Двухволновой фотометр

i баб# жят@! т гт . л, )

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»>568849

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.01.75 (21) 2099678/25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.08.77. Бюллетень № 30 (45) Дата опубликования описания 14.11.77 (51) М.Кл. 6 01 J I(10

Государственный комите r

Совета ккинистрав СССР оо делам изобретений и открытий (53) УД1 535.853 36 (088.8) (72) Автор изобретения (71) Заявитель

М. М. Перлин

Специальное конструкторское бюро по автоматике в нефтепереработке и нефтехимии (54) ДВУХВОЛНОВОЙ ФОТОМЕТР

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано в фотометрии, в частности в фотометрических анализаторах состава и качества различных, продуктов.

Известен двухволновой фотометр (1), содержащий два монохроматора, переключатель монохроматоров, фотоприемник и регистрирующее устройство. В нем разность уровней фототоков на аналитической и сравнительной длинах волн преобразуется в разность фаз исследуемото и опорного сигналов и измеряется регистрирующим устройством.

Недостатком фотометра является нелинейность шкалы, недостаточная стабильность и точность.

Ближайшим по технической сути к предлагаемому изобретению является двухволновой фотометр (2), содержащий два монохроматора, переключатель монохроматоров, эта лонный поглотитель, переключатель эталон. ного .поглотителя, последовательно соединенные фотоприемник, устройство регулировки коэффициента передачи электрического тракта фотометра и усилитель, и индикатор. Установка нуля и калибровка фотометра производятся вручную, поэтому не обеспечивается их достаточная стабильность и, следовательно, точность измерений, Для повышения точности измерений в предлагаемый фотометр введены восстановитель постоянной составляющей и два ключа, причем вход восстановителя постоянной составляющей подключен к выходу усилителя, выход — ко входам ключей, выход первого ключа соединен с индикатором, управляющий,вход первого ключа соединен с,переключателем монохром аторов, .выход второго ключа соединен с управляющим .входом устройства регулировки коэффициента передачи электрического тракта фотометра, а управляющий вход второго ключа — c переключателем эталонного поглотителя.

На чертеже показана функциональная схема предлагаемого фотометра.

Оптический тракт фотометра включает г, себя источник 1 излучения, конденсор 2, первый монохроматор 8 на аналитическую волну, второй монохроматор 4 на эталонную волну, эталонный поглотитель б, кювету б с исследуемым продуктом, объектив 7 и фотоприемник 8.

В качестве монохроматоров могут быть

25 использованы, например, интерференционные фильтры в сочетании с регулируемыми оптическими поглотителями, позволяющими задать необходимое начальное соотношение коэффициентов передачи тракта на сравнительной и аналитической волнах. Монохро568849

65 маторы 8 и 4 связаны с переключателем 9 монохроматоров, эталонный поглотитель 5

"вязан с переключателем 10 эталонного по:лотителя.

К выходу фотоприемника 8 подключены последовательно соединенные устройство 11 регулировки коэф фициента передачи электрического тракта фотометра, усилитель 12 переменного тока и,восстановитель 18 постоянной составляющей. К выходу восстановителя 18,постоянной составляющей подключены входы первого ключа 14 и второго ключа

l5. Вьгход первого ключа 14 соединен с индикатором 15, управляющий вход первого ключа 14 соединен с переключателем 9 монохроматоров. Выход второго ключа 15 соединен с одним из входов схемы 17 сравнения, ко второму входу которой подключен источник 18 опорного напряжения, а к ее зыходу — управляющий вход устройства ll регулировки коэффициента передачи электрического тракта фотометра; управляющий вход второго ключа 15 соединен с переключателем

10 эталонного поглотителя 5. В состав фотометра входит также управляющая схема, состоящая из импульсного генератора 19, подключенного к его выходу триггера 20, триггера 21, вход которого подключен к выходу триггера 20, а выход — к переключателю 9 монохроматоров, и схема «И» 22, входы которой соединены с выходами триггеров 20 и 21, а выход — с переключателем 10 эталонно."о поглотителя.

Фотометр работает следующим образом.

Свет от источника 1 излучения через ко-Iденсор 2, кювету б .и объектив 7 поступает на фотоприемник 8. Выходной сигнал фотоприемника 8 через устройство 11 ре".улчровки коэ ффициента передачи электриче ского тракта фотометра, усилитель 12 и восстановитель 18 постоянной составляющей подается на,входы ключей 14 и 15.

Состояния ключей 14 и 15 определяются состояниями переключателя 9 монохроматоров .и .переключателя 10 эталонного поглотителя. Последовательность состояний задаетя импульсным генератором 19, вырабатывающим тактовые импульсы. Триггеры 20 и 2! преобразуют эти импульсы в прямоугольные.

"ледующие соответственно в два и четыре раза реже, чем тактовые.

При этом происходит следующее. В пучок

"вета, введен первый монохроматор 8 на аналитическую длину волны, первый ключ 14 открыт, второй ключ 15 закрыт, и сигнал с выхода восстановителя 18 постоянной со-.тавляющей поступает на индикатор lб, затем в пучок сзета вводится второй монохро.яатор 4 на сравнительную длину волны, а ключи 14 и 15 закрыты. Наконец, в пучок

".вета введены второй монохроматор 4 и эта. юнный поглотитель 5, первый ключ 14 закрыт, второй ключ 15 открыт, так что сигнал с восстановителя 18 постоянной составляющей

З0

50 проходит на один из входов схемы 17 сравнения. .Восстановитель 18 постоянной составляющей осуществляет привязку сигнала, соответствующего включению второго монохроматора 4, к нулевому уровню. В результате на индикатор lб проходит сигнал, соответствующий разности поглощений света веществом в кювете б на аналитической и сравнительной длинах волн, а на вход схемы 17 сравнения — сигнал, пропорциональный поглощению эталонного поглотителя 5 на сравнительной длине волны. Этот, последний сигнал сравнивается с напряжением источника 18 опорного напряжения, и их разность управляет устройством 11 регулировки коэффициента передачи электрического тракта фотометра, стремясь свести эту разность к нулю. Поскольку общий коэффициент передачи электрического тракта фотометра стабилизирован системой авторегулирования, напряжение, поступающее на индикатор lб, однозначно зависит только от разности поглощений исследуемого продукта на аналитической и сравнительной волнах, т. е. от концентрации искомого вещества.

Таким образом, описанный двухволновой фотометр имеет более высокую точность измерений, благодаря автоматической установке «нуля» индикатора и автоматическому поддержанию заданного коэффициента передачи фотометра. При этом устраняютсч влияния загрязнений кюветы и дру."их оптических узлов на точность измерений.

Формула изобретения

Двухволновой фотометр, содержащий два монохроматора, переключатель монохроматоров, эталонный поглотитель, переключате.lb эталонного поглотителя, последовательно соединенные фотоприемннк, устройство регулировки коэффициента передачи электрическоТо тракта фотометра и усилитель, и индикатор, отличающийся тем. что, с .целью повышения точности измерений, в состав фотометра введены восстановитель постоянной составляющей и два ключа, причем вход во=становителя постоянной составляющей поключен к выходу усилителя, выход — ко вх:;дам ключей, выход первого ключа соединен с индикатором, управляющий вход первого ключа соединен с переключателем монохроматоров, выход второго ключа соединен с управляющим входом устройства регулировки коэффициента передачи электрического тракта фотометра, а управляющий вход второго ключа — с переключателем эталонного поглотителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Лвторское свидетельство СССР

¹ 260219, кл. G 01 J 1/02, 1965. ,2. Патент СШЯ № 3747124, кл. 356 †2, 1974.

568849

77 72

Составитель А. Субочев

Техред М. Семенов

Корректор В, Гутман

Редактор И. Шубина

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 677/1699 Изд. № 668 Тираж 881 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5