известных фотометров, содержит последовательно установленные источник излучения, оптическую сИстему, модулятор, фотоприемник, кювету, блок обработки и регистрирующее устройство TI Однако данное устройство обладает ограниченной точностью. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является фото метр-, содержащий источник излучения, установленные по ходу излучения элек ромеханический модулятор со светофильтрами, эталонную и измерительную кюветы, фотоприемник, основной блок обработки, включающий в себя последовательно включенные регулируемый д литель , синхронный коммутатор и нуль орган, к выходу которого подключен управляющий вход регулируемого делителя, источник опорного напряжения, связанный со вторым входом нуль-орга на, и регистрирующее устройство Г2. Недостатком известного устройства является ограниченная точность, обусловленная влиянием нестабильности напряжения питания и термонестабильностью Фотоприемника. Цель изобретения - повышение точности фотометра. Для достижения указанной цели в известный фотометр, содержащий последовательно установленные источник излучения, установленные по ходу излучения электромеханический модулятор со светофильтрами, эталонную и изме рительную кюветы, фотоприемник, основной блок обработки, включающий в себя последовательно включенные регулируемый делитель, синхронный коммутатор и нуль-орган, к вЕ 1ходу которого подключен управляющий вход регулируемого делителя, источник опорного напряжения, связанный со вторым входом нуль-органа, и -регистрирующее устройство, введен дополнительный блок обработки, вход которого связан -с выходом регулируемого делителя основного блока обработки, второй вход его нуль-органа связан с вторым выходом синхронного коммутатора основного блока обработки, а выход. дополнительного блокаобработки связан с регистрирующим устройством. На чертеже показана структурная схема устройства. Устройство содержит источник 1 излучения, электромеханический модулятор со светофильтрами 2, эталонную кювету 3, измерительную кювету 4, фотоприемник 5, основной блок 6 обработ ки, состоящий из регулируемого делиогеля 7, синхронного коммутатора 8 нуль-органа 9, дополнительный блок 10 обработки, аналогично первому состоящий из ,регулируемого делителя 11, синхронного коммутатора 12 и нульоргана 13. Ко второму входу нуль-органа 9 подключен источник опорного напряжения 14, а второй выход синхронного коммутатора 12 связан с регистрирующим устройством 15. Устройство работает следующим образом. . При поочередном пересечении каждого из световых пучков вращающимися светофильтрами в фотоприемиикё образуется последовательность раздельных во времени четырех импульсных сигналов: сигнал прохождения рабочего потока через исследуемый образец ,, сигнал прохождения рабочего потока через эталонный образец Up 5, сигнал прохождения сравнительного потока через исследуемый образец U., сигнал прохождения сравнительного поток через эталонный образец .- Все сиг налы после фотоприемника 5 подвергаются делению регулируемым делителем 7, после чего поступают на вход синх ронного коммутатора 8 и через регулируемый делитель 11 - на вход синхронного коммутатора 12. Работа синхронного коммутатора 8 синхронизирова на с моментами прохождения рабочего и сравнительного потоков через эталонный образец, работа синхронного коммутатора 12 - с моментами прохождения этих потоков через исследуемый образец. Таким образом, на выходах синхронного коммутатора 8 образуются напряжения.рабочего сравнитель ного Uj-p з сигналов от эталонного образца, а .на выходе синхронного комму татора 12 - напряжение рабочего Up ц. и сравнительного .y сигналов от исследуемого образца. Напряжение сиг нала Up 9. с помощью нуль-органа 9 и регулируемого делителя 7 поддерживается равным опорному напряжению UQ ooj источника 14 опорного напояжения.Изменение под действием какихлибо факторов (например, изменения напряжения питания излучателя, изменения чувствительности фотоприемника или изменения коэффициента передачи усилителя и т.п) напряжение сигнала создает на входе нуль-органа 9 разность напряжений, которая усиливается и через управляющую цепь регулиру емого делителя 7 меняет его коэффииент деления до тех пор, пока разность напряжений , Up не станет минимальной, определяемой лишь коэффициентом передачи нуль-органа и управляющей цепи делителя. Коэффициент деления регулируемого делитея 7 изменится в соответствии с выражениемде d,Up3 - коэффициент деления и напряжение сигнала до изменения, d, коэффициент деления и напряжение сигнала после изменения. Соответственно раз изменят- ся и остальные сигналы. Следовательно, если влияющие факторы изменили первоначально все сигналы на фотоприемнике одинаково, то после восстановления равенства Upg о восстановится также равенство Uc,p.3 UCP,VI на входе, нуль.-органа 13., коэффициент деления регулируемого делителя 11 не изменится, и регистрируемое значение Up yi останется неизменным. Если же влияющие факторы внесли дополнительно изменение и между потоками через эталонный и исследуемый образцы, то и после изменения коэффициента деления регулируемого делителя 7 значения U(.p и , не восстановятся до своего прежнего значения. Тогда возникает разность между исР.э и Ucp.vf) которая через нуль-орган 13 изменит коэффициент деления регулируемого делителя 11 до достижения равенства этих напряжений. Одновременно восстановится и прежнее значение ир.и- Таким образом, схема позволяет устранять влияние факторов, как одинаково, так и неодинаково изменяющих все сигналы. Предлагаемое изобретение лозволяет значительно снизить влияние изменений температуры и напряжений питания, т.е. повысить точность измерений. Формула, изобретения Фотометр,содержащий источник излучения, установленные по ходу излучения электромеханический модулятор со светофильтрами, эталонную и измерительную кюветы, фотоприемник, основной блок обработки, включающий последовательно включенные регулируемый делитель, синхронный коммутатор и нуль-орган, к выходу которого подключен управляющий вход регулируемого делителя, источник опорного напряжения связанный со вторым входом нуль-органа, и регистрирующее устройство, о тл и ч а ю щ и и с я .тем, что, с целью повышения точности, в него вве-г ден дополнительный блок обработки.

вход которого связан с выходом регулируемого делителя основного блока обработки, второй вход его нуль-органа связан с вторым выходом синхронного коммутатора основного блока обработки , а выход дополнительного блока обработки связан с регистрирующим устройством.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3551678, кл. G OiO 1/44, опублик. 1971.

2.Авторское свидетельство СССР

535469, кл. G 01J 1/44,. 1974 (прототип) .