Способ абсорбционного анализа концентраций веществ и устройство для его осуществления
Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для контроля концентраций яощких и газообразных веществ. Цель изобретения повышение точности измерений. Потоки излучения Б рабочем и опорном каналах модулируют с разными частотами и попеременко подают на приемник из.г, чения. Вьгходной сьтнал приемника кзпучения прогРг скают через узкополосный фильтр, Б полосу пропускания которого попадают обе частоты мопуляцин, и затем детектируют синхронно с частотой попеременной подачи потоков чекия на приемник, под;7,ерживая напря жение на выходе синхроикого детектора лостсянкым путем автоматического изменения частот мод ляц1-:и лучистьпс потоков в каиа.пах. Мерой концентра- ЦИК анализируемого вещества служит либо изменение частоты вращения двухчастотного модулятора относительно постоянного значения, соответствутощего нулевой коицентра.и1и анализируемого вешества в рабочей кювете, jn-гбо величина сигнала, вызвавшего это изменение , 2 с,п. ф-лы, 1 1ш. а (О
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСГ1У6ЛИН (51) 5 G 01 М 21/61
: л 1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К АВТОРСИОМ СВИДЕТЕЛьС 7ВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЭ06РЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 30. 06. 91. Бюл. Ф 24 (21) 4148696/25 .(?2) 15.10 86 (71) Институт физики АН БССР (72) В.Б.Дунаев (53) 535.24 (088.8) (56) Гринштейн M.M., Кучикян Л.М.
Фотоэлектрические концентратомеры для автоматического контроля и регулирования. М., Машиностроение, 1966, с, 72.
Авторское свидетельство СССР
В 1167482, кп. С 01 N 21/61, 1985. (54) СПОСОБ АБСОРБЦИОННОГО АНАЛИЗА
КОНЦЕНТРАЦИЙ ВЕЩЕСТВ И УСТРОЙСТВО
ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для контроля концентраций жидких и газообразных веществ. Цель изобретения — повышение точности измерений. Потоки иэлуЛ0 14й32МА 1 чения в рабочем и опорном каналах модулируют с разными чаETо тами и поперемен o подают на приемпж излучс.-ния. Выходной сигнал приемника излучения пропускают через узкопалосньФ фильтр, в полосу пропускания которого погадают обе частоты модуляции, и затем детектируют синхрон:o с частотой попеременной подачи потоков излучения на приемник) поддерживая напря жение на выходе синхропиого детектораа лос TcHHHEIM rtvTBM ав тома тпче ско1 о изменения IBc Tc T модуляции лучистых потоков в каналах. Мерой конценrpaцин аналнэируемогс вещества служит либо изменение частоты вращения двухчастотного модулятора относительно постоянного значения, соответствующего нулевой концентрации анализируемого вешества в рабочей кюве.те, либо величина сигнала. вызвавшего это изменение. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.
Иэо<»ретение относи ся к 0 i)„-(c.!;:
ЯнЯлитическог0 приб Îpoc I рс е!fHB и 10"жет быi ü испОльзОБЯИО Для кoнт))<эл)кондентр яций жидких H Га(! Cc)() p 8:) Н61К веществ, а также Б ряде Ic K.(оcic r НЧЕ СКИХ ПРОЦЕС СОВ, Целью изобретения BBJ..-.;<<,. (я повь). ление точно.ти измерений, На чертеже предст8BJIe i!8:хе (а устройства.
Устройство содержит О(!Г).,чески связанные источник иэлуч )fi:!B i . моф:, лятор 2, модулятор . 3,, ра,)с -,т)О А и
Опорную 5 кюветы, Оптичесl(у)О с"lсте))у
6., приемник 7 х(злучения. (,K» рмировяте пь В синхрон)-(з и(»у)ощих << );:38;;"<ля;cf;,))3.
СИГНЯЛОБ > ОПТИЧЕСКИ СБЯЗЯ(- Г т!И .)(3 дулятаром 2 свя Явные п 30):, -:дс вате») -HO С ВЫХОДОМ П>)ИЕК))-Птп(а / . I :"!(У"<-1("Ilf Н усилитель 9 (мо))(ет oтсут," вова ть),. По лосовОЙ . (Рил ь гф 1 О -, у(.ип -;"I =- .:! ь; < т, м(.т-
ЖЕТ ОТО„"ТСТВОВ(1 i b) С )н)Х )„3:"(-::bil)) ПЕТЕ
)op 2 и pcòðÎÉÎÒÁÎ 1 3 уГ<0- Бле 1ия „.
ВЫХОД Ка ТОРО Го СВЯЗЯН С З)Э(т))га ) <ЭЛЕМ модулятОра 3 и сОедине н нтт)е )<О след<»
БЯТеЛЬНО (1)ормИ)3ОБЯте)1(ь т -! 1)МГ",тл ьсОD, Олт)ГЧЕСКИ СВЯЗЯННЬ)й С .(>,Г,, т33) .: 00 час)0)0 (ер ",5 ь(ре C f 1 0 C .3 <разом-;, КЗ3)у<.(ен!(е H точн)п(8 по;(- рс;,;e !!!0 НЯП(38ВЛ>НОТ В р.=.<бОЧИЙ И О).)<Э(. .":Лт(К(1<1:Ji!:., IoJJ < <ëfIp > РЯЗН)НГИ <(BC TO! 8IH! И -;I ЯП ()C!g!(). Ю-т Ч- На ПРИЕМ))>(К HB.;! у:)el.(ия, (;,::Gl lo);(6K; i т. " Е<МН)(КЯ Из.))т<(т)ЕН»я )(<Ос об Я: <<Ю!
СИГ ;!83), 3 < (»т, -,Е Ктт»<.)ЧЕ Скт ; ";,:;() ЯЛ пРОПУ K81 ГО попаДЯ(От Обе часто<", fi!;..c:i;,у) (3<:r и потокэБ в::."(:т)нала<3(, (3<б)3:- : )(<):!,:..)й. )(н."-. вьтходе y8;(»IIG 3;c» cBG) с <1) «..6< .»<) .и г-.-: - . <) ДЕТЯХ < 110УBT СИНХ 0 ННО r . т; ). -т <. Ой ПОперемен ной )! ) Одач, .(3 ) I )." ) °: ТГ< ): 0 в < 8 ПРИЕМН)нт ИЗЛУ<) т НИЯ т 1) О; - ;- .< —,Cl!!!! Йг;. П(<СЛЕ <" И)(Хне< ННОГО ДЕ т Е К вЂ”,:;,-,;. -тв 8 ) -<1 <. нал !(ордер <<ива)вз) по с i Г) н:-, (и i, (:апр=, мер,, р<свн6)м ну 1)31 - IBI;c) (- : .то i К(0<ДУЛ>Ц»ИИ ЦОТГ< (О-< .,, <(ЯЦ 8 ° I4epC т(КОНЦЕПТ",38)»З<и 8 .(ПИ - :i". - -;.,i! .-..Б Е ЩЕ Г Т Б 8 С.Г: У>< i Y В Е Г(И ЧИН: » (.: 8 частот модулядии потоко ) из)(уча)п<»< .< КЯ)((1)(83< т, Н,;,Н \т 3(иб .:; (. )О (т .т НЯЛ(3Ит ОТН ОС»та..:b»io i!0 ) i;i i. НС . ".) 3 -<8 <-Ie H H J! > < G 0 TB e 1 С ГВ тт ЮЩЕ Г,, Н 8 (; ) < .
:-) )(:ной ко(п(ен (р ши<н анализируемого )ciщ(((ва : строй ство работ:eт следующим об IОДЯЧИ ПО ГОКОВ Н Кана т&1 С ПОМОЩЬЮ МО ,.i;:)B=. T(3ра 2 . 1;0cJiе I)0<33(o>; Де ни5< ) 0 TO)(GB излуче :.;.я через к:Ове;ы "-,òH потоки направ.(Я)ОТСЯ Олтитfecко;-; C)!Còei.)(»I- . Ь НЯ ПРИ<1:)1)(/ ИЗЛ <ЧЕ IHЯ, НИМЯЕМЫЙ С ВЬ)ХОДЯ ПРИЕМНИКЯ 7 Иэ, Ti Ч(! НИЯ ЗЛЕ К ТР<) ЧЕ СКИЙ С ИГНЯЛ IPH He . (»д<им(3 с)» y< ( Г i- 1яг Тоть) )!0!)y3!>BI)ИИ ПО") ОКОВ <ЛЗЛУЧЕ6:) н каналах °,fp(i неОбходимости Bbi ;)т)тдй СИ< i)8 П З ((3(303!GCHOI О ())ИЛЬТРЯ (() усиди))ается усилителем 11 и по«, тавт ))а ВХ<.!, С)(НХ)3ОННО) 0 ДЕТЕКТО ,".8 i:, "!!P 8B JIB!!!Ii= О с)ОС Той KOTOP01 О ! 3<, i!)e С т ВЛ(!ЕТСЯ C . (ЯС Тетей Щ»ЕРЬ(ВЯНИЯ I!ij < ока и,:1, чен((я ".--Сточника 1 модулятор(<м 2, При .:-Том т)»ебуек)е управляю<,::-:» напря ;<"-.))HJ) r.oзда!Отся в формиров;. . т::ле Б и»Крон,, пиру)ощих управляю!! )".Х С-! ") 8 т. 0 (i, (<ОС<30 -00; В<- . СТВУЮЩЕГО ВЫПРЯМЛЕ: )<я н c:.)8ж»BBÄ!ie сигнала н синхронj СИГНЯЛ На ВЫХО тора 12 поддержи...3 ".: " i 0 ) C) H )З)3,(ЩЗ)П(Я ) 31(H!i6 Обр азом, Ч то бы (<е с! Кронногс детек (: 3»п В ., . з 1 . е i! = ) и-< i- ч =; c т 8ПР>В-iF P Р ЯВНЫМ 0 т Вр8)J У .):,»О.(- <С ГВЕ C>CÓ(:(Å. (В.ЛЯЕТСЯ Изменением
8т пь . !(3!i,, .,6 с!? 8 с БЬГхода уст130Й СTBЯ i 3 "i<,38<в»,<:!! -:я н качестве котор-3 -„!.-..<3.Кс.;;)3 .с,- ь .я регулируемый ,;:.- -Оч,:т;К ".1»та»). Э - ПРЯВЛЯЕМЬ:й ВЫХОДИ) На)(<3)т ()<Н (ПО»НОГО ДЕ . eKT(3 1 2 "<„) с, <,-ОН Г,>0;, .,F Jl» Г< .1< :(и 8 нал»«эи . <тe .) МДД>i :)» -:.З <3!"), «злучени<= 0 Г нс TG < „b .3 М О д тЛ я т <7 р а 2 П О 1 (Е р Е М Е Н Н О Н я П р ав - л с сз рабо i ю 4 л бо опорную 5 кюВв - :Ы IJC3i :0)<16)0 МОД\ ГПНТОрЯ 3 ПО "OKH Из ..:," е);ия в рабо<.e»i и опорном каналах МОДУЛК<ЗУЮТСЯ Не ДВУХ РЯЭНЬЫ ЧЯСТОТЯХ< < »»«ем Эти час тоз ь< выбирЯются бОпее ,Ы<сок)!МИ,, ЧЕМ
14002 35 лятор 3 оптически связан с фор. ирователем 14 импульсов, в состав которого входят свето- и фотоэлементы, и прерывает излучение между ними. В результате этого на выходе формирователя 14 образуются импульсы, следующие с частотой вращения модулятора 3. Частота следования этих импульсов измеряется частотомером 15, выходной сигнал которого подается на вход регистрирующего устройства 16. В регистрирующем устройстве 16 осуществляется выделение полеэного сигнала, заключенного в изменении уровня выходного напряжения частотомера 15 относительно постоянного значения, соответствующего нулевой концентрации анализируемого вещества в рабочей кювете 4, и контроль этого полезного сигнала, Изобретение позволяет вдвое повы-! сить точность измерений. Формула изобретения 25 1. Способ абсорбционного анализа концентраций веществ, включающий модуляцию потоков излучения в рабочем и опорном каналах на разных частотах, подачу промодулированных потоков на приемник излучения, обработку выходного сигнала приемника и оп. деление концентрации анализируемого вещества по результатам обработки, ЗБ отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерений, потоки подают на приемник попеременно, сигнал приемника пропускают через полосовой фильтр, детектируют выходной сигнал фильтра синхронно с часто-! 56 той попеременной подачи потоков на приемник, иэменяют частоты модуляции потоков так, что детектированный сигнал остается постоянным, а концентрацию определяют по изменению частот модуляции, 2. Устройство для абсорбционного анализа концентраций веществ, содержащее оптически связанные источники излучения, рабочую и опорную кюветы, модулятор, выполненный с воэможностью модуляции потоков излучения, проходящих через кюветы, с разными частотами, оптическую систему и приемник излучения, соединенный со схемой обработки сигнала, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности измерений, в него дополнительно введены второй модулятор, выполненный с воэможностью попеременной передачи потоков излучения в кюветы, формирователь синхрониэирующих управляющих сигналов, связанный с вторым модулятором, устройство управления, вь.ход которого связан с первым модулятором, формирователь импульсов, оптически связанный с первым модулятором, частотомер и регистрирующее устройство, а схема обработки сигнала содержит последовательно соединенные полосовой фильтр и синхронный детектор, причем выход синхронного детектора подключен к входу устройства управления, вход регистрирующего уст" ройства через частотомер связан с выходом формирователя импульсов, а управляющий вход синхронного детекто-ра связан с выходом формирователя синхрониэирующих управляющих сигналов е
