Фотометр

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сефз Советски»

Сециалнсткческн»

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (бт) Дополнительное к еат. санд-еу(22) Заявлено 2801.81 (21) 3242266/18-25 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет

Опубликовано 1%0183 Бюллетень йо 2

Дата опубликования описания 150183 уф М.Кд 3

6 01 Т 1/44

Государстаенный комйтет

СССР но делам изобретений и открытий

f53)УДК 535.242 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.È. ПЬвчук

;11

t (7l ) Заявитель (54) фОТОИЕТР

30 00 (4) Изобретение относится к фотометрии а именно к абсорбционньм оптическим анализаторам, предназначенньм для определения состава веществ в химической, нефтехимической и других отраслях промьталенности. . Известен фотометр, содержащий источник излучения, рабочую и сравнительную кюветы, светофильтр, модулятор к регистрирующий прибор (1).

Недостатком данного фотометра яв.ляется большая погрешность от загрязнения кювет механическими и другими примесями анализируемой пробы.

Наиболее близким к предлагаемому является фотометр, содержащий источ, ник излучения с системой разделения светового потока на два канала, в одном из которых установлена рабочая, кювета, а и другом — сравнительной кювета, модулятор световых потоков со схемой синхронизации, фотопреобра" зователь, подключенный ко входу синхронного;детектора, управлякщнй вход которого соединен со схемой синхронизации, и регистрирующий прибор (2).

Выходной сигнал W данного фотомет ра описывается выражением (1)

Ф- =ФУТ-Ф Р(- -— -— - - - °

4 е +c, е .с - р р р ф где фр и Фо — потоки излучения,прошедшие соответственно через рабочув и сравнительную квветыу — коэффициент, характери> ° эукщий изменение коэффициента пропускания рабочей и аравнительной кюветы от загрязнений анализируемой пробой;

Т - коэффициент пропускания измеряемой пробы в рабочей кювете, зависящий от концентрации С.

> Т К(с),К Кйс

ПриС О, T 1.

При настройке и градуировке фотометра обычно обеспечивают условие

Фр = ф = Ф, тогда выражение (1) при1 нимает вид

W =Ф (Р(— — - — . Т) . (2) Ге Ср

20 При отсутствии загрязнений кювет, когда Ге Ър 1 получим а3 (2)

Т) . (3) Таким образом, относительная пог25 .решнесть Ь. фотометр от загрязнения будет равна

W W %0(CC - Т) Ь= --- - (-= (- Р— - — — 1)" »

Wy 1-T

989332

Погрешность тем больше, чем больше отличие

1 (5)

1 - T

Таким образом, погрешность известного фотометра зависит от степени загс рязнения как рабочей, так и сравнительной кюветы (канала) и величина этой погрешности неравномерна по диа-, пазону измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерений и надежности измерения.

Укаэанная цель достигается тем, что в фотометр,содержащий источник излучения с системой разделения светово- го потока на два канала, в" одном из которых установлена рабочая кювета, а в другом — сравнительная кювета, модулятор световых потоков со схемой синхронизации, фотопреобраэователь, 20 подключенный ко входу синхронного де« тектора, управляющий вход которого соединен со схемой синхронизации,, и регистрирующий прибор, введены два светофильтра, установленных по моду- 25 ляторе, и два вычитающих устройства, а синхронный детектор выполнен четырехканальным, причем выходы вычитающих устройств соединены с двумя входами регистрирующего прибора, а вхо- ЗО ды вычитающих устройств соединены с соответствующими выходами синхронного детектора.

На чертеже показана схема фотометра °

Фотометр содержит источник излучения l с системой разделения светового потока на два канала 2 и последовательно установленные в каждом канале рабочую 3 или сравнительную 4 кюветы, модулятор светового потока 5 со схемой синхронизации 6, фотопреобразователь 7, подключенный ко входу сйнхронного детектора 8 управляющий вход которого соединен со схемой син хроннэации 6, регистрирующий прибор 45

9, два светофильтра 10 и 11 (рабочий

10, сравнительный 11), установленные на модуляторе светового потока 5, два вычитающих устройства 12 и 13.

Синхронный детектор 8 выполнен че"5() тырехканальны4, причем выходы вычитающих устройств 12 и 13 соединены с двумя входами регистрирующего прибора

9, а входы вычитающих устройств 12 и, 13 соединены с соответствующими выхо-55 дами синхронного детектора 8.

Фотометр работает следующим обра« зом.

Излучение от источника излучения 69

1 разделяется на два потока — рабочий (нижний на чертеже) и сравнительный (верхний), которые проходят соответстыенно через рабочую 3 и сравнитель-. ную 4 кюветы, модулируются модулято1 = — --- = (Q - 1) 100В

<о (9) ром 5 и попадают на фотопреобразователь 7.

Модулятор светового потока снабжен двумя светофильтрами (рабочий 10 и сравнительный 11), которые расположены относительно потоков излучения таким образом, что при вращении модулятора каждый светофильтр пересекает оба потока излучения и.на фотопреоб,разователе 7 образуются четыре электрических импульса U =Фри Т; U = 4Я, = ac& Ц4= 4е>Р ю . где фр и ф - потоки излучения, выделяемые соответственно рабочим и сравнительным светофильтрамиу — коэффициенты пропускання рабочей или сравнительной кюветы;

Т вЂ” коэффициент пропускания ана-лизируемой пробы в рабочей кювете на рабочей длине волны в завнснмости от концентрации С, Т f (С).

Эдесь предполагается, что сравнительная кювета заполнена раствором с концентрацией .С 0 и тогда Т = 1, а сравнительный:светофильтр выбран такой длины волны, где поглощение анализуемым компонентом минимально.

Синхронный детектор 8 выполнен че», тырехканальньм, à его выходы соединены со входами вычитающих устройств таким образом, что на одно из них подаются сигналы U . и U, а на второй 4, и ()4На выходе вычитающих устройств ймеем

ДУ(U - U4> hU 0 - U4 (б)

Выходы вычитающих устройств подклюЧены ко входу регистрирующего прибора 9. Таким образом, выходной сигнал фотометра определяется следуккцим выражением ()я = ()я. Ц () +

"ф) о "(кр рт +ñ + фстр=

-Ф Г (" " -т" " + ) (7) Г Фр о фс

P Р,д ф

При настройке и градуировке фотометра всегда обеспечивают условие фр = Ф = Ф. Тогда

W =Фт (1-Т) (8)

Из сравнения выражений (8) и (2) видно, что выходной сигнал предлагаемого фотометра зависит только от fp и не зависит от С

Определим относительную погрешность предлагаемого фотометра от загрязнений кювет (каналов) .

При отсутствии загрязнений (Со Фр= 1) выходной сигнал фотометра (7) будет равен ) И„= ф (1-Т), Тогда относительная погрешность (g) его будет равна (по аналогии с выражением (4) ) 989332

Формула изобретения

Составитель A. Чурбаков

Редактор Н. Киштулинец Техред М.Гергель ХорректорМ. лароши

Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 11107!57

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Иэ сравнения выражений (4), (5) и (9) видно, что погрешность предлагаемого фотометра не зависит от загрязнения сравнительной кюветы; постоянная по диапазону измерения, так как д не зависит от Т, в несколько раз меньше, чем у прототипа в зависимости от соотношения С / Ср . При. Гс= Ср (.в прототипе) погрешность обоих фотометров одинакова. Но это условие соблюдается только.при настройке фотометра. 10

Фотометр, содержащий источник из- 15 лучения с системой разделения светового потока на два канала, в одном из которых установлена рабочая кювета, а в другом — сравнительная кювета, модулятор световых потоков со схемой сннхронизацйи, фотопреобразователь, подключенный ко входу синхронного детектора, управляющий вход которого соединен со схемой синхронизации, и регистрирующий прибор, о т л и,ч а юшийся тем, что, с целью повыше- . ния точности измерений, и надежности, в него введены два светофильтра,. Установленных на модуляторе, и два вычитающих устройства, а синхронный детектор выполнен четырехканальньи, причем выходы вычитающих устройств соединены с двумя входами регистрирующего прибора, а входы вычитающих уст- ройств соединены с соответствующими выходами синхронного детектора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Швейцарии 9 579268, кл. G 01 J 1/44, опублик. 1976.

2. Патент США 9 3993901,. кл. G 01 J 1/44, опублик. 1975 (прототип) .