Фотометрический анализатор
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1343309 А1 (51)4 G 01 N 21 27
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 391886 1/24-25 (22) 28,06 ° 85 (46) 07,IO ° 87, Бюл, 11 37 (72) А, И, Шевчук и А, И. Поляков (53) 535,24(088.8) (56) Патент Великобритании
У 2008745,, кл, G О1 N 21/22> 1975, Патент ФРГ N - 1934919 кл, G 01 N 21/30, 1971, (54) ФОТОМЕТРИЧЕС1ИИ АНАПИЗАТОР
I (57) Изобретение относится к области аналитического контроля качества продуктов на предприятиях химической, нефтехимической, пищевой и других отраслей промышленности. Цель изобретения — повышение чувствительности и точности измерения. Фотометрический анализатор состоит иэ источника и приемника излучения, электромеханического модулятора с установленными на нем светофильтрами, усилителя, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) вычислительного устройства, регистрирующего прибора и датчика синхрониэирующнх импульсов.
Поток излучения поочередно прерывается электромеханическим модулятором с четырьмя светофильтрами и попадает на анализируемый материал. На приемнике излучения световой поток преобразуется в четыре электрических импульса напряжения, которые усиливаются и подаются на первый вход АЦП, на второй вход которого подается управляющее синхронизирующее напряжение с датчика синхронизирующих импульсов. Синхрониэирующее напряжение образуется с помощью синхронизирующих отверстий модулятора и оптронных ключей, В АЦП происходит запоминание амплитудных значений импульсов, их раздвоение по каналам и преобразование в цифровую форму, С выхода АЦП сигналы подаются на вход вычислительного устройства, 3 ил,, 1 табл.
I 34 3309
И обретение относится к фиэикохимическим измерениям и может быть использовано для анализа веще стн в различных производствах химической, нефтехимической и других отраслей промышленности. !!елью изобретения является ловышение чувствительности и точности иэмерения, 10
На фиг. 1 показана схема фотометрического анализатора по отражению (для анализатора твердых веществ); на фиг. 2 — расположение фильтров на модуляторе светового потока; на 15 фиг. 3 — схема фотометрического анализатора для измерения жидких и газообразных веществ.
Фотометрический анализатор содержит излучатель 1, отражатель 2, мо- ?О дулятор 3 светового потока, анализируемый материал или кювету с анализируемым неществом 4, приемник 5 излучения, усилитель 6, аналого-цифровой преобразователь (ЛЦП) 7, нычислительное устройство (BY) 8 с регистрирующим прибором 9, датчик 10 синхрониэирующих импульсов (ДСИ), Модулятор светового потока содержит два рабочих светофильтра 11 и 12 и 30 дна сравнительных фильтра 13 и 14, причем один из них может быть также компенсационным, синхронизируюшие о гнерстия 15.
Фотометрический анализатор работает следующим образом, Поток излучения поочередно прерывается электромеханическим модулятором 3 светового потока с четырьмя светофильтрами и попадает на анали- 10 зируемый материал 4 (или проходит через кювету с анализируемым веществом, фиг. 3). После анализируемого материала .< ветовой поток попадает на приемник 5 излучения, где преобразуется и четыре электрических импульса напряжением Uv Up (1с,, Пс2, Где первый индекс обозначает фильтры (рабочий р или сравнительный с ), а второй индекс — порядковый номер светофильтра. Далее электрические импульсы усиливаются усилителем 6 и попадают на первый вход АЦП, на второи вход которого подается управляющее синхрониэирующее напряжение с
ДОИ. Синхрониэируюшее напряжение образуется с помощью синхрониэирующих
o1верстий 15 модулятора и оптронных лчючей. Н,ЛПП происходит запоминание
Up Up2Т р Тр2
W 1
1-с с7 с Тс2 гд Т,, т„, Т, Т, — коэффициенты пропускания (отражения) анализируемого вещества на рабочих (р) и сравнительных (с) светофильтрах, соответственно.
Учитывая, что сравнительные длины волн выбираются такими, чтобы поглощение было минимально, а рабочие снетофильтры выбраны практически одинаковыми (по длине волны), то
Т, = T -„1, Т „ Tp. -. Х, (2) и выражение (! ) примет вид
U i I.I p2
W = 1 — ------Т
U П (3) Обычно изменение коэффициента пропускания в промлппленных анализаторах находится в пределах от Тр=1 до Tp=
=0,8. При отношении сигналов Ор, /U =
= 1 изменение выходных сигналов составит
W = (1-Тр) = 0,36 °
Фотометрический анализатор испытынается при измерениях концентрации влаги н ледяной уксусной кислоте, В качестве рабочих светофильтров выбираются снетофильтры, p,= 1,92 мкм, 1,93 мкм, н качестне сравнительных с, =,2 = 1,37 мкм, Данные испытаний приведены н таблице, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я
Фотометрический анализатор, содержащий источник и приемник излуче— ния, электромеханический модулятор с установленными на нем светофильтрами, один иэ которых рабочий, и электронную схему измерения, состоящую из усилителя, подключенного к приемнику излучения, аналого-цифрового преобразователя, датчика синхроамп литудных значс ний импульсон, их разделение по каналам и преобразованир н пифроную форму. С выхода
A!III сигналы поступают на вход ВУ, где осуществляются логические преобразования и вычисления выходного сигнала.
Выходной сигнал W фотометрического анализатора вычисляется по следующей фор муле .
I 343309 чен к первому входу аналого-цифрового преобразователя > к второму входу которого подключен выхода датчика синхронизирующих импульсов, а выход аналого-цифрового преобразователя соединен с вычислительным устройством, Величины сигналов
Концентрация воды в уксусной кислоте, 7.
Pi Р2 С С1
128 132 140 144 0,086 О, 162
I06 110 138 143 0,232 0,410
0,1 низирующих импульсов и вычислитель" ного устройства с регистрирующим прибором, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, в него введен дополнительно второй рабочий светофильтр, выход усилителя подклюВыходные сигналы
W„ I — 1ц; 1
UPi УрЮР2
11с с 1с 2 прототип
1 343309
Составитель Г. Маколкин
Редактор А. Шандор Техред Л.Сердюкова Корректор М. Пожо
Заказ 4816/44 Тираж 776 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
