Колориметр

 

Изобретение относится.к области спектральных измерений, в частности к колориметрии, и может быть использовано для определения цвета самосветящих источников излучения или отражающих образцов. С целью повышения точности измерений контур спектральной маски колориметра М1) в направлении дисперсии выполняют удовлетворяющим уравнению Xг(Лi) rM(K)KA.,-x). Jо V л I (я-Л где Я ( - текущая длина волны, А(Л-,-Х.)- аппаратная функция монохроматора; Xi(i),Xa(-|) - граничные координаты участка маски, в пределах которого Д(Лг) 0; у(Я1) - функция сложения , заданная в точках Д; ; S(fi.) - спектральчая чувствительность фотоприемника . Зил. (О С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

NNI

РЕСПУБЛИН (504 G 01 J 3/46

OIlHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHYET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTV9 (21) 3773425/24-25 (22) 25.07.84 (46) 23.02.86.Бюл. Ф 7 (71) Московский ордена Ленина и ор— дена Октябрьской Революции энергетический институт (72) И.С.Фломин (53) 535.242(088.8) (56) Демкина Л.В., Сперанская А.С.

Маски в фотометрических и колориметрических приборах для измерения спектрального состава излучения.

Оптико †механическ промышленность, 1971, М- 2, с.53-57.

Демкина Л.В. Измерение интегрального коэффициента пропускания фильтров методом спектральной маски.

Оптико-механическая промышленность, 1972, Ф 4, с.3-6.

„„SU„„213357 А (54) КОЛОРИМЕТР (57) Изобретение относится к области спектральных измерений, в частности к колориметрии, и может быть использовано для определения цвета самосветящих источников излучения или отражающих образцов. С целью повышения точности измерений контур спектральной маски колориметра 8(Х) в направлении дисперсии выполняют удовлетвоРяющим уравчению х,(л.,)

JM»»)»(»; - x) J» = " ч(Л )

5 (3.;Д

xi(k;)

" e i — текущая длина волны; д®-Х)аппаратная функция монохроматора;

Х1(Л;),Х (g; ) — граничные координаты участка маски, в пределах которого

Д(Д, -Х) ф 0; y (g ) — функцйя сложения, заданная в точках jt;; 5(Я;)— спектральчая чувствительность фотоприемника. Зил.

1 12

Изобретение относится к спектральным измерениям, в частности к колориметрии, и может быть использовано для определения цвета самосветящих источников излучения или отражающих образцов.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На фиг.I изображен колориметр, общий вид; на.фиг.2 и 3 — виды аппаратной функции монохроматора„

Колориметр состоит иэ осветителя

1, монохроматора 2, спектральной маски 3 и фотоприемника 4. Монохроматор

2 содержит выходную щель 5, коллиматор б, диспергирующий элемент 7 и камерный объектив 8.

Устройство работает следующим образом, Поток излучения от исследуемого объекта попадает на осветитель, который создает равномерную освещенность в плоскости выходной щели, Далее коллиматорный объектив направляет параллельный пучок лучей на диспергирующий элемент. Объектив преобразует диспергированные пучки лучей различных длин волн в изображение спектра в плоскости спектральной маски.

Поток излучения, падающий на фотоприемник, пропорционален величине )80 мм

5«» 5 (x- < - )+ ьв<:) нм где У(К) — спектральная плотность потока излучения, а внешний интеграл берется по всей маске.

Меняя порядок интегрирования, пол аем уч

18они

5 (x) 5 к(л) л(л-xid x =

390)л) ()юнм

x5v(a) j5w(v)A(a-x)dx)dx. ъво„, Сигнал фотоприемника пропорционален выражению:

78о )(vx x )

5s(x)v 5м(х)л(л-x)c)ic dx зва„„ x„(k) (зависимость пределов интегрирования от длины волны во внутреннем интеграле обусловлена дисперсией),.

13357

Чтобы сигнал фотоприемника был пропорционален координате цвета, необходимо выполнение равенства eo„„ x,(g1 (М (Ж м(к)Д(g-x)gy УЛ эцио„ (8О„

- 5 < л) < ) л =v

1Î

МО )< (к) где )) — координата цвета.

Отсюда следует, что колориметр для того, чтобы точно измерять ко-!

5 ординату цвета, должен иметь маску, удовлетворяющую соотношению

)(, I,,) х () ")

Поскольку функция сложения y(P; ) задана дискретно, равенство (1) записано для отдельных длин волн )(, )

Уравнения типа (I ) решаются сле25 дующим образом. Задается значение

H(g) в тех точках выходной щели, где

4(Я; — Х) ФО. Далее, исходя из соотношения значений У (kq) и y(d(. ) находят значение !))()() в тех точках выходной щели, гце А(Л., — x) =0 и

)(((Лz — x) ФО. Зятем также находят значение г)()() в точках выходной щели, где А(Ач.-X)=0 и 4(g-э-X) y0, и т.д, до конечного значения g

Этот способ аналогичен численному

35 дифференцированию уравнения (!).

Пример 1. Колориметр содержит осветитель, монохроматор, выходную щель со спектральной маской и фотоприемник, причем аппаратная функция монохроматора имеет вид, соответствующий фиг.2.

Пусть для построения маски используется только отрезок (380 нм

780 нм) выходной щели, Тогда используемую при построении маски часть аппаратной функции можно описать как 8 (Л -Х) =К (Д-Х), где К вЂ” не— который поСтоянный коэффициент.

Уравнение (1) при этом запишется так. л).

5к (л-x)x (x)dx= (dI-)

Дважды дифференцируя, получаем:

M(x)=

dÐ (ч(л) /s(g )) с1яа-К

1213357

М (Л-х) 7Мни

Таким образом, для точной реали— эации кривой сложения маска в дан— ном приборе должна быть выполнена в форме второй производной от функции сложения (если принять З И) =1), в то время как, если бы маска была выполнена в виде кривой сложения, прибор обладал бы значительной погрешностью.

Пример 2. Колориметр содержит те же элементы, что и в примере 1, но монохроматор близок к идеальному, т.е. размытием монохроматического изображения бесконечно узкой щели можно пренебречь. Тогда, если входная щель монохроматора имеет такие размеры, что все ее монохроматические изображения в плоскости спектральной маски перекрываются так, как показано на фиг.З, аппаратную функцию можно представить следующим образом.

11,Х 71.

A(a- ) = (Уравнение (1) примет вид х,сд Л

5(Л) 3

= Гд (л- x) <(x)dx = $w (xld x.

Х„(А}

Дифференцируя, получаем

Рмула изобретения

Колориметру содержащий осветитель, монохроматор, выходную щель

10 со спектральной маской и фотоприемник, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, контур спектральной маски (VI(Х,) в направлении дисперсии выпол15 няют удовлетворяющим уравнению

Х (+< ) м (х > и (х; - х) ь» =

Я(Л;

Х„(Х;)

20 где Я вЂ” текущая длина волны; — аппаратная функция моt нохроматора;

Х(Д;),Xq(k(граничные координаты участка маски, в преде25 лах которого A(jLi- Х) 401

Ч(Л;}- функция сложения, заданная в точках Я< (Д;)- спектральная чувствитель" ность фотоприемника.

1213357

Составитель Е.Маколкин

Редактор С.Петраш Техред М.Надь Корректор А.Зимокосов

Заказ 775/52 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4