Фотометр

Авторы патента:

Романчикова Яна Сергеевна (RU)

Романчиков Сергей Александрович (RU)

G01N33/02 - пищевых продуктов

G01N21/27 - с помощью фотоэлектрических средств обнаружения (G01N 21/31 имеет преимущество)

G01J3/00 - Спектрометрия; спектрофотометрия; монохроматоры; измерение цвета

G01J1/00 - Фотометрия, например фотографические экспозиметры (спектрофотометрия G01J 3/00; специально предназначенные для радиационной пирометрии G01J 5/00)

Владельцы патента RU 2659977:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к устройствам для измерения яркости поверхностей пищевых продуктов, материалов, изделий, источников света, экранов мониторов. Фотометр содержит корпус, блок питания, осветительно-приемный блок и измерительную головку, программируемый микроконтроллер последовательно включает-выключает светодиоды, закрепленные в осветительно-приемном блоке, белого, красного, синего и зеленого цвета, которые освещают исследуемую поверхность, а отраженный свет улавливается светочувствительным датчиком, преобразуется пропорционально величине силы света в электрический ток, передается на анализ в программируемый микроконтроллер, который по алгоритму загруженной через USB-кабель от ЭВМ программы, передает данные на монитор в буквенно-цифровом формате как результат измерения яркости поверхностей, при этом корпус изготовлен из ударопрочной пластмассы, а блок питания состоит из четырех щелочных батарей АА по 1,5 В. Технический результат - повышение оперативности и объективности при измерении эквивалентной яркости поверхностей и представления полученных величин в текстово-цифровом формате на цифровом дисплее, повышение автономности в работе при незначительных габаритах. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для измерения яркости поверхностей пищевых продуктов, материалов, изделий, источников света, экранов мониторов.

Известен фотометр ВФМ-57 (визуальный фотометр малых яркостей ВФМ-57) [1], предназначенный для визуального сравнения яркости двух фотометрических полей, из которых одно - измеряемое, другое - поле сравнения, применяемый за прототип изобретения, который состоит из корпуса, блока питания, измерительной головки. Недостатком его является громоздкость, необъективность измерений и необходимость подключения к сети переменного тока 220 В.

Технической задачей изобретения, является повышение оперативности и объективности при измерении эквивалентной яркости поверхностей и представления полученных величин в текстово-цифровом формате на цифровом дисплее, повышение автономности в работе при незначительных габаритах.

Техническая задача выполняется за счет того, что фотометр содержит корпус, блок питания, осветительно-приемный блок и измерительную головку, отличается тем, программируемый микроконтроллер последовательно включает-выключает светодиоды, закрепленные в осветительно-приемном блоке, белого, красного, синего и зеленого цвета, которые освещают исследуемую поверхность, а отраженный свет улавливается светочувствительным датчиком, преобразуется пропорционально величине силы света в электрический ток, передается на анализ в программируемый микроконтроллер, который по алгоритму загруженной через USB-кабель от ЭВМ программы, передает данные на монитор в буквенно-цифровом формате как результат измерения яркости поверхностей, при этом корпус изготовлен из ударопрочной пластмассы, а блок питания состоит из четырех щелочных батарей АА по 1,5 В.

Предложенное техническое решение поясняется фиг. 1 и 2.

На фиг. 1 представлена блок-схема, на которой изображено: поз. 1 - блок питания; поз. 2 - микроконтроллер; поз. 3 - ЭВМ; поз. 4 - осветительно-приемный блок; поз. 5 - монитор.

На фиг. 2 показан вариант изготовления фотометра, где: поз. 6 - корпус; поз. 7 - кабель; поз. 8 - гнездо; поз. 9 - провод; поз. 10 - индикатор питания; поз. 11 - кнопка; поз. 12 - USB кабель.

Фотометр содержит: блок питания (1) (как вариант, четыре щелочные батареи АА по 1,5 В). Корпус (6) (как вариант, из ударопрочной пластмассы, прямоугольный). Монитор (5) (как вариант, цифровой жидкокристаллический индикатор МТ - 16S2H буквенно-цифровой 16 символов 2 строки). Кабель (7) (как вариант, 8-жильный для включения-выключения светодиодов и передачи сигнала от светочувствительного блока на программируемый микроконтроллер). Гнездо (8) (как вариант, для кабеля мини-USB). Провод (9) (как вариант, для питания, 2-жильный медный провод 0.1 мм² в изоляции). Индикатор питания (10) (как вариант, светодиод зеленого цвета). Кнопка (11) для включения-выключения фотометра. USB-кабель (12) (как вариант, с одной стороны мини-USB и стандартный USB с другой для соединения с ЭВМ). Микроконтроллер (2) (как вариант, программируемый «Arduino Uno ATmega328»). Осветительно-приемный блок (4) (как вариант, состоит из 4-х светодиодов: белого, красного, синего, зеленого цвета и светочувствительного датчика) в зафиксированные в общем корпусе из ударопрочной пластмассы. Блок питания (1) и осветительно-приемный блок (4) зафиксированы в едином выносном блоке.

Фотометр работает следующим образом: включить блок питания (1) кнопкой (11), загорается индикатор питания (10). Напряжение питания поступает по проводу (9) в микроконтроллер (2), на монитор (3) и осветительно-приемный блок (4). Микроконтроллер (2) работает согласно алгоритму программы, предварительно загруженной по кабелю USB (12) через гнездо (8) от ЭВМ (3). На мониторе (5), микроконтроллером (2), высвечивается «GOTOV» - готовность к работе. Осветительно-приемный блок (4) прикладывается к поверхности исследуемого объекта (пищевой продукт, материалы, изделия), яркость поверхности которого измеряется, или направить на объект (рабочее место), освещенность которого необходимо измерить. Микроконтроллер (2) последовательно через кабель (7) включает и выключает светодиоды белого, красного, синего и зеленого цветов, отраженный от исследуемой поверхности свет улавливается светочувствительным датчиком, находящимся в осветительно-приемном блоке (4), где преобразуется в пропорциональный по силе ток, который по кабелю (7) поступает в программируемый микроконтроллер (2), где по заданному алгоритму оцифровывается и передается на монитор (5) в буквенно-цифровом формате. На мониторе (5) последовательно в двух строках отображаются: номер и название цвета включенного светодиода; цифровое значение принятой светочувствительным датчиком яркости по данному цвету - как результат измерения эквивалентных яркостей поверхности (освещенности рабочего места), а также суммарное значение яркостей по четырем цветам.

Проведенный эксперимент на базе Вольского института материального обеспечения в октябре 2016 года показал эффективность использования технического решения, прибор удобен в работе, мобилен, практичен и позволяет определить качество товара с высокой точностью.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает повышение оперативности при измерении эквивалентной яркости поверхностей и представлении полученных величин в текстово-цифровом формате на цифровом дисплее. Повышение автономности при незначительных габаритах, незамедлительно готов к работе после включения автономного питания, обладает новизной и существенно отличается от прототипа. Может использоваться для определения качества пищевых продуктов (например, ГОСТовских показателей: белизна муки, цвет муки, сахара, молока и т.п., выявления фальсификации пищевых продуктов, в которые подмешивается дешевые компоненты: в хлеб белый или макаронные изделия из муки высших сортов добавляют муку обойную или второго сорта и т.д.), цветовых оттенков обмундирования и качество химической чистки предметов вещевого имущества, качество стирки белья и постельных принадлежностей, состояния окрашенных поверхностей предметов и т.п. экспресс методом путем измерении яркости отраженного от исследуемой поверхности света (белого, красного, зеленого, синего). До начала исследования в микроконтроллер (2) прописывалась программа из ЭВМ, через кабель USB написанная на алгоритмическом языке С⁺⁺.

Таким образом, фотометр позволяет повысить оперативность и объективность при измерении эквивалентной яркости поверхностей и представления полученных величин в текстово-цифровом формате на цифровом дисплее, повышение автономности в работе при своих незначительных габаритах.

Литература

1. Фотометр ВФМ-57 [Электронный ресурс] http://standart-m.com.ua/izmeritelnye-pribory/lyuksmetry/fotometr-vfm-57

2. Фотометр КФК-2 [Электронный ресурс] http://analitlab.ru/kfk2

3. Новицкий Л.А. Лабораторные оптические приборы. Издание 2, 1979 г. [Электронный ресурс] http://www.ngpedia.ru/pg110rOgo0М2J9t0t8O0р50019179163/

Фотометр, содержащий корпус, блок питания, осветительно-приемный блок и измерительную головку, отличающийся тем, программируемый микроконтроллер последовательно включает-выключает светодиоды, закрепленные в осветительно-приемном блоке, белого, красного, синего и зеленого цвета, которые освещают исследуемую поверхность, а отраженный свет улавливается светочувствительным датчиком, преобразуется пропорционально величине силы света в электрический ток, передается на анализ в программируемый микроконтроллер, который по алгоритму загруженной через USB-кабель от ЭВМ программы, передает данные на монитор в буквенно-цифровом формате как результат измерения яркости поверхностей, при этом корпус изготовлен из ударопрочной пластмассы, а блок питания состоит из четырех щелочных батарей АА по 1,5 В.

Изобретение относится к медицинским токсикологическим исследованиям. Способ количественного определения N-нитрозоаминов включает проведение пробоподготовки, твердофазную экстракцию (ТФЭ) и выполнение определения конкретных нитрозоаминов по градуировочному графику, при пробоподготовке к 20 г пробы измельченных копченых мясопродуктов добавляют 200 мл предварительно нагретой до +55°С дистиллированной воды, производят настаивание в течение 30 минут и последующее фильтрование, к фильтрату добавляют 1,5 г калия гидрооксида, полученную смесь фильтрата и калия гидрооксида подвергают отгонке перегретым до tпарообразователя=100±5°С водяным паром с получением 70 см3 дистиллята, указанный дистиллят подвергают ТФЭ, полученные элюаты анализируют методом хромато-масс-спектрометрии с селективным выделением девяти N-нитрозоаминов.

Способ идентификации корицы цейлонской, китайской, индонезийской и вьетнамской // 2655526

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к способам идентификации корицы цейлонской, китайской, индонезийской и вьетнамской. Для этого образцы корицы анализируют методом изотопной масс-спектрометрии, при этом определяют изотопный состав углерода (δ13С), азота (δ15N) и кислорода (δ18О).

Способ количественного определения органических кислот (уксусной, яблочной, молочной) и углеводов (мальтозы, глюкозы, фруктозы) в полупродуктах спиртового производства методом высокоэффективной жидкостной хроматографии // 2653570

Изобретение относится к области пищевой промышленности, а именно спиртовому производству, и может быть использовано для количественного определения органических кислот (уксусной, яблочной, молочной) и углеводов (мальтозы, глюкозы, фруктозы) в полупродуктах спиртового производства (сусле, бражке).

Способ испытания и определения механических характеристик экзокарпия плодов и устройство для его осуществления // 2653473

Группа изобретений относится к пищевой промышленности и может быть использована для определения сроков хранения плодов и ягод, способов их транспортирования и хранения.

Способ определения общего содержания золы в чае // 2652274

Изобретение относится к чайной промышленности и направлено на разработку новых ускоренных методов оценки качества сырья и готовой продукции. Способ определения общего содержания золы в чае заключается в том, что измельченную пробу чая массой 1,0-1,5 г помещают в фарфоровый тигель объемом 10 см3, добавляют к пробе 2 см3 спиртового раствора ацетата магния, приготовленного путем растворения 1,61 г (CH3COO)2Mg⋅2Н2О в 100 мл 96%-ного водного раствора этанола, спустя 1-2 минуты находящийся в тигле раствор поджигают и после его прогорания тигель с обуглившейся пробой помещают в муфельную печь, в которой проводят прокаливание пробы при температуре 525±25°С в течение 1,5 ч до образования золы, затем тигель с золой охлаждают и взвешивают, общее содержание золы в измельченной пробе чая, выраженное в процентах по массе в перерасчете на сухое вещество пробы, вычисляют по формуле.

Термолюминесцентная композиционная частица и маркировка, содержащая ее // 2647025

Изобретение относится к композиционной частице для применения в маркировке, пригодной для идентификации/установления подлинности изделия. Частица содержит по меньшей мере одну суперпарамагнитную часть и по меньшей мере одну термолюминесцентную часть.

Способ определения подлинности пчелиного мёда // 2646824

Изобретение относится к способам анализа пищевых продуктов, а именно к способам оценки качества пчелиного меда. Изобретение может быть использовано в пищевой промышленности для распознавания подлинного и фальсифицированного продукта.

Способ определения "картофельной болезни хлеба" в зернопродуктах без пробной лабораторной выпечки // 2641011

Изобретение относится к мукомольной и хлебопекарной промышленности. Способ включает приготовление водного смыва бактерий с пробы, фильтрацию и пастеризацию смыва для уничтожения вегетативных форм микроорганизмов, инокуляцию хлебного субстрата пастеризованными смывами с продукта и подготовка контрольного хлебного субстрата с помощью стерильной воды, инкубирование их при 40°С в течение 16 ч, приготовление водных экстрактов бактериальной α-амилазы из хлебного субстрата и определение разжижающей активности (РА) расчетным путем.

Способ изготовления сенсоров для определения концентрации сахаров и гидроксикислот // 2639494

Группа изобретений относится к медицине, а именно диагностическому способу определения концентрации сахаров и гидроксикислот по увеличению проводимости полимерного слоя на поверхности электрода при взаимодействии с указанными структурами, и может быть использовано для анализа биомолекул, а также клеток, имеющих в своем составе структурные фрагменты сахаров или гидроксикислот.

Устройство для градуировки бесконтактных волоконно-оптических датчиков электрического тока на основе кристаллов bso // 2654072

Изобретение относится к технике измерения электрических токов и может быть использовано для градуировки и исследования характеристик бесконтактных волоконно-оптических датчиков электрического тока на основе кристаллов BSO.

Лазерная система измерения паросодержания в теплоносителе ядерного энергетического реактора // 2652521

Изобретение относится к ядерной энергетике и лазерной измерительной технике и предназначено для использования в ядерных энергетических реакторах типа РБМК и ВВЭР для оперативного измерения физических характеристик теплоносителя, в частности измерения паросодержания в теплоносителе в активной зоне ядерных реакторов с водным теплоносителем.

Медицинское устройство или система для измерения уровней гемоглобина во время несчастных случаев, используя систему камера-проектор // 2652060

Группа изобретений относится к медицине и может быть использована для измерения уровня гемоглобина у пациента (38). Медицинская система (10) содержит проекционную систему, систему получения изображения, модуль гемоглобина.

Бортовое устройство и способ анализа текучей среды в тепловом двигателе // 2637388

Изобретение относится к области спектрального анализа и касается спектрометра и способа управления спектрометром. Спектрометр включает в себя источник света, содержащий несколько светодиодов, спектры излучения которых охватывают в комбинации анализируемую полосу длин волн, датчик с фоточувствительными элементами, расположенными на пути светового пучка после его взаимодействия с анализируемым веществом, и устройство управления, предназначенное для регулирования заданных значений тока питания светодиодов источника света и времени интегрирования фоточувствительных элементов.

Способ определения физико-химических свойств многокомпонентных углеводородных систем // 2616519

Изобретение относится к определению физико-химических свойств многокомпонентных углеводородных систем. При осуществлении способа определяют цветовые характеристики в колориметрической системе XYZ путем регистрации спектров поглощения образцов в видимой области электромагнитного спектра, затем производят переход из колориметрической системы XYZ в колориметрическую систему RGB, определяют три координаты красного, зеленого и синего цвета колориметрической системы RGB, которые линейно коррелируют с физико-химическими свойствами исследуемых объектов, и определяют физико-химические свойства по формуле: ,где Z – одно из физико-химических свойств: относительная плотность, среднечисловая молекулярная масса, энергия активации вязкого течения и коксуемость по Кондарсону; r, g, b - координаты цветности системы RGB; а1, а2 и а3 - числовые коэффициенты, рассчитанные методом наименьших квадратов и постоянные для данного физико-химического свойства данной углеводородной системы.

Система измерения концентрации борной кислоты в контуре теплоносителя энергетического ядерного реактора // 2606369

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к системам для непрерывного и оперативного измерения концентрации борной кислоты в первом контуре теплоносителя ядерного реактора.

Гексокиназный способ неинвазивного определения сахара в крови. гексокиназный способ калибровки реагентов для неинвазивного определения сахара в крови // 2598343

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для экспресс-анализа количества сахара в крови. Гексокиназный способ неинвазивного определения сахара в крови включает в подготовку прибора для определения сахара в крови, в котором используют пробу и реагент, помещение их в кювету для перемешивания с получением раствора, содержащего конгломерат реактива с сахаром в слюне, у которого повышается спектральная чувствительность и достигает порога на двух значениях 190 нм и 340 нм, установку кюветы в рабочий прибор, включение источника светового излучения, а также фильтра-селектора, направляемых поочередно на кварцевую кювету с упомянутым раствором, осуществление контроля оптической плотности многосекционным фотоприемником и определение значения сахара в крови посредством обработки процессором данных об оптической плотности.

Спектрофотометрический способ определения белка в биологических жидкостях // 2593361

Изобретение относится к биохимии и описывает спектрофотометрический способ определения общего белка в биологических жидкостях. Способ включает смешивание образца биологической жидкости с раствором реагента, содержащим следующие компоненты: бромпирогаллоловый красный, молибдат натрия оксалат натрия, янтарную кислоту и воду.

Глюкозооксидазный способ неинвазивного определения сахара в крови, глюкозооксидазный способ калибровки реагентов для неинвазивного определения сахара в крови. // 2576843

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и может быть использовано для неинвазивного определения сахара в крови. Для этого осуществляют подготовку рабочего прибора для определения сахара в крови, в котором используют пробу и реагент, при этом в качестве пробы применяют дозу слюны пациента, а в качестве реагента используют первичный конгломерат монореактива Глюкоза-Ново, где глюкозооксидаза дополнительно содержит мутаротазу.

Конфокальный спектроанализатор флуоресцентных изображений // 2658140

Изобретение относится к устройствам сканирования возбуждаемого лазерным источником излучения спектра флуоресценции поверхности объекта исследований и представления результата в виде изображений в видимом и ИК-диапазонах.