Способ контроля состава материалов и веществ

 

Изобретение относится к спектрофотометрии и может быть использовано при измерении состава сыпучих, пористых или волокнистых материалов фотометрическими приборами. Предлагаемый способ повышает точность измерения состава Изобретение относится к спектрофотометрии и может быть использовано в приборах , предназначенных для оценки состава сыпучих пористых или волокнистых материалов и веществ, способных деформироваться без разрушения. Целью изобретения является повышение точности измерения состава материалов и веществ с хаотически неоднородной структурой, способных деформироваться без разрушения. материалов и веществ с хаотически неоднородной структурой, способных деформироваться без разрушения. Образец облучают направленным пучком лучей, измеряют на аналитических длинах волнЯт , А2 уровни Ui. U2 отраженного под углом / к поверхности образца излучения, а концентрацию С искомого компонента определяют по функциональной зависимости С f(Ui, Уз), установленной в процессе градуировки Отраженное излучение дополнительно измеряют под углом / &/3 на тех же длинах волн AI иЯ2, полученные уровни излучения Ui U/ соотносят с измеренными под углом/ проверяют выполнение следующих условий: Ui1/Ui , Ui -U2/Ui U , , AJ ,/и , постоянные величины, определенные при градуировке, и в случае их выполнения признают результат С f(Ui, Lte) достоверным, а в противном случае образец уплотняют до получения достоверного результата или признают дефектным, т.е. не соответствующим градуировочной зависимости . 1 ил. На чертеже, приведена схема освещения и наблюдения образца. Способ осуществляется следующим образом . Исследуемый образец 1 помещается на плоскость измерения 00 , которой служит поверхность пластины 2 из прозрачного нерассеивающего материала, например оптического стекла. Поверхность образца освещается параллельным пучком лучей интенсивности Фа, падающим под углом а к (Л с а о а: ь ос сг

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. Ж 1693485 А1 (s1>5 G 01 N 21/47

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ!

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ KOHTPOJlR COCTABA MATEPИАЛОВ И ВEЩEСТВ (57) Изобретение относится к спектрофотометрии и может быть использовано при измерении состава сыпучих, пористых или волокнистых материалов фотометрическими приборами. Предлагаемый способ повы-. шает точность измерения состава

Изобретение относится к спектрофотометрии и может быть использовано в приборах, предназначенных для оценки состава сыпучих пористых или волокнистых материалов и веществ, способных деформироваться без разрушения, Целью изобретения является повышение точности измерения состава материалов и веществ с хаотически неоднородной структурой, способных деформироваться без разрушения. (21) 4432836/25 (22) 30.05.88 (46) 23.11.91. Бюл. N. 43 (71) Научно-производственное объединение

"Агроприбори (72) B.А,Николаев (53) 535.24(088.8) (56) Day M.S, Fearn РЯ.В. Near Infrared

reflectance as an analytical technique. Part 2.

DesIgn cmol clevelopment of practical Ni R

lnstruments, — Zab. Practice, 1982, 31 М 5, р.

439-443.

Мухитдинов М„Сусаев Э.С. Оптические методы устройства контроля влажности,—

M.: Энергоатомиздат, 1986, с. 15-16, 22-28. материалов и веществ с хаотически неоднородной структурой, способных деформироваться без разрушения. Образец облучают направленным пучком лучей, измеряют на аналитических длинах волн il<, )2 уровни U>, 02 отраженного под углом /3 к поверхности образца излучения, а концентрацию С искомого компонента определяют по функциональной зависимостии С= f(Ut, Uz), установленной в процессе градуировки. Отраженное излучение дополнительно измеряют под углом

j3 WP на тех же длинах волн А; и 42, пол1 ученные уровни излучения Ui, Uz соотносят с измеренными под у. ломф, проверяют выполнение следующих условий:

U< /U =y+-Ьу, О; U;/01. 0) =p Л/», где, Ar/,fc, Ьр постоянные величины, определенные при градуировке, и в случае их выполнения п ризнают результат С = f(U t, 02) достоверным, а в противном случае образец уплотняют до получения достоверного результата или признак)т дефектным, т.е. не соответствующим градуировочной зависимости. 1 ил, На чертеже, приведена схема освеще- Q ния и наблюдения образца, Способ осуществляется следующим об- яр разом.

Исследуемый образец 1 помещается на

1 плоскость измерения ОО, которой служит поверхность пластины 2 из прозрачного нерассеивающего материала, например оптического стекла. Поверхность образца освещается параллельным пучком лучей интенсивности Фа, падающим под углом а к

1693485 лотнения нормали и поверхности образца, последовательно на аналитических длинах волн

А1 и Яг. Отраженное излучение наблюдают фотоприемником 3, устанавливаемым под углами Р или P к нормали и поверхности обоазца (или двумя фотоприемниками, установлен н ыми под этими углами). Пластина 4 служит для равномерного распределения силы Р, которой при необходимости воздействуют на образец для его уплотнения.

Сигналы U1 и Uz с фотоприемника, полученные соответственно на длинах волн

)1 и.4 для угла наблюдения Р, и U1 и Lz"

t для угла Р измеряются и проводятся вычисления по формулам

1 (1) 01 Ог

U1 Uz (2) где g, и-постоянные величины, определяемые при тех же условиях наблюдения и освещения в процессе градуировки испол ьзуемого фотометрического устройстВа, При выполнении условий

??мин g — =- ?/м аK с И / мин — p — pM а кс гд Е

Цмин ?/макс / мин, макс СООТВЕТСТВЕННО наименьшие и наибольшие значения тех же соотношений, полученных для участвовавших в градуировке беэдефектных образцов, приведенных к однородной структуре и постоянной степени уплотнения, концентрация искомого компонента С определяется по установленной при градуировке зависимости С = f(U1, Uz). Б противном случае образец уплотняется до выполнения указанных условий или признается дефектным, и.е. не соответствующим установленной градуировочной зависимост л, Для градуировки отбираются образцы, не имеющие видимых дефектов (пустот, нехарактерных включений). Градуировка фотометрического устройства по предлагаемому способу измерения состава материалов или веществ проводится по известным в фотометрии методикам, устанавливающим зависимость между концентрацией С искомого компонента, опреде?1яемой стандартным (например, химическим) методом, и уровнями отраженного излучения U1, UZ на аналитических длинах

Волн А1 и,1г {измеренными под углом p).

Одновременно измеряются уровни отраженного излучения U1, Uz (под утлом p) и фик1 сйруются пределы изменения параметров

?I Ии для некоторой постоянной плотности сжатия образца. Усредненные значения параметров r И,и задаваемые из требуемой точ10

55 ности фотометрического определения граниЦЫ ИХ РаэбРОСВ,Имакс / мин, ?/макс И ??мин ПРИ нимают в качестве критериев соответствия образца условиям градуировки, Искомая калибровочная зависимость С == f(U1, Uz) находится с учетом параметров r ир, к которым в дальнейшем, в процессе измерения, образец приводится необходимой степенью упСпособ использовался для определения влажности растительных кормов на экспериментальной гонифотометрической установке. Установка была отградуирована как влагомер кормов (сена. сенажа, свежескошенной растительной массы) для измерения образцов с влажностью 40-857,.

Измерения проводились для условий освещения а = 0 и наблюдения P = 20, 3 = 45 на аналитических длинах волн Я1= 1,30 кмк и Лг =- 1,45 кмк, выделяемых интерференционными светофильтрами, Измерение влажности кормов по предлагаемому способу позволяет снизить основную погрешность измерения влажности экспериментальной установки с 8,5 до 3,9с .

При этом пробоподготовка образцов (измельчение, перемешивание, прессование и т.п,) не проводилась.

Формула изобретения

Способ контроля состава материалов и веществ, заключающийся в том, что направляют на образец пучок излучения, измеряют на аналитических длинах волн ).1 и 1г уровни отраженного под углом Р к поверхности образца излучения U. и Uz, а концентрацию

С контролируемого компонента определяют по функциональной зависимости, установленной в процессе градуировки, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля материалов и веществ, и реимуществен но сы пучих или волокнистых, способных деформироваться без разрушения, отраженное от образца излучение дополнительно измеряют под углом Р WP на тех же длинах волн ).1 и лг, для полученных уровней излучения U1, Uz, соответственно

1 1 вычисляют соотношения r?= U1 /01 и

У/ =(01 Щ/(U1 Uz ) и, В случае выполнения усло

ВИй ??мин ?J ?/макс И,Имин — =,И .5/4макс

Г Д Е r/мин ?/ì а к с, / мин Pv а к С СООТВЕтСтвенно наименьшие и наибольшие значения тех же соотношений, полученных для участвовавших в градуировке бездефектных образцов, приведенных к однородной структуре и постоянной степени уплотнения, признают результат достоверным, а в противном случае подвергают образец сжатию, повторно измеряют уровни излучения

U1, Ог, U1, Uz, вычисляют соотношения

1693485

Составитель В.Калечиц

Техред M.Moðiåíòàë Корректор M.Êó÷eðÿâàÿ

Редактор M.ßíêoâè÷

Заказ 4073 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 у И,и и при соответствии их значений указанным для д И,и условиям, определяют концентрацию С, а при несоответствии повторяют цикл сжатия-измерение до выполнения указанных условий, при этом в случае неизменности значений величин g И,и после сжатия или в случае достижения плотностью сжатия образца предельного значения, допускаемого при нераэрушающем

5 контроле данного материала или вещества, признают образец не соответствующим градуировочной зависимости.