Интегрирующий денситометр Советский патент 1982 года по МПК G01J1/44 

(Sk) ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ДЕНСИТОМЕТР

Изобретение относится к оптически денсйтометрическим измерениям, напри мер, проб, имеющих вид пятен на хооматографических носителях, выполняемых путем просмотра этих пятен свето вым зондом по зигзагообразной траектории, при использовании двухволново го способа измерений по методу пропускания. Известен денситометр, содержащий двухволновой (, двухлучевой ) освети-, тель, сканирующий предметный стол, последовательно включенные фотоприемник, усилитель, синхронные детекторы 1 3Недостатком этого устройства является низкая точность. Наиболее близким техническим решением к изобретению является инте(- рирующий денситометр, содержащий двухлучевой осветитель с блоком синхронизации, с которым через сканирующий предметный стол оптически связан фотоприемник, соединенный через усилитель с синхронным детектором лерва1й выход которого соединен с преобразователем напряжение-длительность импульса, управляющий вход которого соединен с функциональным генератором со сменным набором резисторов, синхронизирующий вход которого соединен с двухлучевим осветителем с блоком синхронизации, причем синхронизирующий вход синхронного детектора также соединен с выходом двухлучевого осветителя с блоком синхронизации, авыход преобразователя напряжение-длительность импульса через интегрирующее устройство соединен с регистрирующим устройством 2 . Недостатком известного интегрирующего денситометра является низкая точность измерений интегрального погло1чения в том случае, когда рабочие длины волн измерительного Л изм и опорного Л оп зналов находятся в спектральном диапазоне нм. причем точность измерении тем ниже, чем значение Лд/|зм ближе к 250 нм и чем больше разница между выбраннык и значениями Д, и X м Снижение точности в этих условиях объясняется снижением соотношения с/ш на вы ходе преобразователя, так как отношение амплитуд флуктуации сигналов UMSM и Don после синхронных детекторов, вызванных нерегулярностями пропускания хроматЬграфической бумаги и тонкого слоя селикагеля, не равно единице, и отличие тем больше, чем больше величина (Ло„ -Ац,..). ОсновНОИ причиной разницы флуктуации И Upr, является то, что оптическая пло ность как хроматографической бумаги слоя селикагеля растет шением длины волн светового потока указанном выше спектральном диапазоне. Цель изобретения - повышение точности измерений интегрального поглощения. Для достижения указанной цели в интегрирующий денситометр, содержащий двухлучевой осветитель с блоком синхронизации, с которым через сканирующий предметный стол оптически связан фотоприемник, соединенный че рез усилитель с синхронным детектором, первый выход которого соединен с преобразователем напряк ение-длительность импульса, управляющий вход которого соединен с функциональным генератором со сменным набором резисторов, синхронизирующий вход которого соединен с двухлучевым осветителем с блоком синхронизации, причем синхронизирующий вход синхронного де тектора также соединен с выходом двухлучевого Ъсветителя с блоком син хронизации, а выход преобразователя напряжение-длительность импульса через интегрирующее устройство соединен с регистрирующим устройством, введены дополнительный усилитель, вы читающее устройство и источник вычитаемого напряжения, с которым соединен один вход вычитающего устройства другой вход которого через дополнительный усилитель соединен с вторым выходом синхронного детектора, а его выход - с вторым входом преобразователя напряжение-длительность импульса. На чертеже представлена блок-схем интегрирующего денситометра. 9 4 Устройство содержит двухлучевой осветитель 1 с блоком синхронизации, сканирующий предметный стол 2, фотоприемник 3, усилитель 4, синхронный детектор 5, усилитель 6, вычитающее устройство 7, преобразователь 8 напряжение-длительность импульса. Функциональный генератор 9 со сменным набором резисторов 10, интегрирующее устройство 11 и регистрирующее устройство 12;, источник 13 вычитаемого напряжения. Интегрирующий денситометр, содержащий двухлучевой осветитель 1 с блоком синхронизации через сканирующий предметный стол 2 оптически связан фотоприемником 3, соединенным через усилитель с синхронным детектором 5, первый выход которогосоединен с преобразователем 8 напряжение-длительность импульса, управляющий вход которого соединен с функциональным генератором 9 со сменным набором резисторов 10, синхронизирующий вход которого соединен с двухлучевым осветителем 1 с блоком синхронизации, причем синхронизирующий вход синхронного детектора 5 также соединен с выходом двухлучевого осветителя 1 с блоком синхронизации, а выход преобразователя напряжение-длительность импульса 8 через интегрирующее устройство 11 соединен с регистрирующим устройством 12.. Источник 13 вычитаемого напряжения соединен с одним входом вычитающего устройства 7, другой вход которого через дополнительный усилитель 6 соединен с вторым выходом синхронного детектора 5 а его выход соединен с вторым входом преобразователя В напряжение-длительность импульса. Устройство работает следующим образом. Измерительный и опорный световые потоки с длинами волн Л и А д соответственно поочередно во времени проектируются двухлучевым осветителем 1 на поверхность хроматограммы, закрепленной на сканирующем предметном столе 2. Прошедшие сквозь хроматограмму измерительный и опорный световые потоки преобразуются в последовательность чередующихся во времени электрических импульсов, которая усиленная усилителем k, поступает на выходы синхронного детектора 5 где с помощью синхронизирующих импульсов, поступающих из блока синхронизации двухлучевого осветителя 1, они разделяются и детектируются. Напряжение измерительного канала (Uj с выхода синхронного детектора поступает непосредственно на соответствующий вход преобразователя 8 напряжение-длительность импульса. Напряжение опорного канала (Upr,) с выхода синхронного детектора 5 поступает на вход усилителя 6 с регулируе мым коэффициентом усиления, выбираемым и устанавливаемым по заранее известным значениям оптической плотности DA..,.H DX ля используемого хроматографического слоя. С выхода .усилителя 6 сигнал опорного канала nocTynaet на первый вход вычитайщего устройства 7, на второй вход которог подается вычитаемое напряжение (Ugj,m от источника 13 вычитаемого напряжения причем величина ищ,,зависит от выбранного коэффициента усилителя 6. Операция вычитания выполняется с целью соблюдения условия V,x.on-- on-Sc- 6b,M. обеспечивающего при настройке денситометра установку опорного напряже- . ния в начальной (исходной)точке функ циональной зависимости, по которой и меняется управляющее напряжение С выхода вычитающего устройства 7 опорное напряжение Ug,, поступает на соответствующий вход преобразователя 8 напряжение-длительность импульса, на управляющий вход которого подается периодическое напряжение управления () с выхода функционального генератора 9, имеющее тактовую частоту измерения, задаваемую тактовым импульсами, поступающим на вход функционального генератора 9 из блока синхронизации двухлучевого осветителя 1. Сменный набор резисторов 10 подключается с помощью разъемного соединения к функциональному генератору 9. Величины резисторов в сменном наборе резисторов 1 О устанавливаются при настройке функционального генера тора 9 так, чтобы обеспечить выбранную функциональную зависимость изменения управляющего напряжения на его выходе.Xvii( измеряются, напри мер, тем же интегрирующим денситомет ром на различных участках чистого хроматографического слоя (бумага из слоя селикагеля), причем число участков должно быть не менее десяти. В выражении (1 -используются средние значения Од и Од, измеренные относительно воздуха по десяти и более участкам хроматографического слоя. Предлагаемое изобретение позволяет в два и более число раз повысить точность измерений интегрального поглощения проб вещества на хроматограммах и соответственно снизить нижний предел обнаружения веществ. Формула изобретения Интегрирующий денситометр, содержащий двухлучевой осветитель с блоком синхронизации, с которым через : сканирующий предметный стол оптически связан фотоприемник, соединенный через усилитель с синхронным детектором, первый выход которого соединен с преобразователем напряжение-длительность ..импульса, управляющий вход которого соединен с функциональным генератором со сменным набором резисторов, синхронизирующий вход которого соединен с двухлучевым осветителем с блоком синхронизации, причем синхронизирующий вход синхронного детектора также соединен с выходом двухлучевого осветителя с блоком синхЬонизации, а выход преобразов1ателя напряжение-длительность импульса через интегрирующее устройство соединен с регистрирующим устройством, отличающийся тем, что, с целью повышения то.чности измерений, интегрального поглощения, в него введены дополнительный усилитель, вычитающее устройство и источник вычитаемого напряжения, с которым соединен один вход вычитающего устройства, другой вход которого через дополнительный усилитель соединен с вторым выходом синхронного детектора, а его выход - с вторым входом преобразователя напряжение-длительность импульса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 596835, кл. G 01 J 1/10, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР № 661261, кл. G 01 J 1/44, 1979 (прототип).

ТйнтоВые i//i/js bco/ U3frepe/ t//r

Ct/M(Mi/ye// {//o t/e