Устройство для градуировки фотометрических шкал Советский патент 1981 года по МПК G01J1/04 

Изобретение относится к устройствам для градуировки фотометрических шкал и может быть использовано для точной градуировки шкал фотометров, спектрометров, спектрофотометров и других оптических приборов. Точность количественных измерений в абсорбционной спектрофотометрии в значительной мере определяется точностью градуировки фотометрических шкал применяемого прибора. Известны устройства для градуиров ки фотометрических шкал, например, вращающийся секторный диск, используемый в качестве первичного неселек тивного эталона пропускания для градуировки фотометрических шкал оптиче ких приборов . Недостатком известных устройств является то, что получается ограниченное число точек, Указанные недостатки устранены в устройстве для градуировки фотометри ческих шкал, принцип действия кото рого основан на безэталонном методе градуировки, в основу которого положено деление световогопучка непрозрачными заслонками на дополняюоще друг друга по геометрии и интенсивности части 2. Известное устройство содержит основание с двумя основными заслонками, снабженными механизмом для перемещения по сечению светового пучка и механизмом ввода и вывода из пучка. Наряду с такими очевидными преимуществами, как простота; конструкции и возможность использования одного устройства для получения любого количества точек, оно не лишено и некоторых недостатков. Так , при нахождении с помощью устройства последовательного ряда точек градуируемой шкалы теряются ранее найденные точные положения заслонок, соответствующие найденным точкам на шкале пропускания; для дальнейшей градуировки необходимо воспроизвести эти ранее найденные положения заслонок, что приводит к rioTepe времени при градиуровке и уменьшает точность измерений, поскольку многократное нахождение одних и тех же положений заслонок вносит дополнительную погрешность в суммарную ошибку измерв Целью изобретения является сокращ ие времени градуировки с одновременным повьшением ее точности. Поставленная цель достигается тем что в устройство для градуировки фо тометрических шкал, содержащее основание с двумя заслонками, каждая из которых снабжена механизмом для пере мещения по сечен 1Ю светового пучка д положения, исключакщего частичное или полное затенение одной заслонки другой, и механизмом ввода и вывода из пуска введена по меньшей мере одна дополнительная заслонка, установленная на основании и снабженная мe ханизмом для перемещения по сечению светового пучка до положения, исключакицего частичное или полное затенение одной из ограничивающих пучок заслонок другой, при этом по форме рабочие грани основных и дополнитель ной заслонок соответствуют друг друг и указанные заслонки установлены в плоскостях, параллельных друг другу. На чертеже схематично изображено устройство для градуировки фотометри ческих шкап. Устройство содержит основание 1 с двумя установленными в одной плоскости непрозрачными заслонками 2,3. и с заслонкой 4, установленной в пло кости, параллельной плоскости заслойок 2,3. Заслонки 2,3,4,связаны с пр способлениями для перемещения каждой из них в указанных плоскостях. Эти приспособления выполнены в виде пластин 5,6,.7, расположенных.S направляющих 8 и закрепленных на основа нии 1, в котором имеется отверстие 9 для исходного светового пучка. Заслонки 2,3,4 связань: с поворотными механизмами 10,11,12, выполненными в виде салазок для вывода и ввода за лонок 2,3,4 в световой пучок. Формы рабочих граней заслонок 2,3 4 соответствуют друг другу. Устройство работает следующим образом. Основание 1 жестко закрепляют на корпусе градуируемого прибора (на 84 чертеже не показан), например спектрометра. В световой пучок вводят заслонки 2 и 3. С помощью пластин 5,6 заслонки 2,3 устанавливают в плоскости 1 так, чтобы рабочие грани заслонок 2,3 соприкасались и световой пучок был полностью перекрыт. Затем одну из заслонок, например 2, с помощью поворотного механизма 10 выводят из пучка и самописец спектрометра регистрирует ту часть пучка, которая проходит через отверстие 9. Затем заслонку 2 возвращают в исходное положение (т.е. вводят в пучок), а заслонку 3 выводят из пучка. В этом положении самописец регистрирует вторую часть пучка, а именно ту, которая раньше диафрагмировалась заслонкой 3. Обе части пучка, последовательно регистрируемые самописцем, являются дополнительными по геометрии и интенсивности, если за время между двз;т я измерениями интенсивность исходного пучка не изменились. . Перемещением заслонок 2 и 3 в плоскости поперечного сечения светового пучка добиваются изменения соотношения его частей. Так, например, если для заслонок 2, 3 выбрано такое положение, что при введении в 11учок только заслонки 2 или только заслонки 3 получают одинаковые положения пера самописца, а при одновременном введении заслонок 2,3j пучок полностью перекрывается .(т.е. заслонки смыкаются рабочими гранями), то такое положение заслонок 2,3 соответствует точке 50%Т пропускания. Выводя из светового пучка заслонки 2,3, вводят в пучок с помощью поворотного механизма 12 за-слонку 4 и перемещают ее в плоскости поперечного сечения светового пучка до тех пор, пока ее не установят .в такое положение, чтобы перо самописца остановилась у деления, соответствующего 507оТ (выведя заслонкз 4 из пучка, мы можем сохранить это или любое другое найденное значение пропускания в памяти устройства для использования его в процессе градуировки, так как заслонка 4 может воспроизводимо вводиться в световой пучок). Затем при введен ной заслонке 4 перемещением заслонки 2,3 в плоскости поперечного сечения пучка добиваются разделения оставшейся части пучка на две равные по интенсивности части (по методике, указанной вьппе, для разделения всего исходного пучка на две равные части), получая таким образом точку 25% Т.

Следовательно, комбинируя положение трех заслонок, можно .отградуировать шкалу прибора в точках 100% Т (sBce заслонки выведены из пучка), 75% Т (заслонки 3,4 выведены из пучка, заслонка 2 введена в пучок), 50% Т (заслонка 4 введена в пучок, заслонки 2,3 выведешл из пучка), 25% Т (заслонки 3,4 введены в пучок, заслонка 2 выведена из пучка), 0% Т (заслонки 2,3 введены в пучок).

При необходимости более дробной градуировки фотометрических шкал при условии запоминания найденных точек требуется большее количество дополнительных заслонок (например, для фиксации точек от 0% Т до 100% Т с интервалом. 12,5% Т необходимо ввести две дополнительные заслонки и т.д.).

Описанное выше устройство для градуировки фотометрических шкал представляет собой лишь один из возможных вариантов устройства. В более общем случае заслонки необязательно должны примыкать к одной плоскости. Достаточно того, чтобы в этой плосKOQTH располагались их рабочие грани Более того, рабочие грани засло:г нок необязательно должны перемещаться именно по плоскости. В качестве рабочей может быть выбрана и любая другая поверхностьJнеобходимо лишь, .чтобы рабочая грань одной заслонки никогда не попадала в область частичного зafeмнeния от другой. Это соблюдается, если касательная в любой точке этой поверхности отклоняется от оси светового пучка на угол больший, чем наклон лучей действующего светового пучка.

Таким образом, благодаря тому, что пр.едложенное устройство снабжено по крайней мере одной дополнительной заслонкой, установленной с возможностью перемещения в поперечном сечении пучка и вывода из него, появляется возможностью сохранить любое найг денное значение пропускания в памяти устройства для использования его в процессе градуировки, что сокращает время градуировки фотометрической шка,лы и повышает точность измерения вследствие устранения дополнительш 1х погрешностей, возникающих при многократном воспроизведении ранее найден: яых положений заслонок.

Формула изобретения

(. Устройство для градуировки фотометрических шкал, содержащее основаiffle с двумя заслонками, каждая из которых снабжена механизмом для перемещения по сечению ч:ветов.ого пучка до положения, исключающего частичное или полное затенение одной заслонки другой, и механизмом вводами вывода из пучка, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени градуировки с одновременным повышением ее точности, в устройство введена по меньшей мере одна дополнительная заслонка, установленная на основании и снабженная механизмом для перемещения по сечению светового пучка.

2,Устройство по п. 1, отличающееся тем, что по форме рабочие грани основных и дополнительной заслонок соответствуют друг другу.

3.Устройство по п. 1, о т л и- чающееся тем, что, указанные заслонки установлены в плоскостях, параллельных друг другу.

. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Никитин В. А., Воробьев В. Г. Журнал прикладной спектроскопии,

№ 14, 1971, с. 1051.

2.Авторское свидетельство СССР № 465611, кл. G 02 В 27/32, 1972 (прототип).