Фотометр с цифровым отсчетом Советский патент 1981 года по МПК G01J1/44 

Изобретение предназначено для автоматического ансшиза сложных смесей и может быть использовано в системах ав тома-БИЧ ее ко го управления процессом химического производства и для работы в условиях химико-аналитических лабораторий промьниленных предприятий и исследовательских учреждений. Известен автоматический спектрофотометр для анализа химических соединений, содержащий последовательно связанные ocвeтитeль модулятор, переключатель световых каналов, монохроматор, приемник излучения и цифровое счетно-решаквдее устройство., электронный блок программного управления, связанный с цифровой логической системой, выходы которого через датчики угол-цифра и привод со ступенчатой сменой скоростей кинематически связаны с соответствующими механизмами настройки спектрофотометра установки длин волн, раскрытия иелей переключения световых каналов Ц. Недостатком такого автоматическог спектрофотометра является то, что в нем отсутствует автоматическая калиб ровка, обуславливающая высокую точность измерений. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является фотометр с цифровым отсчетом, содержащий осветитель, последовательно установленные кюветное отделение, фотоприемник, усилитель, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), подключенный выходом к входу блока переключения, блок установки кода эталонного уровня и счетчик, выход которого подключен к входу устройства цифрового отсчета. Такой фотометр позволяет осуществлять калибровку, однако наличие в нем электро-механических цепей регулировки снижает точность измерения и надежность работы. Целью изобретения является повышение точности измерения и надежности работы устройства. Поставленная Цель достигается тем, что в фотометр с цифровым отсчетом, содержащий осветитель, последовательно установленные кюветное отделение, фотоприемник и усилитель, АЦП, подключенный выходом к входу блока переключения, блок установки кода эталонного уровня и счетчик, выход которого подключен к входу устройства цифрового отсчета, введены

умножитель частоты, делитель частоты и регистр. Первый выход блока переключения через последовательно включенные умножитель частоты, связанный с блоком установки кода эталонного уровня, и делитель частоты подключен к входу счетчика, а его второй выход связан с входом регистра, выход которого соединен с делителем частоты. Вход АЦП подключен к выходу усилителя, а кюветное отделение связано с осветителем.

На чертеже представлена принципиальная схема фотометра.

Фотометр содержит последовательно соединенные осветитель 1, кюветное отделение 2, фотоприемник 3, усилитель 4, АЦП 5. Выход АЦП 5 через блок 6 переключения подключен соответственно через умножитель частоты 7, связанный с блоком 8 установки кода эталонного уровня, к первому входу делителя 9 частоты, а через регистр 10 - к его второму входу.Выход делителя 9 частоты через счетчик 11 подключен к устройству 12 цифрового отсчета.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерений в кюветном отделении 2 устанавливаются проба с известной концентрацией определяемого элемента (калибровочная), а также пробы, подлежащие анализу, С помощью блока 8 установки кода эталонного уровня оператор устанавливает число К, равное концентрации калибровочной пробы в выбранных единицах измерения. При этом коэффициент умножения умножителя 7 частоты, определяемый блоком 8, становится равным К .

В режиме Калибровка блок 6 переключения устанавливается в положение обеспечивающее соединения выхода АЦП 5 со счетным входом регистра 10. Световой поток осветителя 1 проходящий через ка.либровочную пробу в кюветном отделении 2, воспринимается фотоприемником 3. Выходной сигнал фотоприемника 3 усиливается усилителем 4 и поступает на вход АЦП 5 Информация с выхода АЦП 5 в последовательном коде поступает в регистр и по окончании режима калибровки в нем окажется записанным некоторое число L, пропорциональное оптической плотности калибровочной пробы. Поскольку выход регистра 10 соединен с управляюЕцим входом делителя 9 частоты, то коэффициент деления последнего также становится равным L.

В режиме Измерение фотоприемником -3 воспринимается световой поток проходящий через анализируемую пробу в кюветном отделении 2, и блок 6 переключения устанавливается в положение, обеспечивающее соединение выхода АЦ11 5 с входо.м умножителя 7 частоты. Выходные импульсы преобразова„ теля 5, число которых пропорционально измеренной оптической плотности и равно М, поступают через последо--вательно включенные умножитель 7 с

коэффициентом умножения К и делитель

„ 9с коэффициентом деления L на вход счетчика 11. и о окончании режима измерения в счетчике 11 оказывается записанным число, равное концентрации анализируемой пробы в выбранных единицах измерения М-К

которое 5 L

отображается устройством 12 цифрового отсчета.

Таким образом, исключение в заявляемом фотометре электронно-механичес0 ких цепей регулировки в режимах калибровки и измерения повышает точность измерения и надежность работы устройства.

Устройство с новой совокупностью

5 признаков по сравнению с прототипом обеспечивает повышение точности измерения не менее 0,3%, что расщиряет область его использования.

Формула изобретения

Фотометр с цифровым отсчетом, содержащий осветитель, последовательно установленные кюветное отделение, фотоприемник и усилитель, аналого-цифровой преобразователь, подключенный выходом ко входу блока переключения, блок установки кода эталонного уровня и счетчик, выход которого подключен

ко входу устройства цифрового отсчета( отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности работы, в него введены умножитель частоты, делитель

частоты и регистр, при этом первый

выход блока переключения через последовательно включенные умножитель частоты, связанный с блоком установки кода эталонного уровня, и делитель

частоты подключен ко входу счетчика, а его второй выход связан с входом регистра, выход которого соединен с делителем частоты, вход аналого-цифрового преобразователя под.ключен к

выходу усилителя, а кюветное отделе5 ,

ние связано с осветителем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 376668, кл. G 01 J 1/44, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 535469, кл. G 01 J 1/44, 1976

(прототип).